표제지
초록
Abstract
목차
1. 연구개요 12
1.1. 연구배경 12
1.2. 유사 연구 사례 17
1.2.1. 피치-요 김발 탐색기 시선각속도 추정 17
1.2.2. 롤-피치 김발 탐색기 시선각속도 추정 20
1.3. 연구 의의 22
1.4. 논문의 구성 23
2. 롤 커플된 시선각속도 방정식 정식화 24
2.1. 좌표계 정의 24
2.2. 각변화율 기반 시선각속도 정식화 29
2.3. 정식화 변수 분석 35
2.4. 시선각속도 정식화 검증 37
2.4.1. 요격체 모델 구성 38
2.4.2. 표적 모델 구성 47
2.4.3. 시선각속도 추정 루프 48
2.4.4. 시뮬레이션 결과 49
3. 롤 커플된 시선각속도 추정 56
3.1. BSE 변화율 추정기 56
3.2. 추정기 성능 분석 57
3.2.1. 시스템 잡음 모델링 57
3.2.2. 시뮬레이션 결과 63
3.3. BSE 변화율 추정기 성능 개선 78
3.3.1. BSE 변화율 추정기 문제점 78
3.3.2. 2-Gain BSE 변화율 추정기 80
3.3.3. 시뮬레이션 결과 81
4. 결론 87
참고 문헌 89
표 1.1. Parameters of Pitch-Yaw Seeker 12
표 1.2. Parameters of Roll-Pitch Seeker 13
표 2.1. Required variable for calculating LOS rate 35
표 2.2. Initial condition 49
표 2.3. Simulation result - Miss distance (Nominal) 55
표 3.1. Gyro model parameter 59
표 3.2. MC simulation Result - Time Constant 0.01 67
표 3.3. MC simulation Result - Time Constant 0.05 71
표 3.4. MC simulation Result - Time Constant 0.1 75
표 3.5. MC simulation Result - 2-Gain Mode 84
그림 1.1. Example of Pitch-Yaw Seeker 12
그림 1.2. Example of Roll-Pitch Seeker 13
그림 1.3. 종말고고도지역방어 요격탄 (THAAD) 14
그림 1.4. Definition of 2D plane seeker system 15
그림 1.5. Tracking loop of conventional seeker 15
그림 1.6. Two-axis yaw-pitch gimbal and heading&pointing system 17
그림 1.7. Rolling stable frame of two-axis pitch-yaw gimbal 19
그림 1.8. Two-axis roll-pitch gimbal system 20
그림 1.9. Rolling stable frame of two-axis roll-pitch gimbal 20
그림 1.10. Rolling stable frame of off-axis pitch-yaw gimbal 21
그림 2.1. Coordinate system block diagram 24
그림 2.2. Inertial frame and Line-of-Sight frame 25
그림 2.3. Body frame and Platform frame 26
그림 2.4. Gimbal frame 27
그림 2.5. Target-pointing frame 28
그림 2.6. Roll-coupled system block diagram 37
그림 2.7. Definition of error quaternion 41
그림 2.8. LOS rate estimation loop 48
그림 2.9. Engagement geometry of 5 cases 50
그림 2.10. Roll angular velocity history (Nominal) 51
그림 2.11. Pitch angular velocity history (Nominal) 51
그림 2.12. Yaw angular velocity history (Nominal) 52
그림 2.13. Roll angle history (Nominal) 52
그림 2.14. Pitch angle history (Nominal) 53
그림 2.15. Yaw angle history (Nominal) 53
그림 2.16. Comparison of true vs. estimated LOS rate (Nominal) 54
그림 2.17. LOS rate error history (Nominal) 54
그림 3.1. BSE feedback loop 56
그림 3.2. Rate gyro system model 59
그림 3.3. Example of rate gyro measurement 60
그림 3.4. Image degradation model by Poisson noise 61
그림 3.5. Example of Poisson distribution 61
그림 3.6. Example of image sensor measurement 62
그림 3.7. Comparison of BSE rate - Time Constant 0.01 (right: expanded) 63
그림 3.8. Comparison of BSE rate error - Time Constant 0.01 (right: expanded) 64
그림 3.9. Comparison of LOS rate - Time Constant 0.01 64
그림 3.10. Comparison of LOS rate error - Time Constant 0.01 65
그림 3.11. RMSE of BSE rate in MC simulation - Time Constant 0.01 65
그림 3.12. RMSE of LOS rate in MC simulation - Time Constant 0.01 66
그림 3.13. Miss distance in MC simulation - Time Constant 0.01 66
그림 3.14. Comparison of BSE rate - Time Constant 0.05 (right: expanded) 68
그림 3.15. Comparison of BSE rate error - Time Constant 0.05 (right: expanded) 68
그림 3.16. Comparison of LOS rate - Time Constant 0.05 69
그림 3.17. Comparison of LOS rate - Time Constant 0.05 69
그림 3.18. RMSE of BSE rate in MC simulation - Time Constant 0.05 70
그림 3.19. RMSE of LOS rate in MC simulation - Time Constant 0.05 70
그림 3.20. Miss distance in MC simulation - Time Constant 0.05 71
그림 3.21. Comparison of BSE rate - Time Constant 0.1 (right: expanded) 72
그림 3.22. Comparison of BSE rate error - Time Constant 0.1 (right: expanded) 72
그림 3.23. Comparison of LOS rate - Time Constant 0.1 73
그림 3.24. Comparison of LOS rate error - Time Constant 0.1 73
그림 3.25. RMSE of BSE rate in MC simulation - Time Constant 0.1 74
그림 3.26. RMSE of LOS rate in MC simulation - Time Constant 0.1 74
그림 3.27. Miss distance in MC simulation - Time Constant 0.1 75
그림 3.28. Comparison of RMSE of BSE rate with various time constant 76
그림 3.29. Comparison of RMSE of LOS rate with various time constant 77
그림 3.30. Comparison of miss distance with various time constant 77
그림 3.31. Example of the maneuver property in missile-target engagement 78
그림 3.32. Example of BSE rate property - expanded... 79
그림 3.33. 2-Gain BSE rate estimator 80
그림 3.34. Comparison of BSE rate - 2-Gain Mode (right: expanded) 81
그림 3.35. Comparison of BSE rate error - 2-Gain Mode (right: expanded) 81
그림 3.36. Comparison of LOS rate - 2-Gain Mode 82
그림 3.37. Comparison of LOS rate error - 2Gain Mode 82
그림 3.38. RMSE of BSE rate in MC simulation - 2-Gain Mode 83
그림 3.39. RMSE of LOS rate in MC simulation - 2-Gain Mode 83
그림 3.40. Miss distance in MC simulation - 2-Gain Mode 84
그림 3.41. Comparison of BSE rate estimation performance 85
그림 3.42. Comparison of LOS rate estimation performance 86
그림 3.43. Comparison of guidance performance 86