KR102537028B1 - Carrot chasing guidance control method and apparatus, and air vehicle having the apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비행체의 미리 계획된 기준 경로 상의 일정 시간 이후의 위치를 가상 추종 대상 지점으로 생성하는 가상 추종 대상 생성 단계, 상기 비행체의 현재 위치로부터 상기 가상 추종 대상 지점까지의 유도 경로를 생성하는 유도 경로 생성 단계 및 상기 비행체의 현재 위치에서 상기 유도 경로 생성 단계에 의해 생성된 상기 유도 경로를 추종하기 위한 가속도 명령을 생성하는 가속도 명령 생성 단계를 포함하는 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 방법으로서, 본 발명에 의하면, 비행체를 정확한 위치로 정확한 시간에 유도할 수 있게 한다.The present invention provides a virtual follow-up target generation step of generating a position after a certain time on a pre-planned reference route of an aircraft as a virtual follow-up target point, and a guide path generation step of generating a guide path from the current position of the aircraft to the virtual follow-up target point. And an acceleration command generation step of generating an acceleration command for following the guidance path generated by the guidance path generation step at the current position of the flight vehicle, According to the present invention, It makes it possible to guide the aircraft to the correct position at the correct time.
Description
본 발명은 Ahead Time 기반의 접근법을 활용한 Carrot Chasing 경로 추종 제어기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현재 위치에서 Ahead-Time 앞에 위치한 가상 점을 추종하여 종국에는 항공기를 정확한 시간에 정확한 위치로 유도하는 기법에 관한 것이다.The present invention relates to a Carrot Chasing path-following control method using an Ahead Time-based approach, and more particularly, to follow a virtual point located in front of the Ahead-Time from the current position to eventually guide the aircraft to the correct position at the correct time. It's about technique.
항공기가 원하는 비행경로를 따라 이동하도록 하는 유도 방법에 있어서, 종래의 방법 중 하나로서, 경로 기하학 기반의 Carrot-Chasing 기법이 있으며, 본 발명은 그러한 Carrot Chasing 유도 제어 방법에 관한 것이다.In a guidance method for moving an aircraft along a desired flight path, one of the conventional methods is a path geometry-based Carrot-Chasing technique, and the present invention relates to such a Carrot Chasing guidance control method.
이 방법은 계획 경로 상에 존재하는 가상점이 Ahead-Distance 앞에 위치하기 때문에 경로의 형상에 크게 의존적이다. 이는 경로의 복잡성이 유도 법칙의 성능에 큰 영향을 줄 수 있다.This method is highly dependent on the shape of the path because the virtual point existing on the planned path is located in front of the Ahead-Distance. This means that the complexity of the path can greatly affect the performance of the induction law.
또한, 경로 기하학 기반의 Carrot-Chasing 기법은 시간에 대한 함수로 이루어진 위치 명령과 방향각 명령을 사용하지 않기 때문에, 항공기를 정확한 시간에 정확한 위치로 유도할 수 없다는 한계가 있다. In addition, since the path geometry-based Carrot-Chasing technique does not use a position command and a direction angle command composed of a function of time, it has a limitation in that it cannot guide an aircraft to an accurate position at an accurate time.
따라서 항공기의 고기동 경로 추종을 위해서는 정확한 시간에 정확한 위치로 유도할 수 있는 경로 추종 제어기가 필요하다. Therefore, in order to follow the high maneuvering path of the aircraft, a path following controller that can guide the aircraft to the correct position at the correct time is required.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in the background art above are intended to aid understanding of the background of the invention, and may include matters other than those of the prior art already known to those skilled in the art.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 비행체를 정확한 위치로 정확한 시간에 유도할 수 있게 하는 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 방법, 유도 제어 장치 및 그 장치를 탑재한 비행체를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is to provide a Carrot Chasing guidance control method of an aircraft, an induction control device, and an aircraft equipped with the device that can guide the aircraft to an accurate position at an accurate time It has its purpose.
