• 제목/요약/키워드: Guided Munition

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유도형 활공 탄약 비행제어시스템 개발 Part I : 운용 개념 및 항법 (Development of Flight Control System for Gliding Guided Artillery Munition - Part I : Operational Concept and Navigation)

  • 임승한;박장호;조창연;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.221-228
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    • 2014
  • 본 논문은 유도형 활공 탄약의 운용 개념을 소개하고, 이를 위한 항법 알고리듬을 제안하였다. 유도형 활공 탄약은 기존의 유도형 탄약과는 다르게 사거리 증가를 위한 날개를 장착하고 활공하며, 이를 위해 날개 전개 전 탄체의 회전은 제거된다. 따라서 일정한 회전속도를 고려한 기존 유도형 탄약 항법 알고리듬은 활공 중에는 사용할 수 없다. 또한 탄체의 회전이 제거되면 회전 관성이 작아져 횡축이 불안정해져 횡축 가속도를 제어해야 하고, 이로 인해 롤 자세에 의한 횡축 중력 가속도 성분을 알 수 없다. 따라서 횡축 중력 가속도 성분을 기반으로 롤 자세를 추정하는 등속 수평 비행 상태를 가정한 기존 항법 알고리듬은 사용할 수 없다. 본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 회전 중 상태 추정을 위해서는 Lucia가 제안한 알고리듬을 사용하였고, 활공 중 상태 추정을 위해서는 새로운 항법 알고리듬을 제안하였다.

유도형 활공 탄약 비행제어시스템 개발 Part II : 유도 및 제어 (Development of Flight Control System for Gliding Guided Artillery Munition - Part II : Guidance and Control)

  • 임승한;박장호;조창연;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.229-236
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    • 2014
  • 본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 유도 법칙 및 제어기에 대해서 연구하였다. 기존의 유도형 탄약은 활공 없이 목표물을 타격하기 위한 유도 단계만 있지만, 유도형 활공 탄약은 사거리 증가를 위한 날개를 장착하고 활공하기 때문에 활공 유도 단계가 추가 되어야 한다. 본 논문에서는 벡터필드를 이용하여 탄약의 진입각을 만족시키기 위한 경로점까지 유도하였고, 종말 유도에서는 목표물 타격을 위해 비례항법유도 기법을 적용하였다. 또한 각 활공 영역별로 운동 모델을 선형화하고 각각에 맞는 제어기를 설계한 후, 선형 보간법을 이용하여 제어기의 이득 값을 계산한 뒤 제어에 사용하였다.

비행 시험을 통한 저속 회전 유도형 탄약의 롤각 추정 성능 검증 (Verification of Roll Angle Estimation Performance of Slowly Rolling Guided Munition by Flight Experiment)

  • 박준우;정우영;방효충;김진원;허준회;박장호;서송원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권9호
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    • pp.681-689
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    • 2020
  • 본 논문에서는 유도형 탄약의 모사 기체를 제작하고 공중에서 탄체에 롤축 회전을 인가한 뒤 롤축 저속 회전 중인 탄체의 롤각 추정 성능을 실험적으로 검증한 방법과 결과를 소개한다. 멀티로터형 무인기를 모선으로 사용해 유도형 탄약 모사 기체에 초기 속도와 고도를 부여하였으며 탄체 투하, 탄체 회전, 롤각 추정 및 안정화로 이어지는 비행 시험 시나리오를 통해 롤각 추정 결과를 분석한다. 약 200m의 고도에서 수평 방향으로 15m/s의 속력으로 탄체를 투하한 뒤 내부의 반동차(Reaction Wheel)를 사용하여 탄체를 회전시켰으며 특히, 상용 GPS/INS와의 비교를 통해 롤각 추정 결과를 제시한다. 아울러, 반동차를 이용하여 공중에서 탄체를 롤축 회전시키는 메커니즘들을 비교하고 실제 구현한 결과도 소개한다.

무기체계의 안전 설계를 위한 DFMEA 적용에 관한 연구 (A Study on the Application of DFMEA for Safety Design of Weapon System)

  • 서양우;오영일;김희욱;김소정
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제18권1호
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    • pp.46-57
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    • 2022
  • In this paper, we proposed the DFMEA Implementation Method for safety design of Weapon System. First, we presented the process for DFMEA. And then, the case analysis of OOO missile was performed in accordance with the process presented. After defining the system requirements of OOO missile, failure definition scoring criteria was set. In order to clarify the definition of failure, the failure was classified into safety, reliability, maintainability and others. After performing the function analysis, the relationship matrix analysis was performed to identify the failure mode according to the function without omission. After clarifying the failure classification, mode of failure, cause of failure and effect were analyzed to calculate the severity, occurrence and detection values. After the action priority was judged, the recommended action according to the failure classification was identified for the determined action priority. The results of this study can be used as a relevant basis for the design reflection and resource re-allocation of stakeholders.

유도포탄 저속 회전 시 안정성 분석 (Stability Analysis on Guided Munition at Slow Spin)

  • 김영주;방효충;서송원;박장호;김진원;서일원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권9호
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    • pp.752-759
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    • 2018
  • 본 논문에서는 비선형 모델 시뮬레이션을 통해 저속 회전 중인 유도포탄의 비행 모습을 확인하고 외란으로써 여러 가지 방향과 크기의 돌풍을 작용하여 유도포탄의 비행 안정성을 분석한 방법과 결과를 소개한다. 돌풍은 3m/s, 7m/s, 10m/s, 15m/s 네 가지의 속력을 가지고 26가지의 방향에서 탄도 정점 부근부터 작용하도록 설정하였다. 초당 1회전 및 3회전으로 회전하는 경우에 대해 총 208회의 시뮬레이션을 수행한 결과를 분석하였다. 초당 3회전으로 회전할 때는 탄체가 전복되지 않았지만, 초당 1회전으로 회전할 때는 7m/s 이상의 돌풍이 작용할 때 비행 후반부에 탄체가 전복되는 경우가 발견되었다. 탄체 비행 방향 반대쪽으로 작용하여 비행 방향 대기속도를 증가하는 돌풍은 해로운 영향을 주지 않았다. 탄체 전복은 모두 탄체가 하강하는 후반부에 발생하였으며, 탄도 정점 부근에서는 자세가 크게 진동하거나 탄체가 전복되지 않았다.

