A Study on the Terrain-Following Trajectory Generation Method Using Morphology and Circular Path
Sunghyun Hahn, Hyunju Lee, Sang‐Chul Lee, Wonyong Choi, Ji-Hyun Jung · Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences · 2023
본 논문에서는 모폴로지 팽창 연산의 개념과 원 경로를 이용하여 항공기의 지형 추종 비행 궤적을 생성하는 기법에 관하여 기술했다. 지형 추종은 일반적으로 2차원 평면에서 항공기 진행 방향으로 고도 축에 대한 움직임만을 고려한다. 본 연구에서는 두 단계에 거쳐 지형 추종을 위한 경로를 생성한 후 항공기의 속력을 이용하여 생성된 경로를 궤적으로 변환해준다. 첫 번째 경로 생성 단계에서는 모폴로지 팽창 연산을 적용하여 이격 거리와 상승/하강각 제한을 만족하는 경로를 생성한다. 두 번째 단계에서는 항공기 속력과 수직가속도 최대/최소 제한, 상승/하강각 제한을 고려하여 첫 번째 단계에서 생성된 경로에 원 경로를 적용한다. 본 논문에서 제시하는 기법을 이용하여 임의의 지형에서의 궤적 생성결과를 확인하였다. 이후 강원도 지형에서 궤적 생성 및 2차원 질점 운동학 모델을 이용한 tracking 시뮬레이션을 통해 궤적으로부터 생성되는 항공기 수직가속도 명령을 입력으로 항공기 모델이 생성된 궤적을 따라 지형 추종 비행하는 것을 확인하였다.