• 제목/요약/키워드: homing navigation

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IMPACT-TIME-CONTROL GUIDANCE LAWS FOR COOPERATIVE ATTACK OF MULTIPLE MISSILES

  • JEON, IN-SOO
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제19권3호
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    • pp.253-270
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    • 2015
  • Two major simultaneous attack strategies have been introduced, as one of cooperative attack of multiple missiles. One strategy is an undesignated time attack, in which the missiles communicate among themselves to synchronize the arrival times by reducing the mutual differences of times-to-go of multiple missiles during the homing. The other is a designated time attack, in which a common impact time is commanded to all members in advance, and thereafter each missile tries to home on the target on time independently. For this individual homing, Impact-Time-Control Guidance (ITCG) law is required. After introducing cooperative proportional navigation (CPN) for the first strategy, this article presents a new closed-form ITCG guidance solution for the second strategy. It is based on the linear formulation, employing base trajectories driven by PNG with various navigation constants. Nonlinear simulation of several engagement situations demonstrates the performance and feasibility of the proposed ITCG law.

New Guidance Filter Structure for Homing Missiles with Strapdown IIR Seeker

  • Kim, Tae-Hun;Kim, Jong-Han;Kim, Philsung
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제18권4호
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    • pp.757-766
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    • 2017
  • For implementing the proportional navigation guidance law on passive homing missiles equipped with strapdown imaging infrared seekers, the line-of-sight angles and rates with respect to the inertial frame should be estimated by carefully handling the parasitic instability effect due to the seeker's latency. By introducing a new state vector representation along with the Pade approximation for compensating the time-delay of the seeker, this paper proposes a new guidance filter structure, stochastic dynamic models and measurement equations, in three-dimensional homing problem. Then, it derives the line-of-sight angle and rate estimator in general two-dimensional engagement by applying the extended Kalman filter to the proposed structure. The estimation performance and the characteristics of the proposed filter were evaluated via a series of numerical experiments.

퍼지 이론을 사용한 Sensor-based Local Homing 알고리즘 개발 (Sensor-based Local Homing Algorithm using Fuzzy Theory)

  • 방석원;이지연;김성도;유원필;정명진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.387-390
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    • 1993
  • The most important technique for an indoor robot navigation is to find out the direction and the distance from the current location to the destination through the information achieved from the sensor. For this purpose, we suggest sensor-based local homing method which compares the destination sensory data with the current location. As for the sensors, we use the CCD camera and the ultrasonic sensor, and recorded entire 360 degree panoramic data. We match the features of the image data, and the distance and the direction of the matched point will be considered as fuzzy numbers. Through a simple fuzzy arithmetic, we infer the geometric relations between the current location and the destination location.

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수동 호밍 유도탄의 충돌각 제어를 위한 복합 유도법칙 (Composite Guidance Law for Impact Angle Control of Passive Homing Missiles)

  • 박봉균;김태훈;탁민제;김윤환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.20-28
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    • 2014
  • 본 논문에서는 비례항법 유도의 특성을 이용하여 수동 호밍 유도탄을 위해 탐색기의 lock-on 조건을 유지하면서 충돌각 제어를 할 수 있는 복합 유도법칙을 제안한다. 제안된 유도법칙은 두 가지 형태의 유도명령으로 구성되어 있다. 첫 번째 유도명령은 초기 유도단계에서 탐색기의 지향각(look angle)을 일정하게 유지키기 위한 것이고, 두 번째는 비례항법 유도명령으로서 특정 시선각 조건을 만족시킨 후 적용하여 원하는 충돌각으로 표적을 타격시키게 된다. 제안된 유도법칙은 유도탄의 탐색기 field-of-view(FOV)와 가속도 제한을 동시에 고려하고, 유도명령을 생성시키기 위해 표적 거리정보와 잔여비행시간(time-to-go) 정보가 필요하지 않기 때문에 수동 호밍 유도탄에 직접 적용할 수 있다. 다양한 비선형 시뮬레이션 결과를 통해서 제안된 유도법칙의 특성 및 성능 분석을 수행한다.

비행 경로각을 이용한 대함 유도탄의 호밍 유도법칙 (Homing Guidance Law of Anti-Ship Missiles Using Flight Path Angle)

  • 김승호;양빈;황정원;박승엽;박승제
    • 한국항행학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.596-603
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    • 2010
  • 본 논문에서는 비행 경로각을 이용하여 비행시간과 충돌각을 동시에 제어하는 호밍 유도법칙을 제안한다. 독립변수를 기존의 비행시간에서 유도탄 비행궤적의 비행 경로각으로 바꿔 비선형 모델을 구성한다. 제안한 호밍 유도법칙이 종말 종속 충돌각과 비행시간 제어가 가능하며, 목표물에 정확히 도달하는 것을 보여준다. 시뮬레이션을 통해 제안한 유도법칙의 성능을 확인한다.