유도형 탄약의 조정날개 구동용 Sensorless BLDC 전동기의 출력 토크 향상을 위한 여자 기법 (Excitation Scheme to Enhance Output Torque of Sensorless BLDC Motor to Drive the Flight Attitude Control Fins of a Guided Artillery Munition)

  • 이태형;김상훈
    • 산업기술연구
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    • 제35권
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    • pp.9-13
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    • 2015
  • In this paper, a new excitation scheme is developed to increase the output torque of the sensorless BLDC(Brushless DC) motor(BLDCM), which drives fins to control the flight attitude of a guided artillery munition. The proposed scheme is based on a 12-step excitation strategy combining two-phase and three-phase excitations. The proposed 12-step excitation scheme can produce more torque than a typical 6-step scheme for the start-up and synchronous operation in the sensorless BLDCM drive. The simulation and experimental results on the sensorless BLDCM drive system to control the fin were verified the validity of the proposed scheme.

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해안방어 무기체계 효과분석 방법론: 사례연구를 중심으로 (A Case Study on Analysis Methodology of Costal Defence Weapon System)

  • 신상욱;최봉완;오천균;조한무
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.124-134
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    • 2019
  • As the types of North Korea's provocation are diverse and unexpectable in the costal area, ROK navy needs to develop countermeasures, such as costal defence guided rockets. Recently ROK navy developed the PKX-B which is equipped with the new 130 mm guided rocket. The most popular rockets are LOGIR for short range targets, 130 mm guided rocket for middle range targets and Spike-NLOS for long range targets. As various guided rockets are developed, it is required to develop a guided rocket analysis model and it's analysis methodology. In addition, these guided rockets can be installed on any platforms; ground vehicle, aircraft and warship. The paper proposes systematic methodology to estimate the operational effectiveness of costal defence guided rockets. A case study exploiting the ARENA simulation model is explained to demonstrate the implementation of the proposed methodology.

항공기용 엔진제어기의 진공 브레이징 냉각유로 설계 및 압력손실 평가 (Design and Pressure Loss Evaluation of Vacuum Brazed Cooling Passage for Full Authority Digital Engine Control)

  • 한명재;설진운;정승호;차민경;장호연;김중회
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.72-78
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    • 2022
  • 항공기용 엔진제어기는 주어진 환경에서 엔진의 최대 효율로 안전하게 운영될 수 있도록 엔진의 추력을 조절하고, 다른 보기 시스템들의 상태 감시를 수행하여 엔진의 모든 권한을 전자식으로 통합 제어하는 장치이다. 엔진제어기는 매우 높은 온도 환경에서도 정상 작동해야 한다. 따라서 엔진제어기는 내부 발열과 외부 유입 열을 고려한 최적의 방열설계가 필수적이다. 본 논문에서는 엔진제어기의 진공 브레이징 냉각유로를 설계하였다. 냉각유로의 전체 압력손실을 계산하기 위해 기본 형상에 대한 주손실과 입출구의 급격 확대/축소부, 유로 선회를 위한 밴드부 등의 비선형 형상에 대한 부차적손실을 계산하였다. 압력손실 이론식과 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 해석을 활용한 합성추정법을 소개하여 각 비선형 형상에 대한 손실계수 계산하였다.

신뢰성 성장관리 시험의 시험 시료 수 결정 방안 (A Method of Determination of the Number of Tests for Reliability Growth Management)

  • 서양우;최대웅;엄천섭;김용근;김정태
    • 한국국방기술학회 논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.1-6
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    • 2023
  • 무기체계 개발기간을 고려한 신뢰성 성장관리 시험기간을 설정하여 시험 시료 수를 산정하였다. 최적의 신뢰성 성장관리 시험 설계 조건은 신뢰도 80%, 신뢰수준 60%, 시험기간 6개월이었다. 이 때, 고장이 0번 발생하는 경우 시험 시료 수는 4개, 고장이 1번 발생하는 경우 시험 시료 수가 9개가 필요한 것으로 분석되었다. 본 논문에서 제시한 시료 수 결정 방안을 활용하면, 탐색개발 단계에서 체계개발 단계로 전환 시 신뢰성 성장관리 시험 시료 수 예산을 확보하는데 근거로 활용 가능하다.

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유도형 탄약의 4축 조종날개 제어용 Sensorless BLDC 전동기 구동시스템 개발 및 HILS에 의한 검증 (A Verification of a Sensorless BLDC Motor Drive System to Control 4-axis Fins for a Guided Artillery Munition by HILS)

  • 이태형;김상훈;조창연;박장호;김재호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.580-586
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    • 2015
  • A brushless DC (BLDC) motor control system for four-axis driving fins to control the flight attitude of a guided artillery munition is developed in this study. This system adopts a simple sensorless control scheme without a Hall sensor. A 12-step driving sensorless BLDC motor scheme is used to improve the output torque. This system has many restrictive problems that hinder the verification of a real system. For example, this has cost and environmental limitations. Therefore, this study develops HILS to verify a four-axis driving fin control system and verifies the position control system hardware by HILS operation.