태양전지 모델을 고려한 고고도용 무인기의 최소시간 상승궤적 설계 연구 = Minimum Time Ascending Trajectory Design of High-Altitude UAV Using Solar Cell Modeling

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 고고도용 무인기의 최소시간 상승궤적 설계 문제를 다룬다. 본 연구에서 고려한 고고도용 무인기는 태양에너지를 동력원으로 고도 15km 이상 상승함을 목표로 가정하였다. 따라서 태양전지 모델링을 수행하여 이를 고려하는 것이 중요하다. 또한 대류권 상층의 강한 제트 기류대를 통과해야 하므로 바람에 대한 모델링을 고려하는 것 또한 매우 중요하다. 본 연구에서는 태양전지 모델 및 바람 모델과 함께 비행 공역 제한 조건을 동시에 고려한 상승궤적을 설계하였다. 궤적 생성을 위한 운동방정식으로는 3자유도 질점 모델을 사용하였으며 상용 툴인 GPOPS2를 이용하여 최소시간 궤적을 생성하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper designs minimum time ascending trajectory of high altitude UAV. High altitude UAV which is consider in this study is assumed to be the target altitude over 15km and it uses a solar energy as a power source. Therefore, it is important to take this account by performing a solar cell modeling. Also, it is very important to consider the model of the jet stream because it passes through the strong jet stream in upper troposphere. At the same time, in this study flight area constraints are taking into account to design an ascending trajectory with solar cell and jet stream modeling. Trajectories are generated using a commercially available tool GPOPS2 and point-mass three degree of freedom model is used.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 태양전지 모델링
• 3. 최소시간 상승궤적 생성
• 4. 결론
• 참고문헌