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A Convex Programming Approach to Mid-course Trajectory Optimization for Air-to-Ground Missiles
권혁훈,최한림 한국항공우주학회 2020 International Journal of Aeronautical and Space Sc Vol.21 No.2
This paper addresses trajectory optimization in the mid-course phase of an air-to-ground missile, when the main objectives are (a) to ensure that the target is locked on in the center of the missile’s field-of-view at a specified flight path angle and (b) to attain maximum possible speed to allow for sufficient maneuverability in the terminal phase. The method presents as a second-order cone program (SOCP) formulation for this trajectory optimization, taking advantage of partial linearization and lossless convexification techniques that effectively handle underlying non-convex characteristics of the problem. A well-established SOCP solver can then be readily used to obtain the optimal solution to this convex program. The proposed approach is validated by (a) proving the losslessness of the convexification, and (b) numerically comparing the results with an existing pseudo-spectral method.
Adjoint기법 기반의 Handover 분석을 통한 오차 요소 Trade-Off 연구
권혁훈,신효섭,박봉균,최한림 한국항공우주학회 2015 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.11
장거리 전술급 유도탄의 경우, 중기 유도 단계에서 종말 유도 단계로 전환되기 전에 탐색기로 표적을 탐지하고 고착해야 한다. 따라서, 성공적인 유도 단계 전환을 위해서는 유도탄과 표적의 위치 및 자세에 영향을 미치는 오차 요소들에 대한 Trade-Off 연구가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 장거리 전술급 유도탄에서 발생 가능한 오차 요소들을 분석하고, 주요 오차 요소들에 대한 Trade-Off 연구를 수행하였다. 상태 변수 기반의 Adjoint 기법을 기반으로 주요 오차 요소들의 관계를 수식으로 유도하고, 대표적인 IMU 모델들에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 4차 다항식 유도 기반의 중기 유도 궤적을 기반으로 Handover 분석을 수행하고, 몬테카를로 시뮬레이션과 Adjoint 시뮬레이션의 결과를 비교하였다. For long-range tactical missiles, the transition from mid-course guidance phase to homing guidance phase is not possible until the seeker detects and locks onto the target. Therefore, the trade-off study between error sources deeply related to the position and attitude of missile and target should be carried out for successful handover. This paper presents the analyse of the dominant error sources and the trade-off study between those. Adjoint method on state-space is used for the formulation, and the trade-off study for typical IMU models is investigated through numerical simulations. 4<SUP>th</SUP> polynomial guidance is applied for the mid-course guidance, and the linear results of the proposed adjoint simulation are compared with the nonlinear results of monte-carlo simulation for the verification.