본 발명의 일 관점에 의한 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 방법은, 비행체의 미리 계획된 기준 경로 상의 일정 시간 이후의 위치를 가상 추종 대상 지점으로 생성하는 가상 추종 대상 생성 단계, 상기 비행체의 현재 위치로부터 상기 가상 추종 대상 지점까지의 유도 경로를 생성하는 유도 경로 생성 단계 및 상기 비행체의 현재 위치에서 상기 유도 경로 생성 단계에 의해 생성된 상기 유도 경로를 추종하기 위한 가속도 명령을 생성하는 가속도 명령 생성 단계를 포함한다.The Carrot Chasing induction control method of an aircraft according to one aspect of the present invention includes a virtual follow-up target generation step of generating a position after a certain time on a pre-planned reference path of the aircraft as a virtual follow-up target point, the virtual follow-up target from the current position of the aircraft. A guidance path generation step of generating a guidance path to a point to be followed and an acceleration command generation step of generating an acceleration command for following the guidance path generated by the guidance path creation step at the current location of the vehicle.
그리고, 상기 비행체를 상기 가속도 명령에 의해 유도 비행하도록 제어하는 가속도 명령 추종 제어 단계를 더 포함할 수 있다.And, it may further include an acceleration command following control step of controlling the vehicle to fly guided by the acceleration command.
여기서, 상기 유도 경로 생성 단계는 곡선 형태의 상기 유도 경로를 생성하는 것을 특징으로 한다.Here, the generating of the induction path is characterized by generating the induction path in a curved shape.
보다 구체적으로, 상기 유도 경로 생성 단계는 상기 비행체의 현재 위치 및 속도, 상기 가상 추종 대상 지점의 위치 및 속도를 이용하여, 허마이트 보간법(Hermite Interpolation 기법)에 의해 상기 유도 경로를 생성하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the induction route generating step is characterized in that the induction route is generated by Hermite interpolation using the current position and speed of the aircraft and the position and speed of the virtual tracking target point. do.
그리고, 상기 가속도 명령 생성 단계는 상기 비행체의 현재 위치 및 속도, 상기 가상 추종 대상 지점의 위치 및 속도를 이용하여, PID(Proportional Integral Derivation) 형태의 피드백 형식으로 상기 가속도 명령을 생성하는 것을 특징으로 한다.In the acceleration command generation step, the acceleration command is generated in a feedback format in the form of PID (Proportional Integral Derivation) using the current position and speed of the aircraft and the position and speed of the virtual tracking target point. .
다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 장치는, 비행체의 미리 계획된 기준 경로 상의 일정 시간 이후의 위치를 가상 추종 대상 지점으로 생성하는 가상 추종 대상부, 상기 비행체의 현재 위치로부터 상기 가상 추종 대상 지점까지의 유도 경로를 생성하는 유도 경로 생성부 및 상기 비행체의 현재 위치에서 상기 유도 경로 생성 단계에 의해 생성된 상기 유도 경로를 추종하기 위한 가속도 명령을 생성하는 가속도 명령 생성부를 포함한다.Next, the Carrot Chasing induction control device of an aircraft according to one aspect of the present invention is a virtual following target unit that generates a position after a certain time on a pre-planned reference path of an aircraft as a virtual tracking target point, from the current position of the aircraft. A guidance path generating unit generating a guidance path to the virtual following target point and an acceleration command generating unit generating an acceleration command for following the guidance path generated by the guidance path generating step at the current location of the aircraft. .
그리고, 상기 비행체를 상기 가속도 명령에 의해 유도 비행하도록 제어하는 가속도 명령 추종 제어기를 더 포함할 수 있다.And, it may further include an acceleration command following controller for controlling the vehicle to fly guided by the acceleration command.
여기서, 상기 유도 경로 생성부는 곡선 형태의 상기 유도 경로를 생성하는 것을 특징으로 한다.Here, the induction path generation unit is characterized in that for generating the induction path in the form of a curve.
보다 구체적으로, 상기 유도 경로 생성부는 상기 비행체의 현재 위치 및 속도, 상기 가상 추종 대상 지점의 위치 및 속도를 이용하여, 허마이트 보간법(Hermite Interpolation 기법)에 의해 상기 유도 경로를 생성하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the guidance path generator generates the guidance path by Hermite interpolation using the current position and speed of the vehicle and the position and speed of the virtual tracking target point. .
