모델예측제어에 기반한 화성정밀착륙 유도법칙 연구 = Study for Mars Precision Landing Guidance based on Model Predictive Control Theory

국문 초록 (Abstract)

화성은 태양계의 행성 중 지구와 가장 유사한 환경을 갖고 있어 인류가 거주할 수 있는 가능성이 가장 큰 행성이다. 따라서 화성탐사를 위한 착륙선의 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있지만 아직까지 착륙 정확도의 향상이 절대적으로 필요한 상황이다. 정밀착륙유도를 위해서는 화성의 대기권을 통과하면서 발생하는 바람이나 대기 밀도의 변화와 같은 불확실성 요소에 대한 추정 및 예측이 필요하며 이 정보를 이용한 근 최적유도제어가 연구되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 화성착륙 동역학 모델을 선형화하고 제약조건을 완화하여 모델예측제어를 적용 가능하게 하였다. 하지만 비용함수에서 발생하는 수치적 불안정성이 파라미터의 변화에 따라 발생하는 경우가 나타나 이를 해결할 방안 및 앞으로의 연구의 방향을 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Mars is the planet most likely to be able to mankind live because Mars has most similar environment to the Earth’s environment in the solar system. Therefore, research and development of landing for the Mars exploration has been carried out actively, but in situations where absolutely necessary to improve the accuracy still landing. For the precision landing guidance, the estimation and prediction of uncertainties from the winds or atmospheric density variation is required, and the near-optimal guidance must be studied using these information. Thus, the dynamic model and the constraints of Mars landing were linearized and relaxed to apply model predictive control. The uncertainty variation affecting state variables was applied to the dynamic model and the near-optimal solution was obtained. Moreover this guidance logic was compared with other Mars landing guidance logics.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 이론적 배경
• 3. 해석 결과
• 4. 결론
• 참고문헌