로켓 모션테이블 실시간 모의시험

This paper deals with six degree-of-freedom HILS(hardware-in-the-loop-simulation) of KSR-III rocket using a TAFMS(three axis flight motion simulator). This TAFMS HILS test is accomplished before main HILS tests in order to verify the control stability in the presence of TAFMS dynamic effects. The TAFMS HILS test includes initial attitude holding tests for INS initial alignment procedures, timer synchronization tests with an auxiliary lift-off signal, real-time calibration tests using an external thermal recorder, open-loop TAFMS operating tests, and final closed-loop TAFMS HILS tests using the TAFMS attitude measurements as inputs to the closed control loop. The HILS tests are accomplished for several flight conditions composed with nominal flight condition, TWD effect added condition, slosh modes and/or bending modes existing condition, and windy condition, etc.

본 논문은 KSR-III 개발경험을 토대로 모션테이블을 이용한 로켓 6자유도 실시간모의시험(HILS) 방안에 대해 다루고 있다. 모션테이블 HILS 시험을 통해, 3축 모션테이블의 동특성 지연에 따른 제어루프의 안정성을 판단하고 종합 HILS 시험을 위한 기초 자료를 제공하게 된다. 모션테이블 HILS 초기화 시험을 통해, 관성항법장치 초기정렬을 위한 초기자세 각 유지 알고리듬 시험, 발사시작 신호 모사를 통한 시각동기화 시험, 외부기록계를 이용한 실시간 조정시험 등을 수행하게 되고, 개루프 HILS 시험을 통해 정상 상태 비행 상황 및 슬로싱, 벤딩, TWD, 바람, 추력비정렬오차 등의 영향이 존재하는 비행 상황에 대한 모션테이블 운용 시험을 수행하게 되며, 최종적으로 모션테이블 자세각을 궤환루프의 입력으로 궤환시킨 폐루프 HILS를 통해 제어루프의 안정성 시험을 완료하게 된다.