나아가, 상기 가속도 명령 생성부는 상기 비행체의 현재 위치 및 속도, 상기 가상 추종 대상 지점의 위치 및 속도를 이용하여, PID(Proportional Integral Derivation) 형태의 피드백 형식으로 상기 가속도 명령을 생성하는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the acceleration command generating unit generates the acceleration command in a feedback format in the form of PID (Proportional Integral Derivation) using the current position and speed of the aircraft and the position and speed of the virtual tracking target point.
또한, 본 발명은 상기의 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 장치가 탑재된 비행체를 포함한다.In addition, the present invention includes an aircraft equipped with the Carrot Chasing induction control device of the aircraft.
본 발명의 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 방법 및 장치에 의하면, 정확한 시간에 정확한 위치로 항공기를 유도하기 위한 유도 제어기법을 제안하며, 본 발명에서도 도 4에 기재된 바와 같이 시간에 대한 함수로 나타난 기준 경로를 정확하게 추종함을 알 수 있다.According to the Carrot Chasing guidance control method and apparatus of the present invention, a guidance control method for guiding an aircraft to an accurate position at an accurate time is proposed, and in the present invention, as described in FIG. 4, a reference path represented as a function of time It can be seen that it follows exactly.
도 1은 본 발명의 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 방법의 개념을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의해 항공기가 계획된 경로를 추종하는 것을 순차적으로 도시한 것이다.
도 4는 시간에 대한 함수로 나타난 기준 경로를 정확하게 추종하는 예시를 도시한 것이다.1 shows a Carrot Chasing induction control device for an aircraft of the present invention.
Figure 2 shows the concept of the Carrot Chasing induction control method of the aircraft of the present invention.
Figure 3 shows sequentially the aircraft following the planned path according to the present invention.
4 illustrates an example of accurately following a reference path expressed as a function of time.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention and the advantages in operation of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.In describing the preferred embodiments of the present invention, known techniques or repetitive descriptions that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be reduced or omitted.
도 1은 본 발명의 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 장치를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 방법의 개념을 도시한 것이며, 도 3은 본 발명에 의해 항공기가 계획된 경로를 추종하는 것을 순차적으로 도시한 것이다.1 shows a Carrot Chasing induction control device for an aircraft of the present invention, Figure 2 shows the concept of the Carrot Chasing induction control method for an aircraft of the present invention, and FIG. It is shown sequentially to follow.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 방법 및 유도 제어 장치를 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 3, a Carrot Chasing induction control method and guidance control apparatus of an aircraft according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명은 비행체의 경로를 유도 제어하는 기법 중 기존의 Ahead-Distance 기반의 Carrot Chasing 유도 제어 방법을 새롭게 정의하여, 비행체(항공기)를 정확한 시간에 정확한 위치로 유도하기 위한 장치 및 방법이다.The present invention is a device and method for guiding an aircraft (aircraft) to an accurate position at the correct time by newly defining the existing Ahead-Distance-based Carrot Chasing guidance control method among techniques for inducing and controlling the path of an aircraft.
