• 제목/요약/키워드: Trajectory correction

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달탐사 임무를 위한 3체 운동방정식 기반의 인공위성 궤적보정 기동 (Satellite Trajectory Correction Maneuver for Lunar Mission based on Three-Body Dynamics)

  • 조동현;정영석;이동헌;정보영;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.875-881
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    • 2010
  • 달탐사 임무를 수행하는 인공위성의 경우 임무수행을 하는 과정에서 3체에 의한 인력, 태양풍 그리고 추력시스템의 추력오차 등의 많은 예기치 못한 외부 섭동력에 영향을 받게 된다. 따라서 주어진 임무궤도를 따라서 인공위성이 운영되기 위해서 궤적 보정 기동이 필요하다. 우주 탐사의 초창기 시절에는 이러한 임무궤도는 주로 2체 운동방정식에 기반을 한 패치 코닉(Patched Conic)기법으로 생성을 하였으며, 이로 인해 2체 운동방정식에 기반을 한 궤적 보정 기동이 많이 사용되어져 왔다. 하지만 최근 컴퓨터 연산능력의 향상에 기인하여 이러한 임무궤도를 지구-인공위성-달의 3체 운동방정식에 기반하여 설계하고 있는 추세이다. 따라서 기존의 2체 운동방식 기반의 궤적 보정 기동으로는 실제 우주환경과 많은 차이를 보이기 때문에 달의 작용권구(Sphere of Influence)에 접근할수록 많은 궤도오차를 보이며, 이를 보정하기 위해서 많은 에너지가 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 3체 운동방정식에 기인한 궤적 보정 기동에 대하여 기술하고자 한다.

지구-달 위상전이궤적에서 발사체 투입오차가 중간경로수정기동에 미치는 영향 분석 (An Analysis of Mid-Course Correction Maneuvers according to Launch-Vehicle Dispersion in Earth-Moon Phasing-Loop Trajectory)

  • 최수진;이동헌;석병석;민승용;류동영
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.35-40
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    • 2016
  • 중간경로수정기동은 발사체 분리벡터를 보정하기 위해 필요하다. 직접전이궤적의 경우에는 약 3~4회의 중간경로수정 기동이 요구되었다. 그러나 위상전이궤적의 직접전이궤적에 비해 전이궤적이 길기 때문에 중간경로수정기동의 전략이 달라진다. 위상전이궤적을 이용하는 궤도선은 지구를 여러 번 돌기 때문에 근지점 및 원지점 등 발사체 투입오차를 보정하기 위한 좋은 지점을 여러 번 만나게 된다. 발사체 분리 오차가 크다 하더라도 중간경로수정기동의 전략이 좋으면 적은양의 보정 기동으로도 큰 오차를 보정할 수 있다. 본 논문은 높은 발사체 투입오차를 보정하기 위한 위상전이궤적의 절차와 전략을 기술한다.

차동 구륜이동로봇의 기구학적 보정과 모터제어기의 가속도 해상도 제약을 고려한 기준속도궤적의 설계 (Kinematic Correction of n Differential Drive Mobile Robot and a Design for the Reference-Velocity Trajectory with Acceleration-Resolution Constraint on Motor Controllers)

  • 문종우;김종수;박세승
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.498-505
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    • 2002
  • Reducing odometer errors caused by kinematic imperfections in wheeled mobile robots is imestigated. Wheel diameters and wheelbase are corrected by using encoders without landmarks. A new velocity trajectory is proposed that compensates for an orientation error due to acceleration- resolution constraints on motor controllers. Based on this velocity trajectory, the wheel velocity of one out of two driven wheels may be changed by the traveled distance of the mobile robot. It is shown that a wheeled mobile robot can't move along a straight line exactly, even if kinematic correction are achieved perfectly, and this phenomenon is attributable to acceleration-resolution constraints on motor controllers. We experiment on a wheeled mobile robot with 2 d.o.f. are used in the experiment to verify the proposed scheme.

Post-processing of Direct Teaching Trajectory in Industrial Robots

  • Choi, Tae-Yong;Park, Chan-Hun;Do, Hyun-Min;Chung, Kwang-Cho;Park, Dong-Il;Kyung, Jin-Ho
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제12권3호
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    • pp.256-262
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    • 2012
  • Direct teaching of the industrial robot is a novel technique to easily teach manipulators. However, teaching data by human hand cannot help having large noise errors ranging from low to high frequency. To use teaching data, post-processing to correct the teaching trajectory is required. Here, a novel shape-based trajectory correction method to rebuild teaching data with the feature information of curvature and velocity is proposed. The proposed method is tested on square and circular objects.

B-평면 조준법을 이용한 화성 탐사선의 궤적 보정을 위한 최적의 기동 설계 (OPTIMAL TRAJECTORY CORRECTION MANEUVER DESIGN USING THE B-PLANE TARGETING METHOD FOR FUTURE KOREAN MARS MISSIONS)

