컨벡스 프로그래밍을 이용한 추진-활공 유도탄의 중기궤적 최적화

권혁훈; 홍성민; 김경훈; 김윤환

doi:10.5139/JKSAS.2021.49.1.21

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저자정보: 권혁훈 (LIG Nex1) 홍성민 (LIG Nex1) 김경훈 (LIG Nex1) 김윤환 (LIG Nex1)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 한국항공우주학회지 제49권 제1호

발행연도: 2021.1

수록면: 21 - 30 (10page)

DOI: 10.5139/JKSAS.2021.49.1.21

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탐색기를 탑재한 유도탄의 중기궤적은 탐색기 시야(FOV : Field-Of-View) 내에서 표적을 탐지하며, 전환 시점에서의 기동성을 최대화하도록 설계하는 것이 요구된다. 유도탄의 비행궤적 최적화 문제는 여러 구속조건이 적용된 비선형 문제로 일반적인 해석해를 도출하기 어렵기 때문에 그 동안 다양한 계산적인 방법들이 제시되어 왔다. 본 논문에서는 추진-활공 유도탄의 중기궤적 최적화 문제를 컨벡스 최적화 기법인 2차 원뿔 프로그래밍을 이용하여 산출하였다. 먼저, 운동방정식의 상태변수를 최소화하기 위해서 제어변수 구속조건이 추가된 제어변수 추가 형태의 운동방정식을 구성하였다. 또한, 자유 종말시간 문제와 추진시간 문제를 대처하기 위하여 정규화된 시간 변수를 독립 변수로 설정하였다. 그리고, 운동방정식과 제어변수 구속조건을 컨벡스 형태로 변환하기 위하여 각각 부분 선형화와 무손실 컨벡스 변환을 적용하였다. 마지막으로, 본 논문에서 제시된 방안의 타당성을 확인하기 위하여 비선형 최적화 프로그래밍 결과와 비교하였다.

#Convex Optimization(컨벡스 최적화) #Lossless Convexification(무손실 컨벡스 변환) #Trajectory Optimization(궤적 최적화) #Second-Order Cone Programming(2차 원뿔 프로그래밍)

참고문헌 (21)

참고문헌 신청

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Ryoo, C. K., Cho, H. and Tahk, M. J., “Optimal Guidance Laws with Terminal Impact Angle Constraint,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 28, No. 4, 2005, pp. 724~732.

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