In this paper, we investigate three dimensional optimal evasive maneuver patterns for air-to-surface attack missiles against proportionally navigated anti-air defense missiles. Interception error of the defense missile can be generated by evasive maneuver of the attack missile during the time of flight for which the defense missile intercepts the attack missile. Time varying weighted sum of the inverse of these interception errors forms a performance index to be minimized. Direct parameter optimization technique using CFSQP is adopted to get the attack missile's optimal evasive maneuver patterns according to parameter changes of both the attack missile and the defense missile such as maneuver limit and time constant of autopilot approximated by the 1st order lag system. The overall shape of resultant optimal evasive maneuver to enhance the survivability of air-to-surface missiles against proportionally navigated anti-air missiles is a kind of deformed barrel roll.
In this paper, three-dimensional optimal evasive maneuver patterns for air-to-surface attack missiles against proportionally navigated anti-air defense missiles were investigated. An interception error of the defense missile is produced by an evasive maneuver of the attack missile. It is assumed that the defense missiles are continuously launched during the flight of attack missile. The performance index to be minimized is then defined as the negative square integral of the interception errors. The direct parameter optimization technique based on SQP and a co-evolution method based on the augmented Lagrangian formulation are adopted to get the attack missile's optimal evasive maneuver patterns. The overall shape of the resultant optimal evasive maneuver is represented as a deformed barrel-roll.
In this paper, the optimal evasive maneuver strategies for typical subsonic ASM(anti-ship missile) to reach its target ship with high survivability against CIWS(close in weapon system) are studied. The optimal evasive maneuver input is defined by the homing command optimizing the cost function which takes aiming errors of CIWS into account. The optimization problem for the effective evasive maneuver is formulated based on a simple missile dynamics model and a CIWS model. By means of solving the problem, a multiple hypotheses testing method is proposed. Since this method requires generation of too many hypotheses, the hypothesis-pruning technique is adopted. The solution shows that the optimal evasive maneuver is a bang-bane shaped command whose frequency is varied by the aimpoint determination strategy in CIWS.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제18권4호
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pp.719-728
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2017
This paper proposes a synthesis of new guidance law to generate an evasive maneuver against enemy's missile interception while considering its impact angle, acceleration, and field-of-view constraints. The first component of the synthesis is a new function of repulsive Artificial Potential Field to generate the evasive maneuver as a real-time dynamic obstacle avoidance. The terminal impact angle and terminal acceleration constraints compliance are based on Time-to-Go Polynomial Guidance as the second component. The last component is the Logarithmic Barrier Function to satisfy the field-of-view limitation constraint by compensating the excessive total acceleration command. These three components are synthesized into a new guidance law, which involves three design parameter gains. Parameter study and numerical simulations are delivered to demonstrate the performance of the proposed repulsive function and guidance law. Finally, the guidance law simulations effectively achieve the zero terminal miss distance, while satisfying an evasive maneuver against intercept missile, considering impact angle, acceleration, and field-of-view limitation constraints simultaneously.
Gudi, Siva Leela Krishna Chand;Kim, Bo-sun;Silvirianti, Silvirianti;Shin, Soo Young;Chae, Seog
Journal of information and communication convergence engineering
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제17권1호
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pp.84-90
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2019
Applications of unmanned aerial vehicles (UAVs) in the military environment have become popular because they require minimum human contribution and can avoid accidents during missions. UAVs are employed in various missions such as reconnaissance, observation, aggression, and protection. Consequently, counter-measures, known as anti-drone technologies, have been developed as well. In order to protect against threats from anti-drone technologies and enhance the survivability of UAVs, this study proposes an evasive measure. The proposed bio-inspired evasive maneuver of a UAV mimics a dragonfly's irregular flight. The unpredictable UAV movement is able to confuse enemies and avoid threats, thereby enhancing the UAV's survivability. The proposed system has been implemented on a commercial UAV platform (AR Drone 2.0) and tested in a real environment. The experiment results demonstrate that the proposed flight pattern has larger displacement values compared to a regular flight maneuver, thus making the UAV's position is difficult to predict.
