• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권4호
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• pp.363-374
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• 2012

This paper studies the problem of tracking a re-entry vehicle (RV) in order to predict its impact point on the ground. Re-entry target dynamics combined with super-high speed has a complex non-linearity due to ballistic coefficient variations. However, it is difficult to construct a database for the ballistic coefficient of a unknown vehicle for a wide range of variations, thus the reliability of target tracking performance cannot be guaranteed if accurate ballistic coefficient estimation is not achieved. Various techniques for ballistic coefficient estimation have been previously proposed, but limitations exist for the estimation of non-linear parts accurately without obtaining prior information. In this paper we propose the ballistic coefficient ${\beta}$ model-based interacting multiple model-extended Kalman filter (${\beta}$-IMM-EKF) for precise tracking of an RV. To evaluate the performance, other ballistic coefficient model based filters, which are gamma augmented filter, gamma bootstrapped filter were compared and assessed with the proposed ${\beta}$-IMM-EKF for precise tracking of an RV.

• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.683-688
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• 2023

게임이나 가상현실에서 차세대 무기를 사용한 콘텐츠가 지속적으로 등장하고 있다. 스토리 전개의 상황에서, 소총과 탄환의 고유한 특성에 따라 목표물의 탄흔의 흔적이 다르게 관찰된다. 또한 범죄 과학수사 중 Forensic ballistics을 활용하여 범죄 흔적을 수사하는 일례도 존재한다. 이 과정 속에서 Ballistic Coefficient와 탄도에 의한 cavity 사이의 관계를 파악하는 일은 매우 중요하다. 본문에서는 modified Bresenham's line algorithm을 이용하여 게임이나 가상현실에서 현실감을 높여줄 수 있는 물리기반 공동 시뮬레이션을 제안하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권1호
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• pp.55-60
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• 2009

The channel backscattering coefficient and injection velocity have been extracted experimentally in 65nm MOSFETs. Thanks to an experimental extraction methodology taking into account multi-subband population, we demonstrate that the short channel ballistic efficiency is slightly greater than long channel ballistic efficiency.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권2호
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• pp.265-274
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• 2014

A recent air defense missile system(ADMS) is required to have a capability to intercept super-high speed targets such as tactical ballistic missiles(TBMs) by performing engagement control efficiently. The air defense missile system should be ready to engage the TBMs as soon as the ADMS detects TBMs because falling velocity of TBM is very high and remaining time interval to engage TBM is very short. As a result, the ADMS has to predict the trajectories of TBMs accurately with estimated states of dynamics to generate predicted intercept point(PIP). In addition, it is needed to engage TBMs accurately via transmitting the obtained PIP data to the corresponding intercept missiles. In this paper, an analysis about the relationship between ballistic coefficient and PIP accuracy which is depending on geodetic height of the first detection of TBM is included and an issue about effective engagement control for the TBM is considered.

• 화약ㆍ발파
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• 제33권1호
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• pp.1-12
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• 2015

본 연구에서는 국내 77개소의 벤치발파 현장을 조사하여 암석의 종류 및 산업별로 발파계수 C값을 설정하였고, 대표적인 산업용 화약류에 대한 실험데이터와 화약류 제조사의 데이터를 이용하여 폭약위력계수 e값을 설정하였다. 그 결과로 발파계수 C값은 화강암 등 대표적으로 조사한 암석 5종에 대한 평균적인 값의 범위가 0.21~0.30이었다. 그리고 석산, 광업 및 건설현장의 산업별로 산출한 발파계수 C값은 각각 평균 0.22, 0.13 및 0.26이었다. 한편, 폭약위력계수 e값은 화약류의 반응에너지, 탄동구포비, 폭발속도 및 Langefors 단위 중량당 강도 등 4가지로 산출하였고, 대표적인 화약류인 일반에멀젼은 1, 고성능에멀젼은 0.9 그리고 ANFO는 1로 산출되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.56-61
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• 2014

본 연구에서는 침식연소를 고려한 내탄도 프로그램을 이용하여 침식연소 모델에 따른 해석결과를 비교하였다. 동일한 추진제를 적용한 이형 그레인 형상을 적용한 추진기관의 연소 시 연소실 압력 변화를 비교 분석하여 연소가스의 유량 변화에 따른 침식연소 경향성 변화를 고찰 하였다. 고찰 결과 연소 면적이 클수록 연소실 단면적이 작을수록 침식연소 경향이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1288-1293
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• 2014

