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문제 정의
- 공력 고려시 위치 및 속도의 편차외에 비행체의 질량, 공력계수, 바람등의 불확실성 영향을 고려하게 되면 변수가 증가하여 계산량이 기하급수적으로 늘어나게 된다. 보다 간단히 셋방식의 결과 비교를 위해, 본 논문에서는 공력을 포함하지 않은 낙하점 모델을 대상으로 초기값인 위치 및 속도의 변수를 고려해 보았다. 현재 사용되고 있는 비행안전분석 소프트웨어에 변수의 예측치를 정확하게 예측할 수 없어 확정모델(deterministic model)이 아닌 통계모델(stochastic model)을 사용하고 있는데, 수치적으로 일련의 난수를 반복적으로 발생해서 시뮬레이션을 하여 결과값을 얻고 분산 분석을 통해 평균 및 표준편차를 산출하게 된다.
- 본 논문에서는 파편의 낙하분산영역 계산을 수행하는 방법들을 살펴보았다. MCS(1,000,000회)의 낙하분산영역을 기준으로 할 때 MCS의 실험횟수가 증가하면 기준 낙하분산영역과의 오차가 줄어들고 있으며 JUT는 오차가 거의 없을 정도로 정확하게 일치하고 있다.
가설 설정
- 비행체의 비정상 상태에서 발생한 파편의 낙하점 추정은 공력이 작용하지 않는다는 가정하에 계산하게 된다. 공력 고려시 위치 및 속도의 편차외에 비행체의 질량, 공력계수, 바람등의 불확실성 영향을 고려하게 되면 변수가 증가하여 계산량이 기하급수적으로 늘어나게 된다.
- 그러나 위에서 언급된 두 방법을 비교하기 위해서 KSLV-I의 nominal 궤적 중 비행시간 200초 시점의 상태벡터(위치,속도)를 불확실성 변수로 설정하였다. 상태벡터의 좌표계는 지구고정좌표계를 기준으로 하고 있으며 초기 위치, 속도 및 각 성분의 편차는 아래와 같이 임의로 가정하였다.
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