3차원 공간에서의 비행 경로각을 이용한 비행시간 및 충돌각 제어 유도법칙 (Guidance Law of Missiles for Control Impact-Time-and-Angle by Flight Path Angle in Three Dimensional Space)

  • 김승호;이천기;양빈;황정원;박승엽
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.8-15
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    • 2012
  • 본 논문에서는 표적이 고정되고 유도탄의 속도가 일정하다고 가정하고, 3차원 공간에서 비행 경로각을 이용하여 비행시간과 충돌각을 동시에 제어하는 호밍 유도법칙을 제안한다. 유도탄 비행궤적의 비행 경로각을 독립변수로 하여 비선형 모델을 구성한다. 제안한 호밍 유도법칙이 종말 종속 충돌각과 비행시간 제어가 가능하며, 목표물에 정확히 도달하는 과정을 보여준다. 그리고 동시공격시나리오에도 적용할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안한 유도법칙의 성능을 확인한다.

비선형 운동방정식에 근거한 비례항법유도의 최적성에 관한 해석 (Analysis on Optimality of Proportional Navigation Based on Nonlinear Formulation)

  • 전인수;이진익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.367-371
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    • 2009
  • 본 논문에서는 기존 연구결과들과 달리 비행체의 운동을 선형방정식으로 표현할 수 있다는 가정을 도입하지 않고 비례항법유도법칙의 최적성에 관한 해석 결과를 제시한다. 비례항법유도법칙은 비행체-표적 거리의 지수함수를 가중치로 갖는 제어 에너지를 최소화하는 최적의 유도법칙임을 비선형 방정식 기반으로 유도한다. 이때 가중함수의 지수와 비례항법상수와의 관계에 대해 설명한다. 또한 이러한 해석의 유효한 조건을 도출한다.

동적지연을 포함하는 편향 비례항법 유도루프의 해석 해를 이용한 정밀 충돌각 제어 (Precise Impact Angle Control Using Analytic Solution of Biased Proportional Navigation with Single Dynamic Lag)

  • 문한빛;나원상;황익호;김용정
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1736-1737
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    • 2011
  • This paper deals with the problem of precise impact angle control of an actual homing missile guided by biased proportional navigation (BPN). To do this, the BPN guidance loop including dynamic lag is modeled as the confluent hyper-geometric differential equation and its analytic solution is derived. Based on the solution, a systematic way to determine the bias constant is newly devised. Different from the existing BPN solution obtained by ignoring the dynamic lag, the proposed one can exactly describe the behavior missile before target interception. hence it is drastically improved the angle constrained terminal guidance performance.

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초음파 센서를 이용한 로봇의 실내 평면 구조 인식 (A method of floor recognition by using ultrasonic sensors for mobile robot navigation)

  • 고중협;김완주;정명진
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.125-132
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    • 1993
  • When a mobile robot moves around autonomously without man-made landmarks, it is essential to recognize the placement of surrounding objects especially for current position estimation, obstacle avoidance, or homing into the work station. In this paper, we propose a novel approach to recognize the floor paln for indoor mobile robot navigation using ultrasonic time-of-flight method. We model the floor plan as a collection of polygonal plane objects and recognize the floor plan by locating edges and vertices of the objects. The direction is estimated by the patterns of transmission beam and reception sensitivity of the ultrasonic transducer, and the distance is estimated by the correlation detection method. We show the validity of the proposed approach through experimental results and discuss the resolution and the accuracy of the estimation of direction and distance.

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클러터 환경에서 다중센서 정보융합을 통한 유도성능 개선 연구 (A Study of Missile Guidance Performance Enhancement using Multi-sensor Data Fusion in a Cluttered Environment)

  • 한두희;김형원;송택렬
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.177-187
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    • 2010
  • A MTG (Multimode Tracking and Guidance) system is employed to compensate for the limitations of individual seekers such as RF (Radio frequency) or IIR (Imaging Infra-red) and to improve the overall tracking and guidance performance in jamming, clutter, and adverse weather environments. In the MTG system, tracking filter, data association, and data fusion methods are important elements to maximize the effectiveness of precision homing missile guidance. This paper proposes the formulation of a Kalman filter for the estimation of line-of-sight rate from seeker measurements in missiles guided by proportional navigation. Also, we suggest the HPDA (Highest Probability Data Association) and data fusion methods of the MTG system for target tracking in the adverse environments. Mont-Carlo simulation is employed to evaluate the overall tracking performance and guidance accuracy.