• Title/Summary/Keyword: 비행자세

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Flight Attitude Control of using a Fuzzy Controller (퍼지제어기를 이용한 비행 자세제어)

  • 박종오;설재훈;김승철;임영도
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2002.12a
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    • pp.143-147
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    • 2002
  • 본 논문에서는 비행물체의 운동에 기초한 지능제어 알고리즘을 사용하여 대기의 환경적 요인과 기체형태 및 추력의 인위적 요인들간의 복잡한 함수관계를 지식과 경험에 의한 제어규칙으로서 비행안정성 확보와 자율비행을 위한 비행 자세제어를 행하였다. 비행 자세제어를 위하여 사용한 지능제어기는 다변수 입력 및 출력이 가능하며 강인성을 지닌 퍼지제어기를 사용하였다 실험을 위해 모형비행기와 자세 검출용 센서를 제작하고, 비행 전문가의 지식과 경험을 기초로 하여 작성한 제어규칙에 의하여 프로그램 된 퍼지제어기를 수 차례의 시험비행을 통해 제어규칙을 조정한 결과 안정된 자세제어를 행할 수 있었다.

과학로켓 3호(KSR-3) 자력계 데이터 분석을 통한 로켓비행자세 연구

  • 이은석;장민환;이동훈;김성수;황승현;이선민;김효진
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2003.10a
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    • pp.71-71
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    • 2003
  • 과학로켓 3호에 탑재된 자력계의 데이터 분석을 통해서 로켓의 비행자세가 어떻게 비행시간에 따라 어떻게 변화했는지에 대해 논한다. 과학로켓 3호에 탑재된 로켓의 비행 자세 정보 획득을 위한 Fluxgate 자력계인 Attitude Information Magnetometer (AM)의 데이터 분석을 통해 로켓의 비행시간동안 자세가 어떻게 변화했는지 수치해석 프로그램 및 시뮬레이션을 통해 알아보았다 본 연구에서 사용한 수치해석 프로그램은 Spline 보정법, 다항식 수치법인 Bairstow Method, Least square method이며, 자체 개발한 로켓비행정보 획득용 프로그램과 OpenGL을 이용한 로켓의 3차원 시뮬레이션을 통해서 과학로켓 3호의 자세를 나타내는 roll, pitch, yaw의 변화를 알아보았다. 그리고, 이 결과를 이용하여 자력계가 자세제어에 적합한지도 분석하였다.

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편대비행 위성의 자세 동기화를 위한 SDRE 추적 제어기와 Hardware-In-the-Loop 시뮬레이션

  • Jeong, Jun-O;Park, Sang-Yeong
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2010.04a
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    • pp.31.2-31.2
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    • 2010
  • 편대비행 위성이 공동의 임무를 수행하기 위해서는 편대를 이루는 위성의 각기 다른 초기 오차와 다양한 외란 환경에서도 자세 동기화를 이룰 수 있는 기법이 필요하다. 이 연구에서는 편대비행위성의 자세 동기화를 위하여 비선형 시스템에 대한 준최적 제어기법인 SDRE(State-Dependent Riccati Equation)에 기반한 추적 제어기가 사용되었다. 반작용 휠이 포함된 위성의 자세 동역학이 SDRE 추적 제어기를 구성하는데 이용된다. 이를 Leader/Follower 편대비행 시스템에 적용하며, 기준 자세를 추적하는 Leader 위성의 자세를 Follower 위성이 추적하여 자세 동기화를 이룰 수 있다. MATLAB과 SIMULINK를 이용한 수치해석적 시뮬레이션으로 추적 제어기의 성능을 검증하였으며, 이에 대한 실시간 HIL(Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이션이 수행되었다. 무중력 환경을 모사하는 에어베어링시스템과 세 개의 반작용 휠을 장착한 자세제어 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulator)는 PC104 타입의 임베디드 컴퓨터에서 SIMULINK의 xPC Target을 이용한 실시간 시뮬레이션 환경을 제공하며, 이에 적용되는 SDRE 추적 제어기는 이산화되어 설계되었다. 또한 SDRE 추적 제어기에 대한 안정성을 보장하는 영역이 추정되어 위 추적 제어기가 위성 편대비행에 적합한 자세 동기화 기법임을 보였다.

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A Study on Coordinated Attitude Flying for Sequential Spacecraft Tracking (목표비행체 연속 추적을 위한 자세틀 유지비행에 관한 연구)

  • Park, Young-Woong;Bang, Hyo-Choong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.1
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    • pp.28-35
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    • 2009
  • This paper derives the equation of coordinated attitude formulation taking into account the orbital dynamics of a target vehicle and the attitude of a tracking satellite in geostationary orbit. The coordinated attitude is always to communicate with the ground station during the target tracking. Because the tracking satellite could perform high angle maneuver, MRP parameters having no singular point are used. Also for the sequential tracking of several target vehicles, the equation automatically making a coordinated attitude is suggested. Coordinated attitude flying and sequential tracking are confirmed through simulations. In short, this paper shows that a satellite could track a target vehicle and communicate with ground station simultaneously using the derived equation of coordinated attitude even though without a accuracy sensor.

Attitude Controller Design and Flight Test of KSR-III Sounding Rocket (KSR-III 과학로켓의 자세제어기 설계와 비행시험)

  • Roh, Woong-Rae;Cho, Hyun-Chul;Ahn, Jae-Myung;Choi, Hyung-Don
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.32 no.3
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    • pp.88-94
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    • 2004
  • The KSR-III rocket is a liquid propellant sounding rocket and thrust vector control actuators and cold gas thrusters are used to control pitch and yaw, roll attitude respectively during thrusting phase. In this paper, the structure of designed attitude controller and gain scheduling, results of stability analysis for KSR-III rocket are presented. The attitude controller is implemented with flight software in the domestically developed INS and successfully performed its function in the flight test. The flight data are coincident with simulation results.

