• 한국항공우주학회지
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• 제32권6호
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• pp.72-80
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• 2004

본 논문에서는 추력중단 후 무유도방식 유도탄의 추력비행단계 유도알고리듬의 설계과정을 다룬다. 유도의 목적은 추력중단 시점에서 요구속도벡터를 성취하기 위한 것이다. 구현 가능한 피치평면 비행궤적을 조사하기 위해 네 가지 성능지수에 대한 비행궤적 최적화를 수행하였다. 궤적최적화 결과로부터 구속조건들을 만족시키기 위해서는 비행초기에 고앙각 기동이 필요함을 알 수 있다. 제안된 유도알고리듬은 개루프 피치자세각 명령 산출기인 피치프로그램과 증가요구속도벡터를 0으로 만들기 위한 요자세각 명령 산출기로 구성된다. 피치프로그램은 궤적최적화 결과 얻어진 피치자세각 선도를 이용하여 구성되었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.167.2-167
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• 2001

This paper presents guidance and control laws which guarantee a minimum fuel consumption and have obustness against various disturbances during a terminal-landing phase on the lunar surface. The nonlinear robust tracking control system is designed to track the reference profiles, which are expressed by exponential functions. An adjustment law in the tracking controller is given in the form of the differential equations with respect to the controller´s variable gains. Computer simulations are performed to examine the tracking accuracy, the robustness in a thrust failure mode, and the vertical soft landing at a pre-assigned point on the lunar surface. The results of numerical simulation show the effectiveness of the present control law.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권4호
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• pp.350-358
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• 2009

본 논문은 재진입 비행체의 TAEM 구간 유도와 제어에 관하여 기술 하였다. TAEM 구간은 공기의 밀도와 비행체의 속도의 범위가 큰 특징을 가지고 있으며, 이들 조건하에 TAEM 구간의 유도를 위한 궤적과 비행체의 상태값을 최적화하였다. 최적화된 상태값은 7가지의 상태이며, 상태값은 Down-range, Cross-range, 비행체의 고도, 속도, 경로각, 방위각, 그리고 비행 거리이다. 최적화 연산을 수행하기 위하여 DIDO 프로그램을 사용하였다. 재진입 비행체의 제어를 위하여 인공 신경망을 이용한 되먹임 선형화 제어법을 사용하였다. 비행체의 동역학 모델은 역전파 모델을 통하여 근사화 되고, 근사화된 동역학 모델과 지연된 제어 입력, 플랜트 출력으로부터 새로운 제어 입력을 생성하게 된다. 이를 이용하여 본 논문에서는 앞서 최적화된 7가지의 상태값을 추종하는 결과를 보였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제12권1호
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• pp.43-56
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• 2011

An integrated system composed of guidance, navigation and control (GNC) system for autonomous proximity operations and the docking of two spacecraft was developed. The position maneuvers were determined through the integration of the state-dependent Riccati equation formulated from nonlinear relative motion dynamics and relative navigation using rendezvous laser vision (Lidar) and a vision sensor system. In the vision sensor system, a switch between sensors was made along the approach phase in order to provide continuously effective navigation. As an extension of the rendezvous laser vision system, an automated terminal guidance scheme based on the Clohessy-Wiltshire state transition matrix was used to formulate a "V-bar hopping approach" reference trajectory. A proximity operations strategy was then adapted from the approach strategy used with the automated transfer vehicle. The attitude maneuvers, determined from a linear quadratic Gaussian-type control including quaternion based attitude estimation using star trackers or a vision sensor system, provided precise attitude control and robustness under uncertainties in the moments of inertia and external disturbances. These functions were then integrated into an autonomous GNC system that can perform proximity operations and meet all conditions for successful docking. A six-degree of freedom simulation was used to demonstrate the effectiveness of the integrated system.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제9권2호
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• pp.114-120
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• 2008

In the vision-based recovery phase, a terminal guidance for the blended-wing UAV requires visual information of high accuracy. This paper presents the light source target design and detection algorithm for vision-based UAV recovery. We propose a recovery target design with red and green LEDs. This frame provides the relative position between the target and the UAV. The target detection algorithm includes HSV-based segmentation, morphology, and blob processing. These techniques are employed to give efficient detection results in day and night net recovery operations. The performance of the proposed target design and detection algorithm are evaluated through ground-based experiments.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권10호
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• pp.77-82
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• 2004

