무인이동체의 비선형 외란 관측기를 이용한 외란대처 유도제어 기법

Abstract

최근 들어 자율운행 기술의 발달로 군사 및 민간 목 적으로 무인이동체의 활용에 대한 기대가 높아지고 있 다. 무인이동체 중 무인항공기의 경우 바람이 심하게 부는 도심 및 산악 지대에서 주로 운용 되는데, 바람 이 무인항공기 동역학에 불확실한 외력으로 작용되어 유도제어 성능 및 안정성에 직접적인 영향을 미친다. 즉, 운용 환경에 따라 비행체에 인가되는 바람 등의 다양한 외란이 미션 성공률과 밀접하게 연관되므로 무인항공기에 적용 가능한 외란대처 유도제어 기법 개발이 요구된다. 본 연구에서는 바람 외란이 존재하는 상황에서도 안정적인 운용이 가능한 외란대처 유도제어 기법을 제 안한다. 먼저, 궤적 성형을 이용한 추종 유도 기법을 기반으로 주어진 기준 궤적을 추종하기 위한 유도 제 어 기법을 제시하고, 적응제어 기반의 외란 추정기를 고려하여 바람 외란의 추정 및 보상이 가능하도록 한다. 비선형 외란 관측기는 구현에 있어 일반적인 외 란 관측기보다 센서 잡음에 더 강인하다는 연구가 있 다.(1) 따라서 본 논문에서는 비선형 외란 관측기 기반 의 외란대처 유도제어 기법을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 제안한 기법의 성능을 검증한다.