바람 모델링을 이용한 고고도 장기체공 무인기의 최소시간 상승 궤적 설계 = Minimum Time Trajectory Design of High Altitude Long Endurance UAVs Using Wind Modeling
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2014
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Korean
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학술저널
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568-571(4쪽)
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본 논문에서는 고고도 장기체공 무인기의 최소시간 상승 궤적을 설계한다. 대부분의 고고도 장기체공 무인기의 경우 10km 이상의 임무 고도를 가지고 있으며 임무 고도까지 상승하는 과정에서 강한 제트기류를 통과해야 때문에 제트기류에 대한 모델링이 매우 중요하다. 이에 따라 고도와 계절에 따른 바람 모델링을 수행하고, 수행한 모델과 실제 구속조건을 이용하여 최소시간 상승 궤적을 설계한다. 최적궤적 생성 문제에서는 최적화 툴로서 Pseudo spectral 기법을 사용한 GPOPS를 이용하였으며 무인기의 모델로는 최적화의 수렴성을 위하여 3자유도 운동역학모델을 이용하였다. 제트기류를 고려하여 생성된 최소시간 상승 궤적과 고려하지 않은 경우를 비교하여 제트기류의 특성을 잘 반영하는지 검증한다.
더보기This paper designs minimum time ascending trajectory of HALE UAVs. During the ascending to target altitude it passes through jet stream because Most of HALE UAVs have target altitude upper than 10km. So it is important to establish a modeling about jet stream. After the jet stream is modeled it is used to design a minimum time ascending trajectory with considering practical constraints. GPOPS which uses a pseudo spectral method is used for trajectory optimization problem and aircraft is represented three-dimensional point-mass model for efficiency. Then, compare minimum time trajectory with jet stream and without jet stream.
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