본 논문은 느리거나 정지된 표적을 요격할 수 있는 Bank-to-turn(BTT) 유도탄의 하중계 수 분배논리 (PCL) 에 대해 기술하였다. BTT 제어를 위해서는 직각 좌표계에서 표현된 유도 명령을 극좌표 형태로 변환시켜야만 한다. 이러한 극좌표 변환은 비선형성이 심하고 불연속적인 함수를 포함하고 있어 피치 가속도명령이 0인 경우 가제어성을 상실하는 문제점도 발생한다. 또한 2축 탐색기를 포함하는 BTT 유도탄의 호밍 유도시 롤 상관에 의해 불안정 성이 나타나는 문제점이었다. 본 논문에서는 중기유도 단계에서 그러한 가제어성 상실을 완화시키고 유도명령 추종성능을 향상시킬 수 있도록 linear homotopy 관계식을 도입하였다. 또한, 호밍유도루프의 안정성을 향상시키기 위하여 피지 가속도명령에 대한 민감도를 감소시킬 수 있는 PCL을 구성하였다. 제안한 논리의 타당성은 전산모의시험을 통해 검증 하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제31권1호
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• pp.79-91
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• 2023

In response to the recent surge in aviation demand, major airports and aviation authorities continue to make efforts to formulate arrival and approach procedures that take into account efficient aircraft separation, noise and environmental issues of carbon (CO2) emissions. In order to ensure efficient traffic control and environmental issues, as a result, a new concept Trombone, Point Merge, etc. have been introduced and widely used in the domestic airspace. However, these new concept procedures which do not properly reflect the characteristics of the aircraft operation performance and the FMS vertical descent guidance hinder flight efficiency as well as bring in turn negative factors such as level-off flight and the use of drag device at the busiest phase of the flight descent operation, like the Continuous Descent Operation (CDO). Accordingly, throughout modification the current Standard Terminal Arrival Route (STAR) and Instrument Approach Procedure(IAP) that reflect the aircraft descent performance and the FMS guidance, the flight operation safety and efficiency is expected to be improved eventually. We herewith analyze and propose the way of improving flight efficiency in the arrival operation procedure by supplementary modification which consequently contribute to the aviation industry international competitiveness.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권2호
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• pp.148-156
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• 2015

A continuous type side jet controller which has four nozzles with thrust control devices was considered. It is deployed to a missile for high maneuverability and fast controllability in the terminal guidance phase. However, it causes more complex aerodynamic jet interactions between the side jet and the supersonic free stream than does the conventional impulse type side jet with a small single thruster. In this paper, a numerical investigation of the jet interference effects for the missile equipped with a continuous type side jet thruster is presented. A three-dimensional flow field was simulated by using a commercial unstructured-based CFD solver. The numerical simulation method was validated through comparison with wind tunnel test results for the single jet. The method of defining jet direction for this type of side jet control to minimize simulation cases was also introduced. Flow fields investigation and jet interaction effects for various flow conditions, jet pressure ratios and defined jet direction conditions were performed. From the numerical simulation for the continuous type side jet, extensive aerodynamic interference data were obtained to construct an aerodynamic coefficients database for precise missile control.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권4호
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• pp.233-240
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• 2022

스마트무장은 종말 유도조종을 통해 정밀타격 임무를 수행하는 초소형 유도무기로 미래 전장환경의 신무기체계이다. 하지만 크기로 인한 구조적 제한으로 인해 압전구동 방식의 조종날개를 이용해 제어를 수행하기 때문에 기동력이 작아 유도범위가 제한적이다. 본 논문에서는 스마트무장의 효과도를 높이기 위한 비 표준조건 사격제원 산출 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 획득한 전장환경 정보를 이용해 표준조건에서의 사격제원을 보정해 비 표준조건의 사격제원을 산출한다. 다양한 조건에서의 수치 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권1호
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• pp.21-30
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• 2021

탐색기를 탑재한 유도탄의 중기궤적은 탐색기 시야(FOV : Field-Of-View) 내에서 표적을 탐지하며, 전환 시점에서의 기동성을 최대화하도록 설계하는 것이 요구된다. 유도탄의 비행궤적 최적화 문제는 여러 구속조건이 적용된 비선형 문제로 일반적인 해석해를 도출하기 어렵기 때문에 그 동안 다양한 계산적인 방법들이 제시되어 왔다. 본 논문에서는 추진-활공 유도탄의 중기궤적 최적화 문제를 컨벡스 최적화 기법인 2차 원뿔 프로그래밍을 이용하여 산출하였다. 먼저, 운동방정식의 상태변수를 최소화하기 위해서 제어변수 구속조건이 추가된 제어변수 추가 형태의 운동방정식을 구성하였다. 또한, 자유 종말시간 문제와 추진시간 문제를 대처하기 위하여 정규화된 시간 변수를 독립 변수로 설정하였다. 그리고, 운동방정식과 제어변수 구속조건을 컨벡스 형태로 변환하기 위하여 각각 부분 선형화와 무손실 컨벡스 변환을 적용하였다. 마지막으로, 본 논문에서 제시된 방안의 타당성을 확인하기 위하여 비선형 최적화 프로그래밍 결과와 비교하였다.