다항식 궤적을 이용한 듀얼펄스 로켓 유도탄의 중기 유도 기법

Abstract

중/장거리 공대공 유도탄의 경우, 표적에 도달하기 위해 일반적으로 50km에서 200km의 긴 거리를 비행하게 된다. 이로 인해 비행 시간이 길고 많은 항력을 받게 된다. 이러한 중/장거리 공대공 유도탄의 사거리 증대와 요격 능력을 극대화하기 위해서는 효과적인 중기 유도 기법이 연구되어야 한다. 또한 최근에는 유도탄의 사거리를 증가시키기 위하여 듀얼펄스[1] 형태의 로켓 모터가 개발되고 있다. 듀얼펄스 로켓모터는 일반적인 단일 로켓 모터와 달리 부스트-활공-부스트- 활공 단계로 비행할 수 있으며 추력에 대한 자유도가 존재하기 때문에 사거리 증대 효과가 있다. 두 번째 펄스의 점화시간은 적절하게 선택될 수 있으며 중기 유도가 두 번째 펄스 점화시간을 결정하는 역할을 하게 된다. 그동안 상태변수들을 시간 스케일로 분리한 후 독립적으로 해를 도출하는 특이 섭동법(sinuglar perturba -tion)과 최적화 솔버를 활용한 궤적 최적화(trajectory optimization)방법[2]이 시도되었다. 그러나 특이 섭동법은 최적해로부터 많이 벗어난 해를 도출하며 궤적 최적화 방법은 많은 계산시간이 필요하다는 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 다항식 궤적을 활용한 듀얼펄스 로켓 유도탄의 중기 유도 기법을 제안한다.