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선도기의 위치와 자세를 반영한 추종기의 편대비행 유도제어
천봉규,김정호,이대우,조겸래 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11
본 연구에서는 효율적인 정찰 및 감시, 임무 수행을 위하여 다수의 무인 항공기가 편대를 유지하며 비행하기 위한 유도/제어 기술을 제시하였다. 이를 위하여 선도기의 상대자세와 상대위치, 상대속도를 이용하여 추종기의 유도명령을 생성하였다. 생성된 유도 명령에 따라 추종할 수 있도록 PI 제어기를 설계하였으며, 유도 명령에 따라 추종기의 제어가 이뤄짐으로써 무인항공기의 편대비행을 수행하였다. 편대비행 성능을 검증하기 위하여 2대의 PC를 기반으로 하는 X-Plane 비행 시뮬레이터를 이용하였다. 비행 시뮬레이션 결과 직선 순항 비행 시 5m 이내의 거리 오차를 보이며 편대 비행을 수행하였으며, 선회 비행 시 약 10m 이내의 거리 오차를 유지하며 편대 비행을 수행하였다. In this research, a guidance/control method to maintain UAV formation for more efficient reconnaissance, surveillance mission is given. In order to perform formation flight with precision, guidance command was generated based on the leader"s relative attitude, position and velocity. A PI controller was designed to utilize this guidance command to follow the leader, and formation flight experiment was carried out with generated guidance command. In order to verify the formation flight performance, X-Plane flight simulator based on the two PC was used. As results of flight simulation, formation flight was performed showed an error of less than 5m at straight flight and showed an error of less than 10m at circular flight.
Monocular Vision-Based Guidance and Control for a Formation Flight
천봉규,김정호,민찬오,한동인,조겸래,이대우,성기정 한국항공우주학회 2015 International Journal of Aeronautical and Space Sc Vol.16 No.4
This paper describes a monocular vision-based formation flight technology using two fixed wing unmanned aerial vehicles. To measuring relative position and attitude of a leader aircraft, a monocular camera installed in the front of the follower aircraft captures an image of the leader, and position and attitude are measured from the image using the KLT feature point tracker and POSIT algorithm. To verify the feasibility of this vision processing algorithm, a field test was performed using two light sports aircraft, and our experimental results show that the proposed monocular vision-based measurement algorithm is feasible. Performance verification for the proposed formation flight technology was carried out using the X-Plane flight simulator. The formation flight simulation system consists of two PCs playing the role of leader and follower. When the leader flies by the command of user, the follower aircraft tracks the leader by designed guidance and a PI control law, and all the information about leader was measured using monocular vision. This simulation shows that guidance using relative attitude information tracks the leader aircraft better than not using attitude information. This simulation shows absolute average errors for the relative position as follows: X-axis: 2.88 m, Y-axis: 2.09 m, and Z-axis: 0.44 m.
배경욱(Kyoungwook Bae),민찬오(Chanoh Min),천봉규(Bongkyu Cheon),이창용(Changyong Lee),이대우(Daewoo Lee) 한국항공우주학회 2014 韓國航空宇宙學會誌 Vol.42 No.3
항공기용 터보팬 엔진의 성능이 이륙과 같이 급격하게 변하는 상황일 때 압축기에서 서지현상이 발생할 수 있는데, 본 논문에서는 이를 방지하는 것을 목적으로 한다. 제안된 시스템은 연료유량을 개루프 명령으로 생성하고, 가변 안내익을 폐루프로 설계하여 터보팬 엔진에 대한 제어시스템을 고전적인 PID제어기와 퍼지 추론 기법을 적용하여 설계하였다. 시뮬레이션은 SIMULINK를 이용하였는데, 제어로직 구성을 위한 동역학적 모델링은 NPSS(엔진해석프로그램)와 SIMULINK를 연동시켜주는 SIMUNLINK BLOCK인 NPSS S-function을 설계하여 이용하였다. 그리고 시뮬레이션 결과로 PID와 Fuzzy 모든 방법에 있어 VIGV의 제어결과로 서지현상을 방지할 수 있음을 증명하였다. Surge phenomenon can be occurred in a compressor when the performance of turbofan engine for an aircraft is changed considerably such as take-off phase. This study is aimed to avoid surge phenomenon. This paper propose the PID and Fuzzy control System for the turbofan engine with control inputs, the VIGV(Variable Inlet Guide Vane) in closed loop, and the fuel mass flow in open loop. We design the Dynamic modeling, NPSS S-function, which is connection block of simulink between NPSS(Engine analysis program) and Simulink. Finally, we certify the performance to prevent a serge phenomenon in the VIGV control system using the both methods, PID and fuzzy.