확장 칼만필터를 이용한 탄도수정탄의 대기속도 추정

성재민; 김병수

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자료유형: 학술저널

저자정보: 성재민 (Gyeongsang National University) 김병수 (Gyeongsang National University)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 韓國航空宇宙學會誌第43卷第5號

발행연도: 2015.5

수록면: 405 - 412 (8page)

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본 논문은 회전안정성을 갖는 탄도수정탄의 대기속도 추정을 위한 필터 설계에 대하여 설명한다. 대상 시스템은 운용상의 제약(공간, 파워)으로 인하여, 대기속도 측정을 위한 센서를 사용할 수 없다. 따라서 한정된 센서를 이용한 대기속도 추정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IMU(가속도계, 자이로)에서 측정하는 3축 가속도와 각속도 데이터만 이용하여, 대기속도 추정을 위한 필터를 설계하였다. 대상 시스템의 경우, 넓은 속도, 고도의 운용범위를 커버하기 위한 추정 필터가 필요하므로 본 연구에서는 확장 칼만필터를 설계하여 기존의 연구와의 차별성을 두었다. 확장 칼만필터 설계를 위한 자코비안 행렬은 NRF(No-roll frame)에서의 간략화된 선형모델을 이용하여 구성하였다. 최종적으로 센서 오차와 바람 모델을 포함한 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검토하였다. 이때, 시뮬레이션은 설계한 대기속도와 각속도 모델 오차의 영향을 분석하기 위하여 네 가지 경우의 프로세스 공분산 행렬 값에 대한 영향을 분석하였다.

#Course Correction Munitions(탄도수정탄) #Air Speed Estimation(대기속도 추정) #Extended Kalman Filter(확장 칼만필터)

참고문헌 (14)

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1. [기타자료] - Clancy, J. A. / 2006 / Fixed Canard 2-D Guidance of Artillery Projectiles / U.S. Patent 6,981,672 B2 : 981 ~

2. [기타자료] - Bar, K. / 2009 / Spin-Stabilized Correctible-Trajectory Artillery Shell / U.S. Patent 7,584,922 B2

3. [기타자료] - Leininger, J. / 2007 / Method for Correcting the Flight Path of Ballistically Fired Spin-Stabilized Artillery Ammunition / U.S. Patent 7,267,298 B2

4. [학술대회논문] - Lievens, K. / 2005 / Single GPS antenna attitude determination of a fixed wing aircraft with aircraft aerodynamics / AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit

5. [학술대회논문] - Cho, A. / 2007 / Fully automatic taxiing, takeoff and landing of a UAV using a single antenna GPS receiver only / Proceedings of International Conference on Control, Automation and Systems : 821 ~ 825

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