재사용 발사체를 위한 모델 예측 제어 기반 착륙 유도 연구

Abstract

본 논문은 재사용 발사체의 착륙 유도 기술 개발을 위해 SCP 기반 모델 예측 제어 기법을 제안한다. 궤적 계획과 추종 단계로 나누어 최적 제어 문제를 해결하고, 추종 단계에서는 계획 단계에 비해 완화된 제약 조건을 사용하여면서, 짧은 예측 시간을 설정하여 문제 해결 속도와 강건성을 높일 수 있도록 하였다. 6자유도 시뮬레이션을 통해 제안된 기법을 검증한 결과, 제안된 기법이 연료 소모 최적성과 제약 조건을 만족하며 정확한 연착륙을 달성하는 것을 확인하였다. 또한, 자체 제작 솔버를 궤적 추종 단계의 최적해 도출에 사용하여 계산 속도를 높였으며, 신속한 문제 해결 속도를 바탕으로 높은 최적해 갱신 주기를 확보하여 궤적 추종 및 착륙 유도를 성공적으로 달성하였다.