• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.393-400
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• 2022

고고도 교전 시 사용되는 궤도수정 및 자세제어 시스템(Divert and Attitude Control System, DACS)은 고가이며 복잡하다. 본 논문에서는 비교적 단순하고 저가인 추력벡터제어(Thrust Vector Control, TVC)를 탑재한 유도탄의 고고도 종말 유도조종 루프를 제안한다. 본 유도조종 루프는 쿼터니언 피드백 제어기법을 이용하여 진 비례항법유도로 산출된 가속도 명령으로부터 변환된 추력 자세각 명령을 추종하며 유도를 수행한다. 고고도에서 탄도탄에 대한 교전 시뮬레이션을 통하여 제안한 유도조종 루프의 성능을 분석한다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제19권3호
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• pp.327-364
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• 2015

In this paper, a generalized guidance law with an arbitrary pair of guidance coefficients for impact angle control is proposed. Under the assumptions of a stationary target and a lag-free missile with constant speed, necessary conditions for the guidance coefficients to satisfy the required terminal constraints are obtained by deriving an explicit closed-form solution. Moreover, optimality of the generalized impact-angle control guidance law is discussed. By solving an inverse optimal control problem for the guidance law, it is found that the generalized guidance law can minimize a certain quadratic performance index. Finally, analytic solutions of the generalized guidance law for a first-order lag system are investigated. By solving a third-order linear time-varying ordinary differential equation, the blowing-up phenomenon of the guidance loop as the missile approaches the target is mathematically proved. Moreover, it is found that terminal misses due to the system lag are expressed in terms of the guidance coefficients, homing geometry, and the ratio of time-to-go to system time constant.

• 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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• 제39권4호
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• pp.332-340
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• 2011

스트랩다운 탐색기를 탑재한 유도탄의 경우, 비례항법 호밍유도를 위한 관성좌표계 기준 시선각속도 정보를 직접적으로 획득하지 못하기 때문에 유도탄의 자세정보와 탐색기의 지향각 정보를 활용하여 적절히 추정하여야 한다. 하지만, 시선각속도를 추정하는 방법에 따라 획득된 시선각속도 정보에 동체 자세각속도 정보가 포함되어 불필요한 피드백루프(Parasite Loop)가 형성되고, 이로 인해 유도성능이 감소하거나 전체 유도조종루프가 불안정하게 되는 현상(Parasite Effect)이 발생하기도 한다. 본 논문에서는 비례항법 호밍유도를 위한 시선각속도 정보 추정방법과 이에 따라 발생되는 Parasite Loop 원인을 살펴보며, Routh-Hurwitz 안정성 판별법을 이용하여 Parasite Effect를 최소화하는 방안을 제시하도록 한다. 또한 다양한 시뮬레이션을 통해 제안한 방법에 대해 검증하도록 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권7호
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• pp.633-639
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• 2007

본 논문에서는 비행시간과 충돌각을 동시에 제어하기 위한 새로운 호밍 유도법칙을 제안한다. 제안한 유도법칙은 기존의 충돌각 제어 유도법칙인 BPN을 근간으로 비행시간 제어를 위한 제어명령을 부가한다. 부가되는 제어명령은 요구되는 비행시간과 추정된 잔여 비행시간과의 오차로 구성되는 시변이득을 이용하여 산출한다. 따라서 비행시간 오차가 없는 경우 제안한 유도법칙은 BPN으로 수렴되어 안정된 호밍 루프를 구성하게 된다. 시뮬레이션을 통해 제안한 유도법칙의 성능을 확인한다.

• 한국항공운항학회지
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• 제24권1호
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• pp.55-61
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• 2016

In this work a guidance and control system for an a powered ram air parafoil under wind disturbance is considered. After analyzing a 6 Dof and 9 Dof nonlinear dynamic models of the parafoil, wind effect is added to them. In order to actively respond to the wind acting on the transverse direction of the vehicle a new guidance algorithm is proposed. After a Hardware-In-the-Loop Simulation (HILS) study, flight tests are performed to demonstrate its potential under wind disturbances.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권10호
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• pp.709-716
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• 2022

본 논문에서는 IUS (Inertial Upper Stage)에 사용된 Gamma 유도 방식을 상단이 고체모터로 구성된 위성발사체 유도를 위해 적용해 보았다. 알고리듬의 수렴성 및 고체모터의 속도 오차 보상을 위해 RCS(Reaction Control System)가 최상단 연소 종료 후 작동하는 것으로 두었다. 알고리듬 계산 과정 중 최종 궤도 투입 오차 예측을 위한 적분과정을 Keplerian 궤적으로 단순화함으로써 수치 적분과정이 없도록 알고리듬을 구성하였다. 유도 알고리듬 평가를 위해 비공칭 비행 조건에 대한 3-DOF 컴퓨터 시뮬레이션을 수행해 주어진 상단 유도 방식은 개루프 명령을 적용한 경우 대비 궤도 투입 오차를 줄일 수 있음을 보였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권3호
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• pp.281-292
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• 2014

We propose a novel cooperative guidance law design method based on the finite time disturbance observer (FTDO) for multiple near space interceptors (NSIs) with impact time control. Initially, we construct a cooperative guidance model with head pursuit, and employ the FTDO to estimate the system disturbance caused by target maneuvering. We subsequently separate the cooperative guidance process into two stages, and develop the normal acceleration command based on the super-twisting algorithm (STA) and disturbance estimated value, to ensure the convergence of the relative distance. Then, we also design the acceleration command along the line-of-sight (LOS), based on the nonsingular fast terminal sliding mode (NFTSM) control, to ensure that all the NSIs simultaneously hit the target. Furthermore, we prove the stability of the closed-loop guidance system, based on the Lyapunov theory. Finally, our simulation results of a three-to-one interception scenario show that the proposed cooperative guidance scheme makes all the NSIs hit the target at the same time.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.873-880
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• 2020

본 논문은 스트랩다운 탐색기 측정치와 INS 정보를 이용하여 시선각속도를 추정하는 유도필터 설계에 대해서 다룬다. 제안하는 유도필터는 탐색기 측정치와 유도탄 자세로부터 획득 가능한 시선각과 표적의 위치와 유도탄과의 상대 위치를 측정치로 하고 있으며, 주기 및 동기가 맞지 않는 두 센서의 출력을 사용하기 위해 비동기 필터를 기반으로 하고 있다. 제안한 방법을 통해 시간지연이 큰 탐색기 측정치를 사용함으로써 생길 수 있는 기생루프에 대한 영향을 줄이고 추정성능을 향상시킬 수 있다.

• 대한전기학회논문지
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• 제43권4호
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• pp.638-647
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• 1994

This paper describes the real time Hardware-In-the Loop Simulation(HILS) that is an efective tool for design, testing and performance evaluation of the guidanc eflight system. The real time HILS was performed by using a 3-axis flight motion simulator, real time computer, I/O system and flight control system hardware along with the assumed flight trajectory of the guidance flight system. Also, we proved the validity of the real time HILS is the guidance flight system by comparing its simulation results with the software simulation data and telemetry data.