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양창덕(Chang Deok Yang),홍영석(Youngseok Hong),양지연(Jiyoun Yang),김천영(Cheonyoung Kim),류태규(TaeKyu Reu) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.1A
본 논문에서는 지대공 교전모의를 위한 대공포 모델을 설계하였다. 교전모의를 위한 대공포 모델은 조준점을 획득하기 위해 비행표적의 현재 상태에 대해서 표적 비행경로를 예측해야 한다. 비행표적으로 발포하는 포탄의 조준 정보을 계산하기 위해 비행표적에 대한 조준점 예측 기법을 소개하였다. 비행표적의 살상확률을 Calton Function을 이용하여 계산하였다. 표적의 속도, 위치 변화에 따른 대공 살상영역을 분석하였다. 본 연구에서 설계한 대공포의 분석결과를 MSA 프로그램의 결과와 비교하였다.
헬리콥터 비행 제어시스템의 피드백 제어 이득 한계에 대한 로터 플랩 동역학의 영향성 분석
양창덕(Chang Deok Yang),이승덕(Seung Deok Lee),정동우(Dong Woo Jung) 한국항공우주학회 2020 韓國航空宇宙學會誌 Vol.48 No.3
고-대역폭(High Bandwidth)의 헬리콥터 반응특성을 위한 높은 수준의 피드백 제어 게인의 사용은 로터 모드에 의해 항공기의 불안정성이 증가한다. 본 논문에서는 EC155B1 헬리콥터 모델링을 수행하고 이를 이용하여 롤 축의 각속도 및 자세 피드백 게인의 증가에 따른 항공기의 안정성을 분석하였다. 그리고 로터 플랩 모드에 의해 제한되는 롤 축 각속도 및 자세 피드백 제어 게인을 검토하였다. 또한 노이즈 제거 필터의 사용으로 비행 제어시스템의 위상지연이 증가 시 헬리콥터 안정성에 영향을 주는 피드백 제어 게인의 한계를 검토하였다. The use of a high gain flight control system to achieve high bandwidth performance increase the instability of a helicopter. To investigate these phenomena numerically, high fidelity EC155B1 helicopter model and simplified flight control system that include actuator, digital processor and noise rejection filter was developed. A study conducts an analytical investigation of roll axis stability of the helicopter model as feedback gain increases. And this study analyzes roll-rate and roll-attitude feedback gains limited by rotor flap mode. The results indicate that the phase delays caused by the filter can severely limit the usable values of the roll-rate and roll-attitude feedback gains.
SDRE 기법을 이용한 헬리콥터 비선형 최적제어기 설계 연구
양창덕(Chang Deok Yang),김민재(Min Jae Kim),이정환(Jung Hwan Lee),홍지승(Ji Seung Hong),김창주(Chang-Joo Kim) 한국항공우주학회 2008 韓國航空宇宙學會誌 Vol.36 No.12
본 논문은 헬리콩터 비선형 제어기 설계를 위한 State-Dependent Riccati Equation(SDRE) 기법을 다루었다. SDRE 제어기법은 비선형 운동방정식에 대해 선형 시스템과 같은 구조를 갖는 방정식을 필요하기 때문에 State-Dependent Coefficient (SDC) factorization 기법을 개발하여 비선형 운동방정식으로부터 이러한 구조의 방정식을 유도하였다. SDRE 제어기를 온라인상에서 설계하는데 필요한 대수 Riccati 방정식의 효율적인 수치해법을 연구하였다. 본 연구에서 제안된 수치기법을 헬리콥터의 경로추종문제로 적용하였으며, 고 신뢰도의 헬리콥터 수학적 모델을 적용하여 실시간으로 SDRE 제어기를 설계할 수 있는 방안을 제안하였다. This paper deals with the State-Dependent Riccati Equation (SDRE) technique for the design of helicopter nonlinear flight controllers. Since the SDRE controller requires a linear system-like structure for nonlinear motion equations, a state-dependent coefficient (SDC) factorization technique is developed in order to derive the conforming structure from a general nonlinear helicopter dynamic model. Also on-line numerical methods of solving the algebraic Riccati equation are investigated to improve the numerical efficiency in designing the SDRE controllers. The proposed method is applied to trajectory tracking problems of the helicopter and computational tips for a real time application are proposed using a high fidelity rotorcraft mathematical model.
조종성 국제규격(ADS-33PRF)에 따른 헬리콥터 전자식 비행제어(Fly-By-Wire) 시스템 기술 개발
양창덕(Chang-Deok Yang),김철호(Choel-Ho Kim),양재호(Jae-Ho Yang),김호성(Ho-Sung Kim),김재만(Jae-Man Kim),우창욱(Chang-Wook Woo),이승덕(Seung-Deok Lee) 대한전자공학회 2015 대한전자공학회 학술대회 Vol.2015 No.6
This paper presents the development status of helicopter fly-by-wire flight control systems development project. As a 4th year of first development period, the FBW control law, OFP and the Hardware have developed. And each of FBW components has tested and evaluated through the integrated test environment (SAVV, ISVV, FMET).