도 1과 같이 본 발명의 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 장치는 추종해야 하는 기준 경로 상에 가상 추종 대상을 생성하는 가상 추종 대상 생성부(10), 항공기의 현재 위치로부터 가상 추종 대상까지의 유도 경로를 생성하는 유도 경로 생성부(20), 유도 경로와 항공기의 현 상태로부터 가속도 명령을 생성하는 가속도 명령 생성부(30) 및 생성된 가속도 명령에 의해 비행체의 추종 비행을 제어하는 가속도 명령 추종 제어기(40)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the Carrot Chasing guidance control device for an aircraft of the present invention includes a virtual following
가상 추종 대상 생성부(10)는 항공기가 추종하고자 하는 가상의 추종 대상을 생성한다. 즉, 항공기가 비행하고 있다고 할 때, 항공기는 시간의 함수로 표현되는 계획된 경로에 따른 현 시점의 경로 지점에 있어야 한다. 이를 위해 가상 추종 대상 생성부(10)는 현 시점의 계획된 기준 경로 지점으로부터 Ahead Time 만큼 비행한 일정 시간 이후의 시점의 경로 지점을 가상 추종 대상으로 생성하는 것이다.The virtual following
유도 경로 생성부(20)는 항공기의 현재 위치와 가상 추종 대상을 연결하는 유도 경로를 생성한다. 항공기가 가상 추종 대상을 따라가기 위해 항공기는 단순히 그 지점을 향해 직선으로 비행하는 것이 아니라, 현재 위치와 가상 추종 대상을 연결하는 유도 경로를 따라 비행하여야 한다. 이를 위해 유도 경로 생성부(20)는 허마이트 보간법(Hermite Interpolation 기법)을 사용하여 유도 경로를 생성한다.The guidance
유도 경로가 생성되면, 가속도 명령 생성부(30)는 항공기가 유도 경로를 따라가도록 하는 가속도 명령을 생성한다. 가속도 명령은 유도 경로 초기 위치에서 요구되는 위치와 속도, 그리고 현재 상태의 오차를 줄이도록 비례(P: Proportional), 적분(I: (Proportional) Integral), 미분(D: (Proportional) Derivative)을 조합하여 제어하는 방식인 PID(Proportional Integral Derivation) 형태의 피드백 형식으로 생성된다.When the guidance path is created, the acceleration
가속도 명령 추종 제어기(40)는 이러한 과정으로 생성된 가속도 명령에 의해 비행체가 가상 추종 대상을 추종하여 비행하도록 유도 제어한다.The acceleration
이하, 보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 의한 비행체의 Carrot Chasing 유도 제어 방법을 설명한다.Hereinafter, a Carrot Chasing induction control method of an aircraft according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
제안하는 기법에 대한 개념도는 도 2와 같다. 도 2의 는 현시점을 의미하며 는 현 시점에서의 항공기의 위치를, 는 현 시점에서의 항공기의 속도를 의미한다. 은 현 시점에 항공기가 위치해야 하는 계획된 기준 경로 상의 지점을 의미한다. 는 Ahead Time을 의미한다.A conceptual diagram of the proposed technique is shown in FIG. 2 means the present time is the position of the aircraft at the current time, is the speed of the aircraft at the present time. means the point on the planned reference path where the aircraft should be located at the present time. means Ahead Time.
는 현 시점으로부터 Ahead Time 만큼 지난 시간을 의미하며 수학식 1로 표현된다. Means the time that has passed as much as the Ahead Time from the current point in time and is expressed by Equation 1.
항공기가 추종하고자 하는 가상 추종 대상은 현 시점의 계획된 기준 경로 지점으로부터 Ahead Time 만큼 비행한 시점의 기준 경로 상의 지점이며, 로 표현된다. 는 가상 추종 대상의 속도를 의미한다.The virtual following target that the aircraft wants to follow is the point on the reference route at the time it has flown as much as the Ahead Time from the planned reference route point at the current time, is expressed as denotes the speed of the virtual following target.
도 3은 본 발명을 활용하여 항공기가 계획된 경로를 따라가는 순서를 나타낸다. 시간 일 때 에 위치한 항공기는 위치 를 잇는 유도 경로를 따라 비행한다. 이 과정을 연속적으로 수행하여 계획 경로 위의 점인 가상 추종 대상 , 등을 향해 계속 비행함으로써, 점차 추종 오차 이 줄어들게 되고, 항공기가 계획 경로 위에 안착될 수 있다.Figure 3 shows the sequence in which an aircraft follows a planned route utilizing the present invention. hour when aircraft located in the position flies along a guidance path that connects By performing this process continuously, the virtual follow-up target, which is a point on the planned path, , By continuing to fly toward the back, the following error gradually is reduced and the aircraft can land on the planned path.
