Trajectory Generation Algorithm for Terrain Following based on Terrain Elevation
Kyungwoo Hong, Sungjoong Kim, Hyochoong Bang, Jiyeon Jeon, Wonyong Choi · Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences · 2023
지형 추종은 항공기가 지표로부터 일정한 거리를 유지하며 비행할 수 있게 만드는 기술이다. 지형과 충돌하지 않는 선에서 저공 비행함으로써 적대 방공망에 탐지될 가능성을 낮추고 생존성을 높일 수 있다. 이때 단순히 지형 형상을 지형 추종 궤적으로 사용할 경우 지형 험준도가 높은 지형에서는 항공기 기동상의 제약으로 전반적인 지형 추종 성능이 악화되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 비행에 적합한 완만한 궤적을 생성하는 알고리즘을 제안한다. 우선 지표를 따라 등 시간 간격으로 샘플링한 기준이 되는 궤적을 생성하고 주변 지형 고도 값을 기반으로 항공기의 속도를 예측한다. 예측된 항공기 속도를 이용하여 해당 궤적의 비행 가능 여부를 판단한다. 추종이 불가능한 궤적으로 판별된다면 비행이 가능하도록 궤적 성형을 수행한다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통해 검증되며 항공기 비행 궤적, 수직 가속도 변화 및 지표로부터 떨어진 거리 측면에서 성능을 평가한다.