우주발사체 비행안전시스템을 위한 다중센서 융합필터 구현

Abstract

우주발사체는 군용 미사일이나 과학로켓에 비해 크기가 크고 비행거리가 멀어 고장상황 발생 시 매우 위험하다. 따라서 비행시험 시 사고의 위험을 최소화시키기 위해 비행안전시스템의 운용이 필수적으로 요구된다. 이 때, 비행안전시스템에 적용되는 추적 필터는 일반적인 필터와는 달리 필터의 정확성보다는 안정성이 우선 시 된다. 본 논문에서는 전 비행 구간에 걸쳐 안정적으로 비행 정보를 획득하기 위해서 다중센서를 이용하여 융합필터를 구성하였다. 추정된 위치 및 순간낙하점 오차를 분석하여 구현된 융합필터의 성능을 분석하였다. 또한 각 센서에 연결된 부필터에 고장검출 알고리듬을 적용함으로써 비정상 상태일 경우 융합에서 제외하여 전체 필터의 신뢰성을 유지하게 됨을 검증하였다. Threat due to malfunction of space launch vehicles is significant since it is bigger and flights longer range than military missiles or scientific rockets. It is necessary to implement a flight safety system to minimize the possible hazard. Design objective of the tracking filter for the flight safety system is different from conventional tracking filters since estimation reliability is more emphasized than estimation accuracy. In this paper, a fusion tracking filter was implemented for processing multi-sensor data from a space launch vehicle. The filter performance is evaluated by analyzing the error of the estimated position and instantaneous impact point. Also a fault detection algorithm is implemented to guarantee fusion filter's reliability under any sensor failure and verified to maintain stability successfully.