항공기의 현재 위치와 가상 추종 대상을 연결하는 유도 경로를 생성하기 위해서는 허마이트 보간법(Hermite Interpolation 기법)을 이용한다. Hermite Interpolation 기법은 두 지점의 위치와 그의 도함수 값을 이용하여, 두 지점을 부드럽게 이어주는 다항식을 구할 수 있는 기법이며, 이를 통해 가상 추종 대상 지점까지 직선이 아닌 곡선의 유도 경로를 생성하는 것이 가능하다.The Hermite Interpolation method is used to create a guidance path connecting the current position of the aircraft and the virtual tracking target. The Hermite Interpolation technique is a technique that can obtain a polynomial that smoothly connects two points by using the position of two points and its derivative value, and through this, it is possible to create a curved derivation path that is not a straight line to a virtual follow-up point.
Hermite Interpolation 기법을 이용하여 유도 경로를 생성하기 위해서는 항공기의 현재 지점과 가상 추종 대상 지점에서의 상태변수들이 필요하다. 이들의 상태변수는 유도 경로 다항식의 차수에 영향을 주며, 각 지점에서 활용 가능한 상태변수들의 조합에 따라 차수가 달라진다.In order to create a guidance path using the Hermite Interpolation technique, state variables at the current point of the aircraft and the virtual tracking target point are required. These state variables affect the order of the induced path polynomial, and the order varies depending on the combination of state variables available at each point.
3차원 좌표 중 x 좌표 성분에 대하여 유도 경로를 생성하는 과정을 예를 든다.An example of the process of generating a derivation path for the x-coordinate component of 3-dimensional coordinates.
항공기의 위치 상태변수 만 활용 가능하고, 가상 추종 대상의 위치, 속도 그리고 가속도 상태변수 , 가 사용 가능한 경우에는 3차 다항식의 형태로 유도 경로를 생성할 수 있다. 수학식 3은 시간을 무차원화 변수로 표현한 3차 다항식 형태의 유도 경로를 나타냈다. 시간을 무차원화 하는 방법은 수학식 2와 같다. 이와 같이 Hermite Interpolation 기법에 의해 유도 경로는 수학식 4와 같이 계산되며, 속도와 가속도는 각각 수학식 5와 수학식 6과 같다.aircraft position state variable It can be used only, and the position, velocity and acceleration state variables of the virtual tracking target , When is available, an induction path can be created in the form of a third-order polynomial. Equation 3 shows the derivation path in the form of a third-order polynomial expression in which time is expressed as a non-dimensionalized variable. A method of dimensionless time is as shown in Equation 2. As such, the induced path is calculated as in Equation 4 by the Hermite Interpolation technique, and the velocity and acceleration are as in Equation 5 and Equation 6, respectively.
이와 같은 과정을 다른 좌표 성분에 대해서 각각 수행한다. 활용 가능한 항공기의 상태변수와 활용 가능한 가상 추종 대상의 상태변수에 따른 유도 경로 생성 법칙은 다음 표 1과 같다.The same process is performed for each of the other coordinate components. Table 1 shows the guidance path creation rules according to the state variables of the usable aircraft and the state variables of the usable virtual tracking target.
다음, 가속도 명령 생성은 수학식 7과 같이 유도 경로 초기 위치에서 요구되는 위치와 속도(,), 그리고 현재 상태의 오차()를 줄이는 PID 형태의 피드백 루프로 구성된다. 모든 상태변수에 대하여 표현하면 수학식 8과 같으며,, 그리고 는 순서대로 비례 제어 게인(Proportional Control Gain), 미분 제어 게인(Derivative Control Gain), 그리고 적분 제어 게인(Integral Control Gain)이다. 그리고 요구되는 지점에서 가속도가 존재한다면 이를 Feed forward 형태로 가속도 입력에 추가하였으며, 는 가속도의 Feed forward 게인 값이다.Next, the acceleration command generation is the position and velocity required at the initial position of the guidance path as shown in Equation 7 ( , ), and the error of the current state ( ) is composed of a PID-type feedback loop that reduces When expressed for all state variables, it is the same as Equation 8, , and is a proportional control gain, a derivative control gain, and an integral control gain in order. And if there is acceleration at the required point, it is added to the acceleration input in the form of Feed Forward. is the feed forward gain value of the acceleration.
