입사각제어를 위한 통합유도조종법칙

Abstract

통합유도조종(IGC, Integrated Guidance and Control)은 기존의 분리형 유도조종루프의 성능한계를 극복하기 위해 제안된 개념이다. 본 논문에서는 입사각제어가 가능한 새로운 형태의 IGC 기법을 제안하였다. 제안된 IGC는 자동조종성능과 유도성능을 동시에 얻기 위해 받음각, 피치각속도, 피치각, 시선각을 상태변수로 고려한다. 제안된 IGC의 제어특성을 고찰하기 위하여 비선형 상태방정식에 대한 가제어성 해석 및 평형점 해석을 수행 하였다. IGC 모델에 대한 제어기법으로는 LQR(Linear Quadratic Regulator)을 사용하였으며 LQR을 IGC에 적용하기 위한 방법을 상세하게 설명하였다. 수치 시뮬레이션을 통해 분리형 유도조종루프와 IGC의 성능을 비교하였다. 성능 비교 결과 IGC는 급격한 기동이 필요한 유도기하에 대하여 분리형 유도조종루프에 비해 우수한 유도성능을 보임을 확인하였다. The concept of the IGC(Integrated Guidance and Control) has been introduced to overcome the performance limit of the SGC(Separated Guidance and Control) loop. A new type of IGC with impact angle constraint has been proposed in this paper. Angle of attack, pitch angle rate, pitch angle and line of sight angle are considered as state variables. A controllability analysis and equilibrium point analysis have been carried out to investigate the control characteristic of the prposed IGC. The LQR(Linear Quadratic Regulator) has been adopted for the control law and detailed explanations about the adoption has been provided. The performance comparison between the IGC and the SGC has been carried out. The result of numerical simulations shows that the IGC guarantees better guidance performance than the SGC when the agile maneuver is needed for a specific guidance geometry.