본 논문은 MIL-STD-662F의 방호한계속도 산출을 위해 충돌속도를 추정하는 새로운 방법을 제안하였다. 기존 MIL-STD-662F의 방법은 충돌속도를 추정하기 위해 상대공기밀도, 항력계수, 형상인자, 탄도계수 등이 필요하여 기초연구가 필수적이라는 한계를 가지고 있다. 하지만 제안한 방법은 기초연구 없이도, 기기에서 측정된 속도와 측정기기와 타격점까지 거리만으로 충돌속도를 추정할 수 있다. 이를 검증하기 위해 M193탄과 M80탄을 사용하였고, 미국의 검증된 PRODAS의 데이터를 기반으로 MIL-STD-662F 방법의 충돌속도 추정값과 제안한 방법의 충돌속도 추정값을 비교하고 분석였다. 실험결과에서 제안한 방법이 일부 속도구간에서는 MIL-STD-662F의 방법보다 오차가 크지만 방호한계속도 산출은 가능하였고, 대부분의 속도구간에서는 MIL-STD-662F보다 오차가 작다는 것을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권3호
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• pp.576-585
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• 2002

A three-dimensional Lagrangian explicit time-integration finite element code for analyzing the dynamic impact phenomena was developed. It uses four node tetrahedral elements. In order to consider the effects of strain rate hardening, strain hardening and thermal softening, which are frequently observed in high-velocity deformation phenomena, Johnson-Cook model is used as constitutive model. For more accurate and robust contact force computation, the defense node contact algorithm was adopted and implemented. In order to evaluate the performance of the newly developed three-dimensional hydrocode NET3D, numerical simulations of the oblique impact of mild steel plate by mild steel sphere were carried out. Ballistic limit about various oblique angle between 0 degree and 80 degree was estimated through a series of simulations with different initial velocities of sphere. Element eroding by equivalent plastic strain was applied to mild steel spheres and targets. Ballistic limits and fracture characteristics obtained from simulation were compared with experimental results conducted by Finnegan et al. From numerical studies, the following conclusions were reached. (1) Simulations could successfully reproduce the key features observed in experiment such as tensile failure termed "disking"at normal impacts and outwards bending of partially formed plus segments termed "hinge-mode"at oblique impacts. (2) Simulation results fur 60 degrees oblique impact at 0.70 km/s and 0.91 km/s were compared with experimental results and Eulerian hydrocode CTH simulation results. The Lagrangian code NET3D is superior to Eulerian code CTH in the computational accuracy. Agreement with the experimentally obtained final deformed cross-sections of the projectile is excellent. (3) Agreement with the experimental ballistic limit data, particularly at the high-obliquity impacts, is reasonably good. (4) The simulation result is not very sensitive to eroding condition but slightly influenced by friction coefficient.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권8호
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• pp.531-540
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• 2022

본 논문에서는 IMM 필터 기반으로 장사정포의 탄종을 식별하고 탄착점을 신속하게 예측하는 알고리즘을 제시한다. 탄도궤적 방정식을 시스템 모델로 사용하고, 각각 다른 탄도계수 값을 갖는 3가지 모델을 IMM 필터에 적용한다. 가속도를 중력, 공기저항, 양력에 의한 3가지 성분으로 나누고 양력가속도를 새로운 상태변수로 추가하여 추정한다. 속도벡터와 양력가속도가 수직이라는 운동학 조건을 유사 측정값으로 추가한 측정방정식을 다룬다. IMM 필터를 통해 추정된 상태변수와 모드 확률이 가장 높은 모델의 탄도계수를 기반으로 탄착점을 예측한다. 탄착점 예측을 위해 일반적으로 사용되는 룽게-쿠타 수치적분 대신, 준해석적인 방법을 사용하여 적은 계산량으로 탄착점을 예측할 수 있음을 설명한다. 마지막으로 최소제곱법을 이용한 상태변수 초기화 방법에 대해 제안하고 성능을 확인하였다. 탄종식별, 탄착점 예측 및 초기화를 포함한 통합 알고리즘을 제시하고 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.316-323
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• 2014

This paper proposes the 3D modeling and simulation technique for predicting the integrated performance of combat vehicle. To consider the practical driving and firing condition of a combat vehicle, the full vehicle model, which can define the six degrees-of-freedom of vehicle motion and various firing angles, is developed. The critical design parameters such as the stiffness and damping coefficient of suspension system are applied to construct the analysis model of vehicle. A simple ballistic model, which incorporates the empirical interior ballistic model and the point mass trajectory model, is built to estimate the firing range and the firing recoil force. To predict the integrated performance and analyze the effect of system parameters, MATLAB/SIM-ULINK model of a combat vehicle for performing the real time simulation is also developed. Several simulation tests incorporating the road bump and the firing recoil force are presented to confirm the effectiveness of the proposed vehicle model.