유도 경로를 따라가기 위해 유도 경로 첫 지점에서의 요구 위치, 속도, 그리고 가속도는 수학식 4, 수학식 5, 그리고 수학식 6에 을 대입함으로써 계산 가능하며, 수학식 9와 같이 시간 차원에 대하여 나타냈다. 수학식 9를 통해 요구 위치는 항공기의 현재 위치와 같음을 확인할 수 있다. To follow the guidance path, the required position, velocity, and acceleration at the first point of the guidance path are given by Equations 4, 5, and 6 It can be calculated by substituting , and is shown in the time dimension as shown in Equation 9. Through Equation 9, it can be confirmed that the requested position is the same as the current position of the aircraft.
항공기가 요구 속도 및 가속도를 만족하기 위해서는 수학식 8의 가속도 입력이 필요하다. 수학식 9의 결과를 수학식 7에 대입하여 정리하면 수학식 10과 같은 가속도 명령을 생성할 수 있으며, 같은 방법으로 나머지 축에 대하여 가속도 명령을 생성할 수 있다. In order for the aircraft to satisfy the required speed and acceleration, the acceleration input of Equation 8 is required. By substituting the result of Equation 9 into Equation 7 and rearranging, an acceleration command such as
활용 가능한 항공기의 상태변수와 활용 가능한 가상 추종 대상의 상태변수에 따른 가속도 명령 생성 법칙을 표 2에 도시하였다. Table 2 shows the acceleration command generation law according to the state variables of the available aircraft and the state variables of the virtual tracking target that can be used.
Defined as
도 4는 본 발명에서 제안하는 Ahead-Time Approach Carrot Chasing Trajectory Tracking 제어기(, 가속도 명령 추종 제어기(40))를 적용한 항공기의 비행경로(실선)와 추종하고자 하는 비행경로(점선), 그리고 매 4초마다의 항공기의 위치를 도시하고 있다.4 shows the flight path (solid line) of the aircraft to which the Ahead-Time Approach Carrot Chasing Trajectory Tracking controller (acceleration command following controller 40) proposed in the present invention is applied, the flight path to be followed (dotted line), and every 4 seconds Each aircraft's position is shown.
이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.Although the present invention as described above has been described with reference to the illustrated drawings, it is not limited to the described embodiments, and it is common knowledge in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those who have Therefore, such modified examples or variations should be included in the claims of the present invention, and the scope of the present invention should be interpreted based on the appended claims.
10 : 가상 추종 대상 생성부
20 : 유도 경로 생성부
30 : 가속도 명령 생성부
40 : 가속도 명령 추종 제어기10: Virtual follower target generation unit
20: induction path generation unit
30: acceleration command generation unit
40: acceleration command following controller
Claims (11)
상기 비행체의 현재 위치로부터 상기 가상 추종 대상 지점까지의 유도 경로를 생성하는 유도 경로 생성 단계; 및
상기 비행체의 현재 위치에서 상기 유도 경로 생성 단계에 의해 생성된 상기 유도 경로를 추종하기 위한 가속도 명령을 생성하는 가속도 명령 생성 단계를 포함하는,
비행체의 캐롯 추종(Carrot Chasing) 유도 제어 방법.a virtual follow-up target creation step of generating a position after a predetermined time on a pre-planned reference path of the flying vehicle as a virtual follow-up target point;
a guidance path creation step of generating a guidance path from the current location of the vehicle to the virtual tracking target point; and
Including an acceleration command generation step of generating an acceleration command for following the guidance path generated by the guidance path generation step at the current position of the vehicle,
Carrot Chasing Guidance Control Method of Aircraft.
상기 비행체를 상기 가속도 명령에 의해 유도 비행하도록 제어하는 가속도 명령 추종 제어 단계를 더 포함하는,
비행체의 캐롯 추종(Carrot Chasing) 유도 제어 방법.The method of claim 1,
Further comprising an acceleration command following control step of controlling the aircraft to fly guided by the acceleration command.
Carrot Chasing Guidance Control Method of Aircraft.
상기 유도 경로 생성 단계는 곡선 형태의 상기 유도 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는,
비행체의 캐롯 추종(Carrot Chasing) 유도 제어 방법.The method of claim 2,
Characterized in that the induction path generating step generates the induction path in the form of a curve,
Carrot Chasing Guidance Control Method of Aircraft.