Flight Attitude Control of using a Fuzzy Controller (퍼지제어기를 이용한 비행 자세제어)

  • Park, Jong-Oh;Sul, Jae-Hoon;Kim, Sung-Chul;Lim, Young-Do
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.13 no.1
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    • pp.91-96
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    • 2003
  • The forces and moments at the aircraft c.g. have components due to aerodynamic effects and to engine thrust. For the flight stability and autopilot systems we present a attitude control method using an intelligent control algorithm Which is based on the control rules from experts knowledge concerning the motion equations and other experiences. Then a robust fuzzy controller is developed to control the flight attitude. The controller can deal with multiple inputs and outputs. We have made an aircraft model and the orientation sensor for experimental flights. The control rules based on the flight expert s experience and knowledge can be programmed by fuzzy rules, and determined control rules by experimental flight. We can be stable attitude control by fuzzy controller.

Second Stage Attitude Control Results of KSLV-I Third Flight Test (나로호 3차 비행시험 2단 자세제어 결과)

  • Sun, Byung-Chan;Park, Yong-Kyu;Oh, Choong-Suk;Roh, Woong-Rae
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.12 no.1
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    • pp.189-199
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    • 2013
  • This paper summarizes results of second stage attitude control of KSLV-I third flight test. The results show that three axes attitude control at coasting phases of KSLV-I was successfully accomplished by the reaction control system, and pitch and yaw attitude control at thrusting phase where second stage kick motor burns was also normally accomplished by using the thrust vector control system. It is verified that the second stage controller performed successfully for all flight phases regardless of some disturbances due to mass center offset, slag effects, and residual thrust of kick motor. These results may provide an important basis in enhancing domestic technology level of attitude control of launch vehicle.

위성 편대비행을 위한 궤도와 자세 통합 시뮬레이터 시스템 개발

  • Park, Han-Eol;Park, Sang-Yeong
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2011.04a
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    • pp.26.1-26.1
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    • 2011
  • 위성 편대비행 시스템에서 궤도 및 자세의 결정과 제어를 동시에 시뮬레이션 할 수 있는 통합 시스템을 설계하고 개발하였다. 실제 위성에서는 궤도 제어가 수행되는 동안 자세는 계속 변한다. 그러므로 임무수행을 위해 편대위성들의 자세를 동기화하기 위해서는 편대위성들의 자세 결정과 제어가 필요하다. 이와 같이 실제와 같은 시뮬레이션을 위해서, 궤도 및 자세의 결정과 제어를 동시에 수행할 수 있는 통합된 시뮬레이터 시스템이 필요하다. 통합 시뮬레이터 시스템의 개발은 기존에 연세대학교에서 개발한 GPS 시뮬레이터를 이용한 편대비행 테스트베드와 하드웨어 자세 시뮬레이터를 각각 보완한 후 통합하는 방법으로 수행하였다. 이 두 시스템은 서로 독립적으로 개발되었기 때문에 통합을 위하여 하드웨어 인터페이스와 소프트웨어 인터페이스 부분으로 나누어 설계와 개발을 수행하고, 최종적으로 결합하는 절차로 통합을 완료하였다. 마지막으로 개발된 통합 시뮬레이터 시스템과 통합 시나리오를 사용하여 궤도와 자세를 동시에 시뮬레이션 하고, 이를 통해 개발된 통합 시스템을 검증하였다. 이 연구를 통해 개발된 궤도와 자세가 통합된 하드웨어 시뮬레이터 시스템은 실제 위성에 가까운 시뮬레이션을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 하드웨어와 소프트웨어 인터페이스에 대한 검증이 가능하고 실제의 하드웨어 특성으로부터 생기는 에러를 고려하여 알고리즘의 실제 성능을 평가할 수 있다.

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Attitude Estimation Method through Attitude Comparison for Micro Aerial Vehicle (자세 비교를 통한 초소형 비행체의 자세 추정 기법)

  • 임종남;박찬국
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.8
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    • pp.63-70
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    • 2006
  • Due to the small size and weight of micro aerial vehicle (MAV), only miniaturized MEMS type sensors are applicable for MAV autonomous flight system. In this paper, we propose a accelerometer and gyro mixing algorithm to improve an attitude performance of MEMS type sensors. The performance of the proposed mixing algorithm is compared with the performance of fuzzy-based mixing algorithm through simulation. The simulation results show that the attitude compensation method through the attitude compensation has better performance than the fuzzy-based mixing method for MAV attitude estimation.

Development of the Multi-Propeller based Attitude Control Method for VTOL type Compound Aircraft (VTOL 타입의 복합형 비행체에 적용가능한 다수 프로펠러 기반 자세제어기법의 개발)

  • Seung, Myeonghun;Han, Sanghyuck;Kim, Jongchul;Gong, Hyeon Cheol
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.45 no.6
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    • pp.455-462
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    • 2017
  • In recent decades, many researchers have been struggling to developing the compound aircraft that is capable high speed and VTOL flight. And in recent years, multi-copters are very popular because of having advantages of VTOL and easy handling, but they are lack of doing long-range mission. Therefore, we presents simple aircraft architecture which is equipped fixed wing, multi propellers and no control surfaces. In this paper, we designed the attitude control for the compound aircraft prototype and measured the attitude control performance with flight test for validating prototype's performance. We analysed the attitude control test result comparing with similar size of a fixed wing aircraft. The performance was almost same as fixed wing aircraft.