적외선 유도 미사일은 미사일에서 자체적으로 방사하는 신호가 없어 항공기에서 접근을 인지하고 대응하기가 어렵다. 또한 적외선 유도 미사일을 탐지하는 MAW(missile approach warning)는 고가의 장비로 현재는 항공기에의 사용이 제한되고 있으며 그 효용성이 공개된바가 없다. 따라서 본 연구에서는 MAW가 탑재되어 항공기가 접근하는 유도 미사일에 대해 회피기동을 수행할 때 항공기의 생존성이 얼마나 증가하는지를 해석하여 MAW의 효용성을 평가하고자 하였다. 생존성의 평가지표로 위험 거리를 사용하였으며 고도 5km를 마하 0.9로 비행하는 항공기에 대해 AIM-9 적외선 유도 미사일이 접근하는 상황에 대한 위험 거리를 방위각 별로 도출하였다. 항공기의 회피기동에 대한 변수로는 5~7km의 MAW 인지거리와 3~7G의 항공기 기동성능을 고려하였다. 해석 결과 MAW를 통한 미사일 접근 인지와 회피기동 만으로도 위험 거리가 상당히 감소하는 것을 확인했다. 회피기동에 따른 위험 거리의 감소는 최대 29.4%로 나타났다. 또한 상대적으로 향상시키기 어려운 항공기 기동성능보다는 MAW 인지거리를 증가시키는 것이 위험 거리의 감소에 더 효과적인 것으로 나타났다.
The survivability of a naval ship is the ability of the ship and its onboard systems to remain functional and continue a designated mission in man-made hostile environments. A passive decoy system is primarily used as a weapon system for improving the survivability of a naval ship. In this study, an engagement scenario-based simulation program was developed for decoy effectiveness assessments against an anti-ship missile (ASM), which tracks a target with sea-skimming and active radar homing. The program can explain the characteristics of a target ship, such as the radar cross section and evasive maneuvers, as well as the operational performance of the onboard decoy system, the guidance method of the ASM, and the engagement environment's wind speed and direction. This paper describes the theory and formulations, configuration, and user interface of the developed program. Numerical examples of a decoy effect assessment of a virtual naval ship against an ASM are presented.
본 논문에서는 Single Board 컴퓨터와 V2I (Vehicle to Infrastructure) 구조를 통해 다중 차량을 군집으로 제어하는 시스템을 소개한다. 그리고 이 시스템에서 핵심이 되는 중계기의 회피 기동 판단 알고리즘을 소개한다. 중계기는 이 알고리즘을 통해 차량으로부터 받는 센서 데이터를 활용하여 차선 위에 장애물이 있는지를 파악하고, 회피 기동 필요 여부를 판단한다. 해당 시스템의 성능 실험은 차선 위에 장애물이 있는 상황에서 Wi-Fi를 통한 다중 차량과 중계기 서버 간에 TCP/IP로 회피 기동 판단을 위한 주행 데이터를 전송하고 차량들의 주행 상태를 관찰하는 방식으로 진행하였다. 실험 결과를 통해 ISM (Industrial Scientific Medical) 주파수 간섭이 있는 상황에서 초기에 구현했던 회피 기동 판단 알고리즘이 높은 실패 확률을 가지고 있다는 것을 알게 되었고, 그것을 줄이기 위한 방법을 연구하게 되었다. 연구 결과 회피 기동 판단 알고리즘에 데이터 변화 감지기를 적용하는 방식으로 해결방법을 찾게 되었다. 본 논문에서는 ISM 주파수 간섭 상황에서 개선 사항인 데이터 변화 감지기 적용이 시스템의 신뢰도에 주는 영향을 보여주고자 한다. 본 기술을 적용하고 개선한다면, 차량 간 통신 또는 차량과 인프라 간의 통신을 통해 다중 충돌 사고와 같은 위기 상황에 대해 더욱 효과적으로 대응할 수 있을 것이며, 나아가 무인 운전 기술에 적용할 수 있을 것이다. 또한 추후 유사 시스템 구현에 대해 선행 연구 자료로서 이용될 수 있을 것이다.
