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문제 정의
- 따라서 스트랩다운형 탐색기를 장착한 유도탄의 경우 시선각속도를 필요로 하는 비례항법유도법칙 대신 다른 방식의 유도조종루프의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 스트랩 다운형 탐색기에서 제공하는 관측각을 이용한 유도조종루프의 설계에 관한 내용을 다룬다. 이는 탐색기의 화각 내에 표적이 존재할 경우 표적을 항상 요격할 수 있다는 Pure Pursuit 개념을 적용한 것으로서 비행 중 탐색기의 관측각이 특정한 값을 유지하도록 제어기를 설계하는 것이다.
- 본 논문에서 제안한 관측각 제어 유도 법칙은 스트랩다운 탐색기의 가장 큰 단점인 Lock-on 해제 가능성을 근본적으로 줄일 수 있으며, 유도 명령의 선택에 따라 다양한 형태의 궤적을 성형할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 유도탄의 비행을 두 구간으로 나누어 각각 다른 유도 명령 값을 가지는 알고리듬을 제안하였다. 본 논문의 연구 결과 고정 표적에 대해서는 안정하고 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.
가설 설정
- 표 3에서 바람 방향과 추력 정렬 오차 방향만 균일 분포 형태 (uniform distribution)를 갖는 것으로 하였고 나머지 요소들은 모두 정규 분포형태(normal distribution)의 확률 분포를 갖는 것으로 가정하였다. 대부분의 난수는 1회 시뮬레이션 동안은 고정되는 Run-Wise 형태를 취하는 것으로 하였지만, 탐색기 측정 오차 요소는 1회의 시뮬레이션 동안에도 매 스텝 그 값이 바뀌는 Path-Wise 형태로 가정하였다.
- 상부공격의 경우 직격모드에 비해 높은 비행고도를 비행하여 표적의 상부를 공격하는 비행모드로서 표적의 시인성을 높일 수 있다는 장점을 가진다. 동일 유도탄으로 두 모드를 운용한다는 가정 하에 발사각은 초기 발사각은 8.0 deg로 고정하였다. 직격모드의 사거리별 궤적 성형 변수는 표 1과 같다.
- 제안된 기법은 단거리 전술급 유도탄의 6-DOF 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검증하였다. 본 논문에서 고려한 전술급 유도탄은 스트랩다운 탐색기와 3축 동체 각속도계 만을 장착하고 있다고 가정하였다. 본 논문에서 고려한 전술급 유도탄의 사거리는 500-2,500 m이며 고정표적이나 저속 이동 표적의 요격을 목표로 한다.
- 이렇게 모델링한 확률분포에 따라 무작위 표본 추출을 하게 되는데, 이 때 이용되는 방법으로는 여러 가지가 있지만 본 연구에서는 난수(random number)를 사용하였다. 표 3에서 바람 방향과 추력 정렬 오차 방향만 균일 분포 형태 (uniform distribution)를 갖는 것으로 하였고 나머지 요소들은 모두 정규 분포형태(normal distribution)의 확률 분포를 갖는 것으로 가정하였다. 대부분의 난수는 1회 시뮬레이션 동안은 고정되는 Run-Wise 형태를 취하는 것으로 하였지만, 탐색기 측정 오차 요소는 1회의 시뮬레이션 동안에도 매 스텝 그 값이 바뀌는 Path-Wise 형태로 가정하였다.
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