좌표계 변환을 통한 롤 각 추정기법의 적용가능성 연구 (Applicability Study of Roll Angle Estimation Method through Coordinate System Transformation)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 57권 / 10호 / 79 ~ 86페이지
· 저자명 : 신승제, 김철영

초록

항법/유도조종이 가능한 지능형 탄약은 발사초기 열악한 환경(충격, 회전)을 극복하기 위한 내고충격 전자장치를 내장하고 있다. 하지만 짧은 순간에 강한 충격과 고속 회전이 인가되기 때문에 항법 수행을 위한 초기정렬은 불가능 하고 발사 직후 충격량에 의해 작동하는 열전지에 의해 전원인가 및 초기화가 이루어진다. 위성항법장치(GPS, Global Positioning System)와 관성항법장치(INS, Inertial Navigation System)를 이용한 비행 중 항법 초기화를 위해 가장 필요한 것은 롤 각 추정이다. 포강의 강선에 의해 발생하는 초당 20∼30회의 회전력 때문에 롤 각을 추정하는 것은 매우 어려우며 많은 오차를 발생시킨다. 선진국에서 개발 완료된 지능탄약인 M982(Excalibur)의 경우 GPS 수신강도 변화와 회전율을 이용하여 롤 각을 추정한다. 이 방법은 회전율이 일정시간 동안 일정하게 유지되지 않으면 추정 정확도가 떨어지는 등 문제가 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해 회전율에 관계없는 새로운 롤 각 추정기법을 제안한바 있다[14]. 이 논문에서는 기 제안한 롤 각 추정기법의 오차가 지능형 탄약의 통합항법과 유도조종에 미치는 영향을 확인하였으며 최종 탄착 정확도 분석을 통해 적용 가능성함을 확인하였다. 이를 위해 성능분석 시스템을 구성하였으며 다양한 유도 기법에서 성능저하가 없음을 확인 하였다.

영어초록

The intelligent ammunition capable of navigation/guided control has built-in high-impact electronics to overcome strong impact and high-speed rotation at the beginning of launch. However, since strong shock and high-speed rotation are applied in a short moment, initial alignment for navigation is impossible, and power is applied and initialized by a thermoelectric battery operated by the amount of shock immediately after launch. The roll angle estimation is the most necessary for initializing navigation during a flight using a Global Positioning System(GPS) and Inertial Navigation System(INS). It is very difficult to estimate the roll angle due to the rotational force of 20 to 30 times per second caused by the steel wire of the gun barrel, and it causes many errors. In the case of M982(Excalibur), an intelligent ammunition developed in united states, the roll angle is estimated by using the change in GPS reception intensity and rotation rate. This method has problems such as poor estimation accuracy if the rotation rate is not kept constant for a certain period of time. To solve this problem, a new roll angle eestimation technique was proposed that is independent of the rotation rate[14]. In this paper, it was confirmed that the error of the recently proposed roll angle estimation technique does not affect the integrated navigation and guided control of intelligent ammunition, and further confirmed the applicability through the final target hitting accuracy analysis. For this, performance analysis was constructed and it was confirmed that there was no performance degradation in various guidance techniques.

참고자료

· 없음