• 제목/요약/키워드: missile simulation

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크램쉘형 유도탄 기체분리 시뮬레이션 연구 (A Simulation Study on the Clamshell-type Missile Airframe Separation)

  • 김구;허기훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.375-383
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    • 2008
  • 완성무기 운반형 유도탄의 설계에는 고속비행 중 탑재물 투하에 적합한 안정성과 신뢰성 높은 기체분리 및 낙하산 전개 메커니즘이 요구된다. 이 전개 메커니즘은 다물체들 상호간의 역학적 운동 관계를 나타내는 것이므로 설계에서 모델링 & 시뮬레이션을 이용한 해석적 연구가 매우 중요한 역할을 할 수 있다. 본 논문에서는 크램쉘형 기체분리를 채택한 국내 대잠유도탄 설계에 적용된 기체분리 시뮬레이션 기법을 제시하고, 이를 이용한 주요 해석 결과를 가용한 비행시험 결과와 대비하여 보였다. 본 기법 연구의 초점은 효과적인 설계 적용의 필수적 요소인 계산의 신속성과 신뢰도 간의 적절한 조화에 주어졌다.

Safety Assessment of a Metal Cask under Aircraft Engine Crash

  • Lee, Sanghoon;Choi, Woo-Seok;Seo, Ki-Seog
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제48권2호
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    • pp.505-517
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    • 2016
  • The structural integrity of a dual-purpose metal cask currently under development by the Korea Radioactive Waste Agency (KORAD) was evaluated, through numerical simulations and a model test, under high-speed missile impact reflecting targeted aircraft crash conditions. The impact conditions were carefully chosen through a survey on accident cases and recommendations from literature. In the impact scenario, a missile flying horizontally hits the top side of the cask, which is freestanding on a concrete pad, with a velocity of 150 m/s. A simplified missile simulating a commercial aircraft engine was designed from an impact loade-time function available in literature. In the analyses, the dynamic behavior of the metal cask and the integrity of the containment boundary were assessed. The simulation results were compared with the test results for a 1:3 scale model. Although the dynamic behavior of the cask in the model test did not match exactly with the prediction from the numerical simulation, other structural responses, such as the acceleration and strain history during the impact, showed very good agreement. Moreover, the containment function of the cask survived the missile impact as expected from the numerical simulation. Thus, the procedure and methodology adopted in the structural numerical analyses were successfully validated.

헬리콥터 전기체에서 발사되는 유도무기 공력 모사 (Aerodynamic Simulation of Air-Launched Missiles from a Complete Helicopter)

  • 이희동;권오준;이범석;노경호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1097-1106
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    • 2011
  • 제자리 비행하는 헬리콥터 전기체 형상으로부터 발사되는 유도무기 운동을 모사하기 위해 비정렬 중첩격자기법을 6자유도 운동 기법과 연계하여 비정상 해석을 수행하였다. 주로 터, 꼬리로터, 그리고 유도무기를 포함하는 동체로 구성되는 헬리콥터 전기체 형상에 대한 비정상 해석을 수행하였으며, 6자유도 운동 기법을 이용하여 헬리콥터에서 발사되는 유도 무기의 초기 발사 거동을 예측하였다. 발사위치 및 유도무기의 추력크기에 따른 발사거동을 비교하였으며, 주로터에서 발생하는 비정상 내리흐름에 따른 유도무기의 비행 특성을 분석하였다.