Many modern guided weapon systems employ sophisticated target sensors as well as powerful computing systems. Due to such advanced features, they are required to achieve better guidance accuracy, and at the same time other guidance objectives for better weapon effectiveness and survivability. In this paper, we overview some of the technical considerations in such advanced guidance algorithm development, and briefly look at some related research works. More specifically, we discuss impact angle control, time-varying nature of the guidance system, time-to-go estimation, guidance loop stability, effect of autopilot lag and physical limitations in control variables, parasitic paths in guidance loops, etc. We also briefly look at some advanced concepts such as integrated guidance and control loop design, target adaptive guidance, guidance law development based on dual control concept, and terminal evasive maneuver.
현재까지 교차로 위험도 측정 방법은 실제 사고 자료를 이용한 분석을 통해 이루어져 왔다. 하지만 사고기록 자료의 수집에 많은 시간이 소요되고 사고기록자료의 신뢰성과 정확성의 결여로 인하여 사고기록자료를 통해 신속하고 정확한 교차로의 위험정도와 안전대책을 결정하기란 매우 어렵다고 할 수 있다. 따라서, 보다 신속하고 정확하게 교차로의 위험도를 예측할 수 있는 기법이 요구되는 바, 그 대안으로 교통상충기법이 제시되고 있다. 하지만 상충측정시 측정기준이 명확하지 않아 조사자의 주관적 판단에 의존하게 되므로 상충자료의 신뢰성에 문제점이 제시되고 있으며, 이에따라 객관적인 상충측정기준 수립에 관한 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 교차로에서 발생하는 상충유형을 선행차량과 후행차량의 진행방향별 상충특성을 중심으로 후미추돌, 측면충돌, 직각충돌, 그리고 대향좌회전충돌유형의 4가지로 분류하고, 공학적인 이론을 기반으로 정확하고 객관적인 상충측정기준을 정립하였으며, 정립된 상충기준에 의한 상충조사자료와 사고자료의 상관관계 분석을 통해 본 연구에서 제시한 상충기준의 적합성을 검증하였으며, 사고-상충, EPDO-상충간의 단순선형회귀분석을 실시하여 상충조사를 통하여 교차로의 위험도를 예측할 수 있음을 밝혔다. 교통상충측정시 본 연구에서 제시한 상충측정기준을 적용한다면 보다 신속하고 정확한 교차로 위험도 예측이 가능할 것이며, 이를 통해 교차로 운영개선효과와 위험교차로의 선정 및 관리 등에 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 향후 본 연구에서 정립된 상충기준의 타지역 타교차로에 확대 적용 및 검증과 더불어, 본 연구에서 제시하는 유형에 포함되지 않는 기타 유형에 대한 상충기준의 개발이 필요할 것이다.에 가까운 우수한 해를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 비록 프로그래밍 과정이나 이론의 정식화가 유한요소법에 비해 상당히 어려운 점은 있으나 무요소법은 요소의 정보를 필요치 않으므로 사용자 입장에서는 매우 편리할 것이다. 앞으로 경계조건을 효과적으로 만족시키는 문제를 해결하고 효과적인 알고리즘이 개발된다면 실용적으로 유한요소법을 대신할 수 있는 좋은 대안이 될 수 있을 것이라 생각된다.ead up 되었을 때 3~6dB 정도 높게 나타났다.. 5. 마라도 주변해역의 추.동계 방어채낚기어장은 한국연안역으로부터 월동장 내지 산란장으로 남하하는 방어어군이 마라도 주변에 나타나는 연안계수와 외양계수(대마난류) 간에 형성되는 수온.염분전선, 섬주변의 소규모 와, 강한조류 및 지형적 특성(불규칙한 해저지형 및 고립도서)에 의해 이루어지는 왕성한 수평 및 연직 혼합 등과 같은 어장학적 호조건에 의해 마라도 주변에 체류하게 되고, 이들 체류어군은 조류방향에 따라 섬의 조상 측에 농밀군을 형성하는 섬의 조상측 어장이다.향을 주지 않는 것으로 나타났으므로 청소년 각자의 식습관 및 식품 섭취에 대한 관심을 고취시킬 필요가 있다고 생각된다.d with an MR peak in the vicinity of the coercive field. The low-field tunnel-type MR characteristics of thin films deposited on different substrates originates from the behavior of grain boundary properties. 않고 단지 안전 보호측면에서의 연구가 이루어졌을 뿐이었다. 따라서 서열환경하에서 머리부분의 쾌적성을 고려한 다양한 작업
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[게시일 2004년 10월 1일]
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