• 한국항공우주학회지
• /
• 제39권4호
• /
• pp.332-340
• /
• 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
• /
• 제42권4호
• /
• pp.317-325
• /
• 2014

스트랩다운 탐색기를 장착한 유도탄의 경우 유도에 필요한 시선각속도 추출을 위해서는 탐색기 측정치인 관측각속도에서 동체각속도 성분을 보상해 주어야 한다. 관측각속도에 포함된 동체각속도와 동체각속도 성분의 보상에 사용되는 자이로 출력인 동체각속도의 신호 특성의 차이는 호밍루프의 불안정성을 야기한다. 본 논문에서는 자이로 출력에 탐색기 지연을 고려하여 보상신호의 특성을 일치시키고, 탐색기 지연에 오차가 있을 경우에도 전체 호밍루프의 안정화를 이루기 위해 유도명령 단에 PID제어기를 적용하는 호밍루프 설계방법을 제안하였다. 보상 전 후의 선형모델 대한 안정성해석을 수행하였고, 비선형 6자유도 시뮬레이션을 통해 설계된 호밍루프의 안정성과 성능을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권4호
• /
• pp.324-332
• /
• 2016

본 논문에서는 최소센서 조합만을 이용하는 관측각 제어기반 종말유도조종 루프의 설계방안에 대하여 제안하였다. 조종루프에서 필요한 동체자세각속도 피드백 대신 관측각속도 피드백을 적용함과 동시에 종말유도법칙으로 관측각 제어법칙을 적용함으로써 1축 각 속도계와 스트랩다운 탐색기만으로 유도조종루프의 구성이 가능하도록 하였다. 또한 탐색기에서 출력되는 관측각에 시간지연이 있더라도 유도루프의 안정성을 유지할 수 있도록 지연여유를 고려하여 유도루프를 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 종말유도조종 루프를 검증하기 위하여 6자유도기반 비선형시뮬레이션을 구성하였고, 몬테카를로 시뮬레이션을 통하여 다양한 불확실성 요소를 고려하여 유도조종루프의 강건성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제32권10호
• /
• pp.77-82
• /
• 2004

본 논문은 느리거나 정지된 표적을 요격할 수 있는 Bank-to-turn(BTT) 유도탄의 하중계 수 분배논리 (PCL) 에 대해 기술하였다. BTT 제어를 위해서는 직각 좌표계에서 표현된 유도 명령을 극좌표 형태로 변환시켜야만 한다. 이러한 극좌표 변환은 비선형성이 심하고 불연속적인 함수를 포함하고 있어 피치 가속도명령이 0인 경우 가제어성을 상실하는 문제점도 발생한다. 또한 2축 탐색기를 포함하는 BTT 유도탄의 호밍 유도시 롤 상관에 의해 불안정 성이 나타나는 문제점이었다. 본 논문에서는 중기유도 단계에서 그러한 가제어성 상실을 완화시키고 유도명령 추종성능을 향상시킬 수 있도록 linear homotopy 관계식을 도입하였다. 또한, 호밍유도루프의 안정성을 향상시키기 위하여 피지 가속도명령에 대한 민감도를 감소시킬 수 있는 PCL을 구성하였다. 제안한 논리의 타당성은 전산모의시험을 통해 검증 하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
• /
• 제7권1호
• /
• pp.1-17
• /
• 2020

In this paper, a new model-based Fault Detection and Diagnosis (FDD) method for an agile supersonic flight vehicle is presented. A nonlinear model, controlled by a classical closed loop controller and proportional navigation guidance in interception scenario, describes the behavior of the vehicle. The proposed FDD method employs the Inertial Navigation System (INS) data and nonlinear dynamic model of the vehicle to inform fins damage to the controller before leading to an undesired performance or mission failure. Broken, burnt, unactuated or not opened control surfaces cause a drastic change in aerodynamic coefficients and consequently in the dynamic model. Therefore, in addition to the changes in the control forces and moments, system dynamics will change too, leading to the failure detection process being encountered with difficulty. To this purpose, an equivalent aerodynamic model is proposed to express the dynamics of the vehicle, and the health of each fin is monitored by the value of a parameter which is estimated using an adaptive robust filter. The proposed method detects and isolates fins damages in a few seconds with good accuracy.