함정의 대탄도탄전 효과도 분석을 위한 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation for Effectiveness Analysis of Anti-Ballistic Warfare in Naval Vessels)

  • 배장원;이근호;나형호;문일철
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제32권3호
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    • pp.55-66
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    • 2023
  • 최근 해군 함정은 다양한 최첨단 장비와 ICT 기술이 탑재되어 다종의 임무를 수행할 수 있도록 개발되고 있다. 우리나라 해군 함정의 주요 임무 중 하나는 급증하고 있는 탄도탄의 위협으로부터 아군의 주요 유닛과 지역을 방어하는 대탄도탄전이다. 대탄도탄전의 경우 탐지에서 요격까지 이루어지는 과정이 복잡한 반면 실패에 대한 피해가 크기 때문에, 대탄도탄전을 효과적으로 수행하기 위한 많은 준비가 필요하다. 본 논문에서는 미래 해군 함정에 탑재될 전투체계 및 장비를 활용한 대탄도 탄전 시뮬레이션 모델을 제안한다. 특히, 대탄도탄전에 필요한 특성을 반영하여 향후 효과도 분석에 활용될 수 있는 시뮬레이션 모델을 제안하고자 한다. 이를 위하여, 시뮬레이션 모델 개발에 DEVS 형식론을 적용하여 모듈러하고 계층적인 모델을 개발하였으며, 다양한 대탄도탄전 상황을 효율적으로 표현할 수 있게 하였다. 제시된 사례 연구 결과에서는 함정의 탐지 체계의 성능 및 의사 결정으로 발생할 수 있는 대탄도탄전의 문제 상황을 시뮬레이션 내용과 그 의미를 설명하였다. 향후 본 연구의 결과가 함정의 대탄도탄전 효과도 분석은 물론 함정의 대탄도탄전의 효과적인 수행을 위한 최적의 전투자원 배치 및 제원 그리고 운용 전술 등을 개발하는데 활용되기를 기대한다.

치사율 평가를 위한 공대공 미사일 모의 발사 프로그램 개발 (Development of a Air-to-Air Missile Simulation Program for the Lethality Evaluation)

  • 성재민;김병수;신보현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.288-293
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    • 2010
  • 본 논문은 장 단거리 공대공 미사일의 치사율을 계산하고, 대상 미사일의 모델을 구성하여 모의 발사 시험 프로그램을 개발하고자 한다. 신뢰성 있는 치사율을 계산하기 위해서는 신관과 탄두에 대한 많은 자료와 실험이 필요하지만 현실적으로 그런 작업을 수행 하기엔 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 참고문헌[3-6]에서 획득한 치사율에 대한 자료를 분석하여 치사율을 계산하였다. 모의시험을 위한 시뮬레이션 프로그램은 MATLAB/SIMULINK를 이용하여 6 DOF 시뮬레이션 모델을 구성하였으며, 수직, 수평 가속도 피드백을 이용한 자동비행 알고리즘과 PNG(Proportional Navigation Guidance)을 이용한 유도명령 알고리즘, 그리고 시간지연과 오차를 고려한 탐색기(seeker)의 동적 모델을 구성하여 적용하였다. 최종적으로 정면발사, 측면발사, 후면발사의 3가지 경우에 대하여 모의 비행을 수행하여 결과를 정리하였으며, 이때 목표물은 일정한 방향을 가지고 등속비행을 하는 것으로 설계하였다.

몬테 카를로 시뮬레이션을 통한 발사관 구조 안전성 분석 (Structural Safety Analysis of Launching System Through Monte-Carlo Simulation)

  • 박철우;이온수;신효섭;박진용;이동주
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.69-77
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    • 2018
  • 발사관은 탑재물을 보관하고 외부 환경으로부터 부식 및 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다. 발사관과 유도탄의 제작, 조립 그리고 장입 상태에 따라 발사할 때 유도탄의 초기 거동을 결정하게 된다. 본 연구의 목적은 유도탄이 발사관에서 사출될 때 유도탄의 초기 거동을 결정하는 요소를 통계적으로 분석하여 발사관의 안전성을 확인하는 것이다. 유도탄이 발사될 때 거동에 영향을 주는 오차 요소들을 선정한 후 Monte-Carlo 시뮬레이션을 수행하여 통계적으로 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로, 각 오차 요소들을 고려한 다물체 동역학 해석을 상용프로그램인 Recurdyn을 이용하여 동역학 해석을 수행하여 유도탄 발사할 때 발생하는 중력 침하 및 레일과 슈 사이에 발생하는 응력을 구하였다. 해당 결과를 바탕으로 현재 설계된 발사관에 대한 안전성을 검증하였다.

