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엔진성능을 고려한 무인비행체의 고도전이 궤적 설계
Height Transition Trajectory Design for Considering Engine Performance 원문보기

대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회, 2011 July 20, 2011년, pp.1770 - 1771  

황익호 (국방과학연구소) ,  조성진 (국방과학연구소) ,  최동균 (국방과학연구소) ,  상대규 (국방과학연구소)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In mission planning of UAV applications, especially for the missions requiring height transitions, it is required to generate reference flight trajectories considering the performances of the engine installed in the UAV. Even though the vertical line following guidance based height transition trajec...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 일반적으로 엔진의 성능은 속도-고도 평면에서 표시되므로 실제로 비행이 이루어지는 공간에서의 비행궤적을 속도-고도 평면에서의 궤적으로 변환시켜 그 성능을 알아보아야 한다. 본 논문에서는 경로점 직선 추종유도[1]를 통하여 고도전이 비행을 수행하는 비행체에 대하여, 속도-고도 평면에서의 고도전이궤적을 연구하였으며, 이 결과에 기반하여 엔진의 성능을 고려한 고도전이 임무비행궤적을 설계하는 방법을 제안하였다. 전형적인 고도전이 궤적 설계 상황에 대한 시뮬레이션을 통하여 제안된 알고리듬이 유용하게 이용될 수 있음을 확인하였다.
  • 일반적으로 엔진의 운용 영역은 마하-고도 평면에서 표현되므로, 실제로 비행체가 비행하는 공간과의 차이점을 고려하여 경로점을 선정하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 고려하기 위하여 수직면 직선추종비행을 수행하는 경우 나타나는 비행궤적이 속도-고도 평면에서 어떠한 형태의 미분방정식으로 표현되는지를 살펴보고, 그 특성을 감안하여 기준고도전이 궤적을 설계하는 방법을 연구하였다.
  • 본 절에서는 경로점 직선을 따라 비행하는 비행체의 비행궤적이 속도-고도 평면에서 어떻게 변화하는가를 살펴보았다. 그림 1은 down-range와 고도를 X-축과 Y축으로 하는 수직평면에서 비행체가 경로점 직선을 따라 비행하는 것을 도시한 것이다.

가설 설정

  • 본 장에서는 시뮬레이션을 통하여 2장에서 제시한 방법을 검토하였다. 비행체의 초기 고도와 속도는 각각 1.0km, 200m/s이고, 목표 고도와 속도는 각각 2.5km, 500m/s라 가정한다. 비행체를 가속력 #으로 가속할 경우, 식(12)로부터 #이고, #임을 구할 수 있다.
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