RCS jet을 고려한 달착륙선의 Descent phase 통합 시뮬레이션

Abstract

2020년 예정인 국내 달 탐사 프로그램을 위하여 달착륙선에 관한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 RCS jet을 고려한 달 착륙선의 Powered descent phase에서의 유도제어시스템을 구성하고 통합 시뮬레이션을 수행하였다. 달착륙선은 RCS 제트추력기를 이용하여 자세를 제어하므로 일반적인 비례제어기가 아닌 뱅뱅제어기를 사용하게 된다. 본 논문에서는 16개의 추력기를 이용하여 자세제어를 수행하고, 이를 위하여 phase-plane 스위칭 함수를 이용한 on/off 제어기와 추력기 선택 알고리즘을 적용하였다. 또한 Fuzzy logic을 이용한 유도 알고리즘을 이용하여 최적기법을 통해 생성된 기준경로에 따라 정확하고 안전하게 착륙 할 수 있음을 확인 하였다. Researches for various lunar landing technologies are in progress for the lunar exploration program planned for early 2020s in Korea. This paper shows the integrated simulation for safe lunar landing guidance/control system in powered descent phase. Generally, the lunar lander uses on/off(bang-bang) controller to control the RCS jet thrusters instead of proportional controller. In this paper, the on/off controller using phase-plane switching function, and thruster selection algorithm to control sixteen thrusters are applied. Also additional guidance commands are calculated by a proposed fuzzy logic guidance algorithm. The simulation results show that lunar lander can follow a reference trajectory which is generated by optimization method, then land on the surface safely.