확률 모델을 이용한 미사일 경고 레이다의 효과도 분석 (The Effect Analysis of Missile Warning Radar Using Probability Model)

  • 박규철;홍성용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.544-550
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    • 2009
  • 미사일 경고 레이다의 위협 판단 성능을 분석하기 위해서는 과대응률/미대응률 측면에서 얼마나 효과적으로 위협을 판단하는지를 분석해야 한다. 이러한 효과도 분석을 위해 Monte-Carlo 기법을 이용하여 시뮬레이션을 수행해 왔으나 시뮬레이션 수행 시간이 많이 걸리는 단점이 있었다. 본 논문에서는 단점을 보완하기 위해 확률 모델을 이용한 효과도 분석 기법을 제안하였다. 확률 모델을 설정하는 방법과 실제 시뮬레이션을 통해 전차에 장착한 레이다의 효과도를 분석한 결과를 보인다. 또한, Monte-Carlo 기법과 제안하는 확률 모델 이용 기법에 대한 시뮬레이션 수행 시간의 비교 결과를 제시하고자 한다.

고기동 유도무기를 위한 HWIL 시뮬레이션 제어 시스템 개발 연구 (A Study on the Development of HWIL Simulation Control System for High Maneuver Guided Missile System)

  • 김운식;이병선;김상하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권11B호
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    • pp.1659-1666
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    • 2010
  • 고기동 유도탄들은 다양한 탄내 인터페이스와 빠른 유도 조종 루프를 가진다. 그러므로 Hardware-in-the-Loop(HWIL) 시뮬레이션 제어 시스템은 고성능의 연산기능 및 하드웨어 인터페이스 기능을 가져야 하며, 실시간 운영체제, 임베디드 시스템, 자료 통신, 실시간 하드웨어 제어와 같이 다양한 IT 분야를 융합하여 개발되어야 한다. 이 논문은 고기동 유도탄의 HWIL 시뮬레이션을 수행하기 위한 제어 시스템 설계 기법으로 시스템 하드웨어 구성, 고성능의 다중 프로세서를 사용하기 위한 업무 할당 알고리즘, HWIL 시뮬레이션 실시간 연산 및 제어 기법, 프로세서 통신 기법, 실시간 자료 획득 기법을 제시한다.

샘플링 시간에 대해 개선된 Singular Perturbation 기반 STT missile 디지털 autopilot 설계 (Design of an improved STT missile digital autopilot with respect to sampling time)

  • 정선태
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.468-471
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    • 1997
  • In this paper, we investigate the time-sampling effects on the digital implementation of singular perturbation based STT autopilot with excellent performance and propose a compensation method for the time-sampling effects. In digitization of analog STT autopilot, it is found that the stability margin of the fast dynamics is mostly affected to lead to rapid decrease. Under the this analysis, a composite digital controller with additional compensator for fast dynamics is proposed to improve the time-sampling effect and a simulation verifies the result.

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외란 적응 제어를 적용한 미사일 비선형 제어 (Nonlinear model inversion missile control with disturbance accommodating control)

  • 조현식;김인중;김진호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1500-1503
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    • 1996
  • This paper combines the disturbance accommodating control(DAC) and nonlinear model inversion control for a skid-to-turn(STT) missile. The missile autopilot may be designed to be robust with respect to a variety of uncertainties. We proposes the two step control design method. Nonlinear model inversion control is used as the main design method. Due to the model uncertainties and external disturbances, the exact nonlinear model inversion can not be achieved. DAC is designed to detect, to identify, and to compensate these uncertainties. DAC's disturbance observer is linear. Thus it is easy to implement. It does not cause the convergence problem due to coexistence between the modeling uncertainties and external disturbances. 6 DOF simulation results show that the proposed method may improve the missile tracking performance.

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