• 한국항공우주학회지
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• 제40권6호
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• pp.506-514
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• 2012

본 논문에서는 비행체의 운동 역학을 고려한 경로 추종을 위한 시선각 유도 법칙의 유도 게인 설계 기법에 대해 기술하였다. 비례-미분 게인과 접근 거리의 설계 변수로 구성된 시선각 기반 유도 법칙은 유도 게인 결정시 대부분 경험적 또는 실험적인 방법으로 설계하는 것이 일반적인데 이러한 경우 정밀하고 일관적인 경로 추종 성능 보장이 어렵고 비행체 기동 한계 및 운용 속도 등에 따라 설계 변수를 재설계해야하는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 비행체의 속도에 따른 운동 역학을 고려하여 설계 변수의 개수를 최소화하고 비행 속도에 따라 유도 법칙 게인이 변화되어 정밀한 경로 추종이 가능할 뿐만 아니라 안정적이고 일관된 성능을 갖는 유도 법칙의 게인 설정 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 비행체의 자세에 대한 1차 응답 속도를 고려한 비선형 시뮬레이션을 수행하여 추종 성능을 평가하였으며 선형 경로와 원형 경로에 대한 비행 시험 을 통해 추종 성능 및 알고리듬의 타당성을 실험적으로 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.91-92
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• 2023

이 연구에서는 선박이 군집을 이뤄 항해하는 방법으로, 추종 선박이 리더 선박의 궤적을 따라 항해하는 추종 알고리즘을 구현하고, 성능 검증을 위해 소형 RC 모형 보트를 사용하여 해상 실험을 수행하였다. 이 알고리즘은 추종 선박이 리더 선박의 궤적을 추종점으로 저장하고, 추종점까지의 목표 침로를 계산하여 추종하는 방법이다. 목표 침로는 시선각 유도법칙을 통해 계산하였으며, 목표 침로를 추종하기 위해 PD 제어를 적용한 침로 제어기를 구현하였다. 또한, 전방 선박과의 충돌을 방지하기 위해 전방 선박과의 거리에 따라 속력을 제어하는 알고리즘을 구현하였다. 구현된 알고리즘을 검증하기 위해 해상 실험을 진행하였으며, 결과를 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권7호
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• pp.664-672
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• 2010

본 논문은 표적의 방향 정보만을 측정할 경우 $t_{go}$-다항식 유도법칙의 표적 가관측성 분석을 다룬다. 본 연구에서는 직접적인 방법으로 표적의 가관측성을 분석한다. 등속도 표적에 대해 가관측성을 갖기 위한 조건들이 시선각의 함수로만 주어지기 때문에, $t_{go}$-다항식 유도법칙을 적용 했을 때 시선각의 닫힌 해를 도출하고, 이 닫힌 해를 가관측성 조건에 직접 대입하므로, $t_{go}$-다항식 유도법칙의 표적 가관측성 특성을 해석한다. 표적의 가관측성은 유도법칙의 유도이득, 초기 유도 조건과 유도명령의 형상에 따라 달라진다. 최종적으로 시뮬레이션을 통해 $t_{go}$-다항식 유도법칙의 표적 가관측성을 검증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권8호
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• pp.669-676
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• 2015

본 논문에서는 기동하는 표적에 대한 입사각 제어 유도법칙을 제안하였다. 제안된 유도법칙은 정지표적에 대한 최적입사각제어 유도법칙을 변형한 것으로서 기존의 PN(Proportional Navigation) 유도법칙에 입사각제어 항이 추가된 바이어스 PN 유도법칙의 형태를 갖는다. 시선각, 비행경로각, 그리고 표적에 대한 상대 비행경로각 관점에서의 세 가지 다른 종류의 입사각을 정의하였다. 다양한 공대공 교전 시나리오에 대한 수치 시뮬레이션을 통해 제안한 유도법칙의 성능을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권7호
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• pp.508-516
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• 2019

