DACS형 직격요격비행체의 비선형 가속도 조종루프 설계

Abstract

본 논문에서는 DACS(Divert and Attitude Control System)를 장착한 KV(kill vehicle)의 비선형 가속도 조종루프 설계에 대해서 다룬다. ACS(Attitude Control System)는 받음각을 0으로 유지시키는 추력을 유발시키며, 받음각 제어를 위해 ACS를 제어명령으로 사용하는 궤환선형화 기반 비선형 받음각 조종루프를 제안한다. 받음각이 0인 조건에서는 비행경로각과 자세각이 일치하기 때문에 DCS(Divert Control System)는 유도루프에서 요구하는 측방향 가속도를 직접 생성하도록 제어한다. 이러한 방식에서는 추력에 의한 공력간섭 효과를 최소화 시킬 수 있으며, DCS와 ACS의 운용로직을 단순화 시킬 수 있다. 수치 시뮬레이션을 통해 제안한 기법의 성능을 검증한다. This paper deals with an acceleration controller design for a kill vehicle equipped with a divert and attitude control system (DACS). In the proposed method, the attitude control system (ACS) is used to produce the thrust command to nullify angle-of-attack. For the angle-of-attack control, a nonlinear angle-of-attack controller is proposed based on the feedback linearization methodology. Since the flight path angle is identical to the attitude angle under the condition of zero angle-of-attack, the divert control system (DCS) can directly produce the lateral acceleration which is demanded from the guidance loop. In the proposed method, we can minimize the aerodynamic uncertainty due to the propulsive force. Additionally, we can simplify the operation logic of DCS and ACS. In this paper, nonlinear simulations are performed to show the performance of the proposed method.