In recent days, according to the development of the unmanned vehicle system, researches related to the whole mission operation have been performed. In the mission operation, the mission planning is regarded as the basic procedure. So, we will discuss the path planning problem as a sub-system of the mission planning. The path planning problem has developed in the field of the robot research, and applied to the UAV systems.
In this study, we will approach the problem with research of the various methods about the path planning, and apply them to a certain problem. And as a new method, the path planning with the trajectory optimization technique will be presented. Trajectory optimization technique is a method to solve the optimal control problem which has a performance index. A UAV used for the military mission is generally operated in the adversarial area having many enemy threat sources. Thus the performance index which helps a vehicle to avoid the threat during the flight to the target location in the shortest time is established. The proposed path planning method gives the feasible solution and we can verify that. And finally, we will approach to the problem that combined with radar cross section (RCS), which is a parameter affecting to the detection possibility from enemy radars.
무인항공기 시스템이 발전함에 따라 임무설계부터 전체 운용을 자동화 하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 무인항공기 운용의 시작단계인 임무설계에서 이루어질 수 있는 경로 설계 문제에 대해 접근한다. 경로 설계 문제는 로봇 분야에서 많은 연구가 이루어져 왔고, 이러한 연구 결과를 무인항공기에 적용하는 형태로 진행되어 왔다. 본 논문에서는 지금까지 연구되어 온 다양한 방법의 경로 설계 문제에 대해 접근하고 임의의 문제에 대한 경로 설계 결과를 제시할 것이다. 그리고 궤적 최적화에 의한 경로 설계 방법을 제안하고자 한다. 궤적 최적화는 어떤 성능지수를 최소화 하는 최적제어 문제의 해를 구하는 것이다. 군사적 목적으로 운용되는 무인항공기는 적의 위협이 존재하는 영역에서 임무를 수행해야 할 가능성이 크다. 따라서 위협을 회피하면서 최단 시간에 임무 수행 지역에 도착할 수 있는 성능지수를 제안한다. 1차 시간지연 시스템으로 가정된 비행체의 경사각을 제어입력으로 설정하여 수치해석 결과를 제시할 것이다. 제안하는 방법에 의한 경로 설계 결과는 주어진 문제에 적합한 해를 준다는 것을 확인할 수 있다. 또한 항공기의 생존성에 영향을 주는 Radar cross section에 대해 알아보고, 이를 경로설계에 적용하였다.
