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Guidance algorithm for ascending trajectory of supersonic engine vehicle = 초음속 엔진 비행체의 상승궤적 유도 알고리듬
서명 / 저자 Guidance algorithm for ascending trajectory of supersonic engine vehicle = 초음속 엔진 비행체의 상승궤적 유도 알고리듬 / Keum-Seong Kim.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2012].
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초록정보

The powered-explicit-guidance algorithm, which is generally employed for launch vehicles, is applied to simulate the guidance of a supersonic engine in real-time. A general PEG algorithm has the advantage of not requiring the intermediate position and velocity. Also it can generate the vehicle’s pitch command to accomplish minimum time guidance to reach final orbit requirements. The main purpose of this paper is generating control command to save propellant by adopting the PEG algorithm. This paper introduces a modified PEG algorithm by considering additional aerodynamic terms such as drag and lift. Additionally, a process to solve optimal control problems is suggested. The purpose of this process is to find a control command which considers additional aerodynamic terms directly.

초음속 엔진 비행체의 유도 알고리듬으로 비행체의 자세 및 추력 특성을 고려한 방법이 필요로하다. 하지만, 비행 조건에 따라 추력 특성의 변화하고, 추가적으로 고려해야할 구속조건이 존재하여, 이에 대한 의미있는 연구 결과가 발표되지 않고 있다. 본 논문의 목적은 이러한 구속조건 및 공력특성을 고려한 유도 알고리듬을 제시하고, 제안된 알고리듬의 적용 가능성을 판단 하는데 있다. 본 논문에서는 일반적으로 발사체 유도에 사용되는PEG 알고리듬을 초음속 엔진 비행체에 적용시켜 보았다. 발사체에 적용되는PEG 알고리듬은 최종점에서의 고도 및 비행고각, 속도를 구속조건으로 가지며 연소 시간 최소화를 목표로 한다. 연소 시간 최소화는 추력을 위한 추진 전략이 고정될 경우 연료 소모 최소화와 큰 차이를 보이지 않으며, 이는 연료 최소화를 목적으로 하는 초음속 엔진 비행체 운영과의 유사성을 고려하였을 때 사용가능 하다고 판단된다. PEG알고리듬 내부에서 Linear Tangent Law를 구현하기 위한 파라미터를 실시간으로 업데이트 함으로써 종말 구속조건을 만족하도록 하였다. 본 연구에서는 초음속 엔진 비행체에 적용하기 위해서 기존의PEG 알고리듬에 공력에 의한 영향을 추가적으로 고려한 유도과정을 소개한다. 추가적으로 최적화 문제를 고려하는 단계에서 공력 및 추력특성을 고려하고, 시간 최소화를 통해 간접적으로 유도탄의 연료소모율을 최소화 시키지 않고, 직접적으로 가격함수를 설정하는 단계에서 직접적으로 연료소모량을 최소화시키는 방법을 제시하고, 이를 통해 구해지는 제어 명령의 활용 가능성을 확인해보았다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MAE 12002
형태사항 vii, 58 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 김금성
지도교수의 영문표기 : Min-Jea Tahk
지도교수의 한글표기 : 탁민제
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 항공우주공학전공,
서지주기 References : p. 54
주제 Guidance
PEG Algorithm
Supersoonic Engine missile
미사일 유도
PEG 알고리듬
초음속 엔진 미사일
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