HETLAS를 활용한 헬리콥터 비행제어 법칙 Rapid Prototyping 프로세스 설계
양창덕(Chang Deok Yang),정호채(Ho-Che Jung),김창주(Chang-Joo Kim),김종섭(Chong-Sup Kim),김철호(Cheol-Ho Kim) 한국항공우주학회 2015 韓國航空宇宙學會誌 Vol.43 No.8
항공기 비행제어시스템의 개발기간, 비용 및 위험도를 최소화시키기 위해서는 비행제어법칙의 적용 및 시험을 효율적으로 수행할 수 있는 통합개발 도구와 Rapid Prototyping 프로세스가 요구된다. 본 논문에서는 Matlab/Simulink 환경을 통해 생성한 제어법칙 자동코드와 비행동역학 해석프로그램(HETLAS: HElicopter Trim, Linearization and Simulation)과의 연동 절차를 개발하여 시뮬레이션 평가를 효율적으로 수행할 수 있는 환경의 구축에 대해 기술하였다. 또한, 본 연구를 통해 제어법칙의 다양한 모드의 조종사 시뮬레이션 평가를 위해 HETLAS를 이용한 데스크탑 시뮬레이션 환경을 개발하고 조종성 시뮬레이터 및 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시험 환경과 효율적으로 연동하여 시험할 수 있는 절차를 개발하였다. 비행제어법칙 개발과정에서 HETLAS를 중심으로 한 해석/시험 환경을 개발함으로써 반복적인 제어법칙의 설계/해석 및 시험 절차를 효율적으로 수행할 수 있도록 하였다. The rapid prototyping process and development tool which enable the control law evaluation efficiently are needed to minimize the development cycle, cost and risk of aircraft flight control system. This paper describes a development process that integrates the designed control law into HETLAS to evaluate simulation effectively using nonlinear mathematical models. The desktop engineering simulator was developed using HETLAS for the piloted simulation evaluation of a various control modes and the procedure was developed, which quickly integrates the HETLAS into HQS(Handling Quality Simulator) and HILS(Hardware In the Loop Simulation) environments. This paper presents a rapid prototyping process using HETLAS that significantly shortens the integration process of the control law into the nonlinear math model, HETLAS, and allows the control law designs to be quickly tested in the piloted simulation and HILS environments.
레거시 시뮬레이터를 활용한 FLIGHTLAB<SUP>®</SUP> 모델 기반의 조종성 평가 환경 설계 연구
양창덕(Chang Deok Yang),이승덕(Seung Deok Lee),조환희(Hwan Heui Cho),정동우(Dong Woo Jung) 한국항공우주학회 2016 韓國航空宇宙學會誌 Vol.44 No.6
고-신뢰도 모델을 이용한 조종성 평가 시뮬레이션 환경은 비행제어시스템의 설계/평가에 필수적으로 요구된다. 한국항공우주산업㈜에서는 소형민수헬기 핵심기술 개발과 관련하여 자동비행조종장치 소프트웨어 개발과제를 수행 중에 있으며 제어법칙 설계를 위한 비행동역학 모델 및 해석을 위해 상용 도구인 FLIGHTLAB을 이용하고 있다. 본 연구에서는 기존에 개발된 레거시 시뮬레이터를 FLIGHTLAB 모델과 연동하고 이를 조종성 평가에 활용한 내용을 다루었다. 본 논문에서는 외부 연동을 위한 FLIGHTLAB 모델의 설정, 연동프로그램 개발 및 연동 방안에 대한 내용을 수록하였다. 또한 본 논문에서는 레거시 시뮬레이터와의 연동을 통해 ADS-33E-PRF의 호버 및 pirouette MTE 기동비행을 수행하고 평가 결과를 수록하였다. The handling quality simulator including high fidelity flight mechanics model is indispensable component to design and verify the flight control system. Korea Aerospace Industries, LTD. (KAI) has been performing LCH (Light Civil Helicopter) core technology development program regarding automatic flight control system (AFCS) software development. And KAI has been developing flight mechanics model using FLIGHTLAB to design and evaluate the AFCS flight control law. This paper presents the handling quality assessment environment development results through the combining FLIGHTLAB with a legacy simulator. And this paper details the FLIGHTLAB model, application development process and FLIGHTLAB interface design. The developed handling quality assessment environment has been demonstrated with the ADS-33E hover and pirouette MTE (Mission Task Element) maneuver simulation.
헬리콥터 유입류 모델에 따른 발사된 로켓의 비행궤적 영향성 및 안전발사 기동영역 해석 연구
양창덕,정동우,Yang, Chang Deok,Jung, Dong Woo 항공우주시스템공학회 2019 항공우주시스템공학회지 Vol.13 No.3
본 논문에서는 헬리콥터의 유입류 모델에 따라 헬리콥터에서 발사되는 로켓의 궤적에 대한 영향성을 비행역학 해석을 통해 검토하였다. 무장형상의 비선형 비행역학 해석모델은 UH-60 헬리콥터 형상으로 구성하고 헬리콥터에서 발사되는 발사체의 궤적예측에는 HYDRA 70 로켓을 이용하였다. 다양한 로터 유입류 모델을 사용하여 각각의 모델에 따라 로켓 발사궤적에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 헬리콥터의 다양한 비행조건에 대해 로켓 발사 시뮬레이션 해석을 수행하고 로켓이 로터 디스크 면과 근접하는 위험한 로켓발사 비행영역을 검토하였다. This study presents the numerical investigation of the trajectory of rocket launched from a helicopter. The nonlinear mathematical model of armed configuration of UH-60 helicopter was developed while Hydra 70 unguided rocket was modeled to simulate the rocket behavior. The effects of various inflow models on the launched rocket trajectory are obtained. Similarly, rocket launch simulation was performed to determine the unsafe flight maneuver condition where the rocket trajectory is critically close to the helicopter main rotor tip path plane.