본 논문은 이동표적에 대해서 고정형 탐색기(Strapdown Seeker)가 장착된 유도탄의 지향각 제한을 고려하여 충돌각(Impact Angle)을 제어하는 유도법칙을 제안하고 있다. 제안한 유도법칙은 슬라이딩 모드를 기반으로 하고 있으며, 탐색기에서 제공하는 지향각과 항법 정보를 통해 얻을 수 있는 시선각 정보와 발사 초기 표적 획득장비 등을 통해 제공 받는 표적 속도와 표적 이동경로각을 이용하여 가속도 명령을 생성한다. 제안한 슬라이딩 surface의 수렴을 통해 표적 요격과 충돌각 제어가 가능하다. 또한, 최대, 최소 지향각에서 지향각의 미분결과의 부호가 지향각의 부호와 반대가 된다는 것을 보임으로써 지향각 제한을 넘지 않는다는 것을 확인할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1417-1423
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• 2020

본 논문에서는 수중에서 운동하는 무인잠수정의 경로점 유도법칙을 제안한다. 시선각 유도법칙과 수선경로 오차를 줄여가는 경로추종 유도법칙을 조합하여 효과적인 경로점 유도법칙을 설계하였고, 수선경로 오차의 거리에 따라 제어이득을 변화시켜 시스템의 안정성을 증가시켰다. 또한, 관성항법장치와 도플러속도계를 이용한 복합항법 시스템의 성능을 확인할 수 있는 HILS를 구성하였다. 같은 경로점 및 목표점을 입력 후 HILS 수행결과와 실해역 주행시험 결과를 비교하여, 제안한 유도법칙 및 HILS가 올바르게 구성되어 있음을 확인하였다.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권6호
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• pp.497-506
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• 2015

본 논문은 기동이 없는 이동표적에 대하여 탐색기의 FOV(field-of-view) 및 기동가속도 제한 내에서 충돌각 제어를 위한 복합 유도법칙을 제안한다. 제안하는 유도법칙은 비례 항법(proportional navigation)의 특성을 이용하는 것으로 총 두 단계의 유도 명령을 생성하게 된다. 첫 번째 유도명령은 초기 유도단계에서 표적에 대한 지향각(look angle)을 일정하게 유지하게 하고, 특정한 시선각 조건을 만족하면 두 번째 비례 항법 유도로 전환하여 원하는 충돌각으로 표적을 타격하게 된다. 충돌각 설정을 용이하게 하기 위하여 제한된 유도탄의 성능 조건을 가지고 달성 가능한 최대 충돌각 계산방법을 제시한다. 수치 시뮬레이션을 통해 설계된 유도법칙의 성능 및 실제 유도탄 환경에 대한 적용가능성을 분석한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권7호
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• pp.69-75
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• 2004

비행중인 다른 항공기를 회피하며 항공기를 목표점까지 유도하는 문제를 2차원 평면에서 고려하였다. 항공기는 속도의 크기가 일정한 질점이며, 제어입력으로 측가속도를 사용하는 것으로 가정하였다. 이동장애물에는 척력 포텐셜함수를 목적점에는 인력 포텐셜함수를 인공적으로 부여하여 항공기에 척력과 인력이 작용하도록 하였다. 유도/회피명령은 이들 포텐셜력과 상대속도를 사용하여 실시간으로 구현 가능한 유도/회피법칙을 구현하였다. Log 형태의 포텐셜함수를 사용하면 구현된 유도법칙은 잘 알려진 비례항법유도법칙이 되며, 회피법칙은 장애물까지 도달시간에 반비례하고 시선각 변화의 반대 방향으로 항공기를 회전시킨다. 제안된 유도/회피법칙은 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권9호
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• pp.839-847
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• 2011

이 논문에서는 포탄의 정밀도 향상을 위한 새로운 유도기법을 제안한다. 미사일 연구에서 널리 사용되고 있는 비례항법 유도기법은 몇 가지의 문제점 때문에 포탄에 적용하기는 힘들다. 비행 중 발생하는 시선각의 변화 때문에 탄착 오차가 없는 경우에도 가속도 명령을 생성하며, 가속도 명령에 의해 만들어지는 비행경로 또한 포탄에 적용이 불가능하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 표적과 포탄의 탄착점 오차를 이용하여 유도 기법을 구성하였다. 기본 구성은 비례항법 유도기법과 유사하지만 시선각 변화 대신 경로 수정각을 사용한다. 경로 수정각은 현재 속도와 표적을 향하는 속도의 사이각이며 탄착점 오차로 추정할 수 있다. 탄착점 예측 속도와 정확도를 높이기 위해 신경회로망을 사용하였으며 비례항법 유도기법 결과와 비교하여 이 유도 기법의 적합성을 검증하였다.