  • 송영주;박은서;유성문;박상영;최규홍;윤재철;임조령;최준민;김병교
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권4호
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    • pp.451-462
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    • 2005
  • 향후 우리나라의 화성 탐사선 개발을 대비하여 B-평면 조준법(B-plane targeting method)을 이용한 최적 궤적 보정 기동(Optimal Trajectory Correction Maneuver, TCM)의 설계에 대한 연구를 수행하였다. 궤적 보정 기동을 설계하기 위하여 요구되는 화성 탐사 임무의 각 단계별 비행 궤적 및 궤도 정보 역시 이 연구를 통해 개발된 알고리즘을 이용하여 산출 할 수 있으며, 관련 정보는 임무 설계시 필요로 하는 최소의 섭동력들을 고려한 상황에서 산출되었다. 항행 단계에서의 탐사선은 다양한 섭동력에 의한 영향 또는 순간 기동의 오차로 기인된 비행 궤적의 오차로 인하여 목표한 위치에 도달하지 못할 수 있다. 따라서 탐사선의 적절한 비행 궤적을 유지하고 목표하고자 한 지점에 정확하게 도달시키기 위하여 도착 행성의 위치에 대하여 설정된 B-평면 좌표계를 이용하여 탐사선의 방향을 조준하여 줄 필요가 있다. NPSOL 소프트웨어를 사용하여 관련 최적해를 도출하였으며 임무동안 수행되는 기동의 총 크기를 최소화 시키도록 목적함수를 설정하였다. 수행되는 기동의 횟수는 설계자가 임의로 설정($1\~5$회)할 수 있도록 하였으며 그 시기 역시 조정 변수로 설정 할 수 있다. 마지막으로 화성 도착시 설정된 B-평면 좌표의 위치가 최종 구속조건으로 적용되어 최적화 문제를 완성하게 된다. 이 연구를 통하여 지구 출발에서부터 화성 도착, 그리고 임무 수행을 위한 포획궤도에 이르기까지 전반적인 임무 설계 및 해석이 가능하게 되었으며, 항행 단계에서 이루어지는 궤적 보정 기동의 최적 시기 및 크기 또한 분석이 가능하게 되었다. 이 연구를 통하여 개발된 알고리즘을 이용하여 향후 우리나라의 화성 탐사 임무의 설계, 분석이 가능하다.

2D 탄도수정탄의 형상설계 연구 (A Study on Configuration Design of the 2D Course Correction Munition)

  • 김기표;정명지;홍종태
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.5-12
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    • 2008
  • There are some ways to improve precision of conventional munitions by low-cost method. 2D Course Correction Munition(CCM) is one of those ways, which is a 155mm projectile integrated with 2D Guidance Fuze(GF) instead of conventional fuze. 2D GF can correct the projectile trajectory and minimize range and deflection errors from its aimpoint using canard control. In this paper 2D CCM system concept is introduced and its course correction capability is analyzed using PRODAS.

LINEAR PROGRAMMING SOLUTIONS OF GENERALIZED LINEAR IMPULSIVE CORRECTION FOR GEOSTATIONARY STATIONKEEPING

  • Park, Jae-Woo
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제13권1호
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    • pp.48-54
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    • 1996
  • The generalized linear impulsive correction problem is applied to make a linear programming problem for optimizing trajectory of an orbiting spacecraft. Numerical application for the stationkeeping maneuver problem of geostationary satellite shows that this problem can efficiently find the optimal solution of the stationkeeping parameters, such as velocity changes, and the points of impulse by using the revised simplex method.

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1D CCM 탄도수정 성능예측 및 알고리즘 구현 연구 (A Study on Course Correction Performance Expectation & Algorithm Implementation of 1D CCM)

  • 김기표
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.5-13
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    • 2007
  • The trajectory of an current artillery munition is subject to a variety of different error sources resulting in more or less big deviation from the nominal predicted flight path. The 1D CCM(Course Correction Munition) has appeared to solve this problem and the mechanism of 1D CCM is a simple and low cost one using the influence of drag to range behavior of an artillery munition. In the paper 1D CCM concept has been simulated using wind tunnel experiment results of the specified Korean munition with CCF(Course Correction Fuze) and calculated the performance of its rang error reduction. From the simulated results it can be numerically explained that the possibility of adaptation of 1D CCM concept to Korean artillery munitions.

기준궤적을 이용한 탄도수정탄 유도제어기 설계 (Design the Guidance and Control for Precision Guidance Munitions using Reference Trajectory)

  • 성재민;한유진;송민섭;김병수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.181-188
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    • 2015
  • This paper present, the result of the guidance and control law for a course correction munitions(CCM) with 2sets of canards positioned in the rotating nose section. The nonlinear simulation model of the CCM was developed based on 7DOF equation of motion. The ability of correcting position was verified by open-loop control input with nonlinear model. The guidance and control command was constructed by reference trajectory which can be obtained with no control. Finally, the performance of the guidance and control law was evaluated through Monte-carlo simulation. The CEP(Circular Error Probability) was obtained by considering the errors in muzzle velocity, aerodynamic coefficient, wind, elevation and azimuth angle and density.

항력증가장치 (1-D Trajectory Correction Device)의 성능 특성에 관한 연구 (A Study on Performance Characteristics of Drag Improvement Device(1-D Trajectory Correction Device))

  • 정수인;김귀순;홍경명;백기봉;윤원근
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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    • pp.146-154
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    • 2004
  • 본 연구에서는 탄의 정밀타격을 위한 항력증가장치의 항력특성에 관한 전산해석을 실시하였다. 전산해석에서는 항력증가장치의 부착에 따른 항력증가 특성을 분석하였으며, 항력증가장치의 펼침 각도와 위치가 미치는 효과를 살펴보았다. 항력증가장치 펼침각이 $20^{\circ}$일 때 항력은 항력증가장치가 없는 경우에 비해 약 3.5배 증가하였다. 그리고 이때 필요한 항력증가장치의 무게는 약 26g인 것으로 나타났다.

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