전달정렬 오차 개선을 통한 자항식 기뢰 부설 정확도 향상에 대한 연구 (A study on enhancing the mobile mine's target accuracy by improving the transfer alignment error)

서지정보

· 발행기관 : 국방기술품질원
· 수록지 정보 : 국방품질연구논집(JDQS) / 4권 / 1호 / 51 ~ 55페이지
· 저자명 : 김영욱, 이상훈, 정영탁, 김보람

초록

자항식 기뢰는 아군의 생존성 향상을 위해 원거리에서 부설할 수 있도록 어뢰의 추진장치를 결합한 기뢰이다. 자항식 기뢰가 목표지점까지 스스로 이동하여 부설하기 위해서는 자신의 위치를 파악할 수 있는 항법 성능을 갖추고 있어야 한다. 그래서 자항식 기뢰는 관성항법장치를 이용한 추측 항법을 수행한다.
관성항법장치가 항법을 수행하기 위해서는 정렬을 통해 초기 항법정보를 획득해야 한다. 자항식 기뢰는 자세 정확도를 높이기 위해 수중함에 장착된 더 정밀한 기준 관성항법장치를 이용하여 전달정렬을 수행한다. 하지만 전달정렬 오차가 있으면 오차가 클수록, 목표지점이 멀수록 부설 정확도가 떨어진다.
본 연구에서는 해상시험 간 부설 정확도가 떨어진 원인을 찾기 위해 수중함과 자항식 기뢰의 주행 기록을 분석하였다. 분석한 결과, 전달정렬 오차가 있음을 확인하였다. 또한 전달정렬 과정에서 항법 정보 전송시간 지연이 전달정렬 오차가 발생한 원인임을 확인하였다. 전달정렬 오차를 개선하기 위해 전달정렬에 사용하는 칼만필터의 상태변수 및 측정 이득 값을 수정하여 자세변환 동작 알고리즘을 최적화하였다. 이 개선방안을 통해 자항식 기뢰의 부설 정확도가 향상되었음을 육상 시뮬레이션 및 해상시험 결과로 입증하였다.

영어초록

Mobile mine refers to a mine that combines the propulsion device of a torpedo to be placed at a long distance to improve our troops' survivability. To make the mobile mine to move to the target point and to be placed on its own, it needs to have navigation, performance to enable identifying its own position. So the mobile mine performs a dead reckoning navigation using an inertial navigation system(abbreviated as INS). In order for the mobile mine to perform navigation, it is necessary to acquire initial navigation information through alignment. The mobile mine performs transfer alignment by using a more precise Master INS mounted on the submarine to increase the attitude accuracy. However, in case there is a transfer alignment error, the target accuracy gets lower if the error is larger and the distance is farther from the target point.
In this study, the driving records of submarine and mobile mine were analyzed to find the cause of the decrease in target accuracy between maritime trials. As a result of the analysis, there was found to be a transfer alignment error. Moreover, it was also found that the delay in transmission time of navigation information in the transfer alignment process was the cause of the transfer alignment error. In order to improve the transfer alignment error, the Kalman Filter's state variable and measurement gain used for transfer alignment were modified to optimize the algorithm. The results of onshore simulations and maritime tests proved that the target accuracy of mobile mines was enhanced through this improvement plan.

참고자료

· 없음