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렌즈 시프팅 영상 안정화 기법 적용을 위한 위성카메라의 광학설계
탁준모,황재혁 항공우주시스템공학회 2016 항공우주시스템공학회지 Vol.10 No.4
In this study, an optical system for a lens-shifting method that compensates for microvibration of a high-agility small satellite has been designed. The lens-shifting method is an image-stabilization technique that can be applied to compensate for the optical path disturbed by microvibration. The target optical system is designed by using Code-V, a commercial optical-design code. The specifications for real satellite cameras have established the requirements for optical design. The Ray aberration curve, spot diagram, and MTF curve were carried out to verify if the designed optical system meets the requirements or not. The designed Schmidt-Cassegrain optical system with field flattener and a vibration-reduction lens has been verified to meet the optical requirements, 33% of MTF at Nyquist frequency, GSD of 2.87 m, and vibration coefficient of 0.95~1.0. 본 연구에서는 초점면부 영상안정화 기법 중 렌즈 시프팅 영상안정화 기법에 적용될 광학설계를 수행하였다. 렌즈 시프팅 기법은 광학탑재체로 전달되는 미세진동외란을 보상하기 위해 광 경로를 바꿔주는 영상 안정화 기법이다. 실제 위성카메라의 제원을 참고하여 렌즈 시프팅 기법이 적용될 광학계의 요구도를 수립하였으며, 광학설계 프로그램인 Code-V를 이용해 광학계를 설계하였다. 설계된 광학계가 요구 조건을 충족하였는지 검증하기 위해 시야에 따른 광선 수차분석, 스팟 다이어그램 분석, MTF 선도 분석을 수행하였다. 최종적으로 설계된 광학계는 슈미트 카세그라인 타입에 필드 플래트너와 진동보상 렌즈가 삽입된 형태이며, 주반사경 직경은 200 mm, GSD 2.87m, 나이퀴스트 주파수에서 MTF 33%으로 광학계 성능요구도를 만족하였다. 본 연구에서 설계된 진동보상렌즈의 입사광선에 대한 진동계수는 0.95~1.00 으로 성능 요구도를 만족하였다.
탁준모 항공우주시스템공학회 2021 항공우주시스템공학회지 Vol.15 No.3
In the study, to minimize the error on guided control of the KV (Kill Vehicle) and to secure the hit-to-kill performance, a position accuracy inspection for the DACS (Divert and Attitude Control System) actuation system was proposed. The accuracy performance of the DACS actuation system is one of the most important factors in the interception of ballistic missiles. In order to validate actuation control accuracy of DACS system, an inspection item was set for position accuracy, and the inspection system was designed for DACS pintle. To measure the absolute position value of the DACS pintle, an external measurement system was developed using laser displacement sensors. The inspection system was designed so that it can be compared with the actuation command in real time. The proposed position accuracy inspection system can be inspected not only in a DACS system but also in missile system level. The position accuracy inspection was performed using the designed inspection system, and analysis of the inspection result. 본 연구에서는 KV의 유도조종오차를 최소화하여 직격요격 성능을 확보하고자 DACS 구동장치에 대한 위치정확도 점검방안을 제안하였다. DACS 구동장치의 정확도 성능은 탄도미사일 요격에 중요한 성능 중 하나이다. DACS 구동장치의 정확도 성능을 검증하기 위해 위치정확도란 점검 항목을 도출하였고, 이에 대한 점검시스템 설계 및 점검절차를 기술하였다. 핀틀 위치정확도 점검시스템은 레이저 변위센서를 이용하여 핀틀의 구동변위를 외부 계측할 수 있도록 구성하였고, 외부 계측한 데이터는 실시간으로 구동명령 및 피드백 데이터와 비교분석할 수 있도록 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 위치정확도 점검시스템은 DACS 조립체 뿐만 아니라 유도탄 조립체 단위에서도 점검이 가능하도록 설계하였다. 설계된 점검시스템을 이용하여 핀틀의 위치정확도 점검을 수행하였고, 점검 결과를 분석하였다.
MR댐퍼를 적용한 항공기 착륙장치의 하이브리드 제어기법 연구
탁준모,루엥 비엣,황재혁 항공우주시스템공학회 2018 항공우주시스템공학회지 Vol.12 No.1
본 연구에서는 기존의 하중제어기법을 보완한 하이브리드 제어기법을 제안하였다. 제안된 하이브리드제어기법은 기존 하중제어기법에서 발생하는 채터링 현상을 제거하고, 높은 충격흡수효율을 얻을 수 있는 제어기법이다. 제어기 설계를 위해 MR댐퍼가 적용된 착륙장치를 구성하고, 착륙장치의 운동방정식을 유도하였다. 다물체 동역학 해석 소프트웨어인 RecurDyn을 이용하여 시뮬레이션 모델을 구성한 후하이브리드 제어기를 설계하였다. 본 연구의 하이브리드 제어기는 스카이 훅 제어기를 기반으로 최대스트럿 하중과 변위를 줄일 수 있으며, 부가되는 하중제어 기법을 통해 고효율의 제어기법을 구현할 수있다. 채터링 방지를 위해 효율적인 제어기법 스위칭과 입력설계(Input Shaping) 기법을 적용하여 낙하시뮬레이션을 수행하였고, 각각의 결과를 비교하여 착륙 특성에 대해 성능평가를 수행하였다. In this study, a hybrid control method that adjusts for the existing force control technique has been presented for consideration. The proposed hybrid control technique does away with the chattering phenomenon occurring in existing force control technique and provides high shock absorption efficiency. In order to design the controller for the landing gear with MR damper, the equation of motion of the landing gear was derived. The hybrid controller was designed after constructing a simulation model using Recur-Dyne, multi-body dynamic analysis software. The hybrid controller can reduce the maximum strut force and displacement based on the skyhook controller, and is able to get the high efficiency by making it work for the additional force control technique. In addition, an effective switching control technique and input shaping technique was applied to prevent the chattering in the drop simulation. Finally, the performance of the landing characteristics was evaluated throughout the various drop simulations.