소형 고정익 무인기의 임무수행에 있어서 에너지 문제는 매우 중요한 주제이다. 본 논문에서는 무인기가 임무수행 시간 및 임무반경이 중요한 경우에는 에너지를 고려한 유도 및 제어 기법을 제안하였다. 대기중의 돌풍(gust wind) 조건에서 기체의 비행경로각을 제어하여 기체의 역학적 에너지를 높일 수 있는 유도 명령을 생성한다. 이는 기존에 제안되었던 에너지 획득 방식인 열기류에 의한 상승 온난 기류를 이용한 방식이나 바람 전단조건에서 비행경로각을 제어하는 방식과는 차별화된 방식이다. 3 자유도 질점 글라이더 모델로부터 에너지 획득 관계식을 유도한 뒤, 미리 측정된 바람정보를 이용한 시뮬레이션을 통해 실제 기체가 역학적 에너지를 얻을 수 있음을 보였다.
An energy problem is a important problem for small UAV(Unmanned Aerial Vehicle). Energy-based guidance and control method should be implemented in UAV for a mission that mission duration and mission range are critical. In this paper, mechanical energy based flight path control algorithm using gust wind is proposed. This algorithm is different from the energy-based guidance using thermal or wind shear. Using 3DOF glider model, an energy harvesting equation is formulated and an energy harvesting simulation is performed using pre-measured real wind data. It is shown from the simulation result that energy harvesting is possible by flight path control under gust wind condition.