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GPS 유도 폭탄용 유도조종모듈 개발
Development of Guidance Control Module for GPS Guided Bomb 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.14 no.5, 2011년, pp.774 - 780  

임흥식 (국방과학연구소) ,  윤형식 (국방과학연구소)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The guidance control module is needed for control of a GPS guided bombs to improve the accuracy and availability of a conventional bomb. In this paper, we present the development of hardware design, software design and test environments of it. And we also show the process of the tests and the result...

주제어

#유도조종모듈   #비행제어장치   #GPS 유도폭탄  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서 GPS 유도폭탄의 제어를 위한 유도조종모듈의 개발을 위하여 공간 제약을 고려한 하드웨어 설계와 적은 비용과 기능 확장을 고려하면서 경성(Hard) 실시간 운영 체제의 요구조건을 만족하기 위한 소프트웨어를 자체 개발하여 적용하는 기법을 제안한다. 유도조종모듈이 필수적으로 요구되는 실시간성을 만족하기 위하여 실시간 스케줄러를 개발하여 적용하였으며, 외부 장치와 입출력 신호들을 제어하기 위하여 타임 트리거 구조방식의 입출력 제어 모듈을 설계하였다.
  • 본 논문에서는 유도조종 모듈의 설계 내용과 제작된 유도조종 모듈의 개발시험, 지상시험 및 비행시험결과에 대하여 기술하였으며, 수행된 시험을 통해 유도조종 모듈이 정의된 성능 요구조건을 만족함을 확인하였다.
  • 유도 폭탄은 표적에 대한 유도 방식에 따라 TV/IR 유도 폭탄, 레이저 유도 폭탄, GPS 유도 폭탄 등이 있으며, 본 논문에서는 이들 중 저비용으로 고효율을 얻기 위하여 재래식 일반 폭탄에 장착되어 GPS 유도장치를 이용하여 목표물로 장거리 유도 가능한 비행보조체에 탑재하기 위한 유도조종모듈의 설계 내용을 기술하였다. Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유도 폭탄의 유도 방식에 따른 구분은 ? 유도 폭탄은 표적에 대한 유도 방식에 따라 TV/IR 유도 폭탄, 레이저 유도 폭탄, GPS 유도 폭탄 등이 있으며, 본 논문에서는 이들 중 저비용으로 고효율을 얻기 위하여 재래식 일반 폭탄에 장착되어 GPS 유도장치를 이용하여 목표물로 장거리 유도 가능한 비행보조체에 탑재하기 위한 유도조종모듈의 설계 내용을 기술하였다. Fig.
비행보조체를 장착한 공대지 유도 폭탄은 어떤 제한점을 극복하기 위해서 개발되었는가? 항공기에 장착된 일반 폭탄은 자유낙하로 목표물에 도달하기 때문에 타격의 정확성이 낮아 목표물을 파괴하기 위하여 많은 폭탄이 소요되고, 자유 낙하 폭탄의 정확성을 높이기 위해서는 항공기가 표적에 더욱 접근해야 하기 때문에 적의 대공․대지 화력에 노출되는 위험이 따른다. 그러나 일반 폭탄 대신 정밀유도 폭탄을 사용할 경우 비용이 증가하는 단점이 있다. 이러한 이유로 저비용의 일반 폭탄을 이용하여 목표물을 더욱 정확히 파괴하면서 사거리를 멀리하여 항공기의 생존성을 높이기 위해 개발된 것이 일반 폭탄에 유도기능을 제공하기 위한 비행보조체를 장착한 공대지 유도 폭탄이다[1].
GPS유도폭탄의 비행제어장치란 어떤 장치인가? GPS 유도폭탄의 주요 구성품인 비행제어장치(FCU : Flight Control Unit)는 위성항법과 관성항법을 통합한 유도방식을 적용하여 중거리 GPS 유도폭탄의 비행자세 및 비행경로를 제어하여 폭탄의 투하 전 전투기 조 종사에 의해 미리 입력된 최종 목표물을 정밀 타격할 수 있도록 하는 장치이다. 비행제어장치는 배터리 전원으로부터 각 모듈에 전원을 공급하는 전원보드(PWR : Power), 관성 측정 장치(IMU : Inertial Measurement Unit), GPS 수신신호를 획득하여 처리하는 GPS수신보드(GRC : GPS Receiver Card), 관성 데이터와 GPS 데이터를 통합하여 위치, 자세, 속도 등의 항법 정보를 제공하는 통합항법보드(INC : Integrated Navigation Card), 유도조종 알고리즘을 이용하여 플랩퍼론(Flapperon) 구 동명령을 생성하는 유도조종보드(GCC : Guidance and Control Card), 유도명령을 전송받아 구동제어 알고리즘을 수행하여 좌/우측 플랩퍼론 구동기 제어명령을 생성하는 구동제어보드(ACC : Actuator Control Card), 플래퍼론 구동기 제어 및 구동각 측정을 수행하는 구동 보도(DRV : DRiVe card), 전개서보모터 제어를 위한 전개구동보드(DDC : Deploying Drive Card) 및 항공기 조종사로부터 명령을 수신하여 유도조종 모듈로 전달 하는 자료송수신보드(DTC : Data Transfer Card)로 구 성되어있으며 구성도는 Fig.
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참고문헌 (7)

  1. 윤형식 외 7명, "특허 제2006-30540호 일반폭탄용 비행보조체", 2006. 4. 11. 

  2. 박동철, 김태연, 유준, "원자력 안전계통의 실시간 스케줄러 구현", 대한전기학회 2007 CICS 정보 및 제어학술대회 논문집, pp. 215-216, 2007. 10. 

  3. C. Scheidler, G. Heiner, R. Sasse, E. Fuchs, H. Kopetz, C. Temple, "Time-Triggered Architecture (TAA)" in Advances in Information Technologies : The Business Challenges, IOS Press, pp. 758-765, 1977. 

  4. G. Heiner, T. Thurner, "Time-Triggered Architecture for Safety-Related Distributed Real-Time Systems in Transportation Systems", In Proceedings of the 28th Annual Symposium on Fault-Tolerant Computing, FTCS, IEEE, pp. 402-407, June 1998. 

  5. 윤형식, 황선유, "LDRA를 이용한 중거리 GPS 유도킷트 유도조종 소프트웨어 유닛테스트 결과 보고서", 국방과학연구소, ADDR-401-090617, 2009. 

  6. 임흥식, 한종표, "중거리 GPS 유도킷트 비행제어장치 환경시험 결과 보고서", 국방과학연구소, ADDR-401-100122, 2010. 

  7. 임흥식, 한종표, "중거리 GPS 유도킷트 비행제어장치 전자기간섭시험 결과 보고서", 국방과학연구소, ADDR-401-100436, 2010. 

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