상기 유도 경로 생성 단계는 상기 비행체의 현재 위치 및 속도, 상기 가상 추종 대상 지점의 위치 및 속도를 이용하여, 허마이트 보간법(Hermite Interpolation 기법)에 의해 상기 유도 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는,
비행체의 캐롯 추종(Carrot Chasing) 유도 제어 방법.The method of claim 3,
The induction path generating step is characterized in that the induction path is generated by Hermite interpolation using the current position and speed of the vehicle and the position and speed of the virtual follow-up target point,
Carrot Chasing Guidance Control Method of Aircraft.
상기 가속도 명령 생성 단계는 상기 비행체의 현재 위치 및 속도, 상기 가상 추종 대상 지점의 위치 및 속도를 이용하여, PID(Proportional Integral Derivation) 형태의 피드백 형식으로 상기 가속도 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는,
비행체의 캐롯 추종(Carrot Chasing) 유도 제어 방법.The method of claim 4,
In the acceleration command generating step, the acceleration command is generated in a feedback format in the form of PID (Proportional Integral Derivation) using the current position and speed of the aircraft and the position and speed of the virtual following target point. Characterized in that,
Carrot Chasing Guidance Control Method of Aircraft.
상기 비행체의 현재 위치로부터 상기 가상 추종 대상 지점까지의 유도 경로를 생성하는 유도 경로 생성부; 및
상기 비행체의 현재 위치에서 상기 유도 경로 생성 단계에 의해 생성된 상기 유도 경로를 추종하기 위한 가속도 명령을 생성하는 가속도 명령 생성부를 포함하는,
비행체의 캐롯 추종(Carrot Chasing) 유도 제어 장치.a virtual follow-up target unit that creates a position after a certain time on a pre-planned reference path of the flying vehicle as a virtual follow-up target point;
a guiding path generating unit generating a guiding path from the current position of the vehicle to the virtual following target point; and
Including an acceleration command generation unit for generating an acceleration command for following the guidance path generated by the guidance path generating step at the current position of the vehicle,
Vehicle's Carrot Chasing Guidance Control System.
상기 비행체를 상기 가속도 명령에 의해 유도 비행하도록 제어하는 가속도 명령 추종 제어기를 더 포함하는,
비행체의 캐롯 추종(Carrot Chasing) 유도 제어 장치.The method of claim 6,
Further comprising an acceleration command following controller for controlling the vehicle to fly guided by the acceleration command.
Vehicle's Carrot Chasing Guidance Control System.
상기 유도 경로 생성부는 곡선 형태의 상기 유도 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는,
비행체의 캐롯 추종(Carrot Chasing) 유도 제어 장치.The method of claim 7,
Characterized in that the induction path generation unit generates the induction path in the form of a curve,
Vehicle's Carrot Chasing Guidance Control System.
상기 유도 경로 생성부는 상기 비행체의 현재 위치 및 속도, 상기 가상 추종 대상 지점의 위치 및 속도를 이용하여, 허마이트 보간법(Hermite Interpolation 기법)에 의해 상기 유도 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는,
비행체의 캐롯 추종(Carrot Chasing) 유도 제어 장치.The method of claim 8,
Characterized in that the guidance path generation unit generates the guidance path by Hermite interpolation using the current position and speed of the aircraft and the position and speed of the virtual follow-up target point,
Vehicle's Carrot Chasing Guidance Control System.
상기 가속도 명령 생성부는 상기 비행체의 현재 위치 및 속도, 상기 가상 추종 대상 지점의 위치 및 속도를 이용하여, PID(Proportional Integral Derivation) 형태의 피드백 형식으로 상기 가속도 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는,
비행체의 캐롯 추종(Carrot Chasing) 유도 제어 장치.The method of claim 9,
Characterized in that the acceleration command generation unit generates the acceleration command in a feedback format in the form of PID (Proportional Integral Derivation) using the current position and speed of the aircraft and the position and speed of the virtual follow-up target point,
Vehicle's Carrot Chasing Guidance Control System.
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