[go: up one dir, main page]

KR101912641B1 - Flight Control Method for Precision Induction Parachute System with Automatic Mission Planning Algorithm - Google Patents

Flight Control Method for Precision Induction Parachute System with Automatic Mission Planning Algorithm Download PDF

Info

Publication number
KR101912641B1
KR101912641B1 KR1020170022296A KR20170022296A KR101912641B1 KR 101912641 B1 KR101912641 B1 KR 101912641B1 KR 1020170022296 A KR1020170022296 A KR 1020170022296A KR 20170022296 A KR20170022296 A KR 20170022296A KR 101912641 B1 KR101912641 B1 KR 101912641B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
parachute
altitude
automatic
calculating
flight control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020170022296A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180096847A (en
Inventor
김병수
최성환
백한영
Original Assignee
경상대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경상대학교 산학협력단 filed Critical 경상대학교 산학협력단
Priority to KR1020170022296A priority Critical patent/KR101912641B1/en
Publication of KR20180096847A publication Critical patent/KR20180096847A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101912641B1 publication Critical patent/KR101912641B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00Dropping, ejecting, releasing or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D17/00Parachutes
    • B64D17/22Load suspension
    • B64D17/34Load suspension adapted to control direction or rate of descent

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 개시는 정밀유도 낙하산(Parafoil) 시스템을 목표지점에 정확하게 착륙시키기 위한 경로를 자동으로 생성해주는 알고리즘이다. 임무 계획이 잘못 되었을 경우 낙하산이 목표지점에 도착하기 전에 고도를 모두 손실하여 지면에 떨어지거나 도착지점에서 고도가 남아 지나쳐버릴 수 있다. 자동 임무계획 알고리즘은 낙하산의 활공성능, 선회 시의 고도하강, 고도별 풍향, 풍속을 고려하여 목표지점에 도착 가능한지 계산한다. 그리고 도착지점에서의 고도 여유를 계산하여 에너지 소모 구간의 선회 횟수 및 선회 반경을 자동으로 조절한다. 또 착륙 지점의 바람 방향을 고려하여 맞바람으로 안전하게 착륙 할 수 있도록 경로 임무를 생성하는 장점을 갖는 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법에 관한 것이다.
본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법은 목표 위치를 입력하는 단계와, 고도별 바람의 풍향, 풍속을 입력하는 단계와, 투하 위치를 계산하는 단계와, 상기 바람의 풍향, 풍속과 낙하산의 활공비를 계산하여 상기 투하 위치로부터 상기 목표 위치에 투하 되기까지의 기본 경로를 생성하는 단계와, 상기 낙하산의 고도 여유를 계산하고, 상기 낙하산의 위치에 따른 에너지 소모구간에서의 선회 횟수를 계산하는 고도 마진 계산 단계 및 상기 낙하산의 선회 횟수에 따른 선회 반경을 계산하여 최적화된 고도 여유값으로 상기 낙하산이 투하되도록 하는 고도 마진 재계산 단계를 포함한다.
The present disclosure is an algorithm that automatically generates a path for accurately landing a precision guided parafoil system at a target point. If the mission plan is wrong, the parachute may lose altitude before reaching the target point, falling to the ground, or passing altitude from the arrival point. The automatic mission planning algorithm calculates whether or not it can reach the target point considering the glide performance of the parachute, the altitude drop at the turn, altitude wind direction, and wind speed. Then, the altitude margin at the arrival point is calculated, and the number of turns and the turning radius of the energy consumption section are automatically adjusted. The present invention also relates to a flight control method for a precision guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm having an advantage of generating a route mission for safely landing in a headwind considering the wind direction of a landing point is applied.
A flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied includes a step of inputting a target position, a step of inputting a wind direction and a wind speed of each altitude, Calculating a wind direction of the wind, a wind speed and a glide ratio of the parachute to generate a basic route from the delivery position to the target position to be dropped, calculating an altitude margin of the parachute, An altitude margin calculation step of calculating the number of turns in the consumed section, and an altitude margin recalculation step of calculating the turning radius according to the number of revolutions of the parachute so that the parachute is discharged at an optimal altitude margin value.

Description

자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법{Flight Control Method for Precision Induction Parachute System with Automatic Mission Planning Algorithm}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a flight control method for a precision-guided parachute system using an automatic mission planning algorithm,

본 명세서에 개시된 내용은 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법에 관한 것으로, 특히, 고도별 바람 방향, 낙하산의 활공 성능, 선회시 고도 하강률 등을 고려하여 자동으로 임무경로를 계산하는 임무계획 알고리즘을 적용하여 목표지점에 정확하게 낙하산을 착륙시킬 수 있는 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a flight control method for a precision-guided parachute system, and more particularly, to a flight control method for an automatic flight control system using an automatic mission planning algorithm, To a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm capable of accurately landing a parachute at a target point is applied.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
Unless otherwise indicated herein, the contents set forth in this section are not prior art to the claims of this application and are not to be construed as prior art to be included in this section.

화물을 목적지로 보급하는 방법 중 육로 보급 방법은 지진 또는 전쟁 등으로 인해 운송로가 확보되지 않는 경우에는 이용할 수가 없는데, 이런 경우 항공기를 이용하여 공중에서 목적지로 화물을 원형 낙하산에 연결하여 공중 투하하는 공중 보급 방법이 이용되고 있다.Among the methods of delivering the cargo to the destination, the land supply method can not be used when the transportation route can not be secured due to the earthquake or war. In such a case, the air is transferred from the air to the destination to the circular parachute, Public procurement methods are being used.

공중 보급 방법은 지리적인 제약은 받지 않지만, 고도, 항공기의 속도 및 바람과 같은 외란 등에 의하여 화물을 목적지에 정확히 전달하기가 어렵다는 단점이 있다.Although the air supply method is not limited to geographical restrictions, it has a disadvantage in that it is difficult to accurately transmit the cargo to the destination due to disturbance such as altitude, aircraft speed and wind.

따라서, 통상적인 원형 낙하산이 아닌 비행제어가 가능한 파라포일 형상의 유도낙하산을 사용하는 방법이 최근 사용되고 있다.Accordingly, a method using a parachute-shaped guide parachute capable of flight control, rather than a conventional circular parachute, has recently been used.

미국 특허등록공보 제 6343244호 및 미국 특허공개공보 제 2004-0084567호에는 이와 같은 유도낙하산 운송시스템이 개시되어 있는데, 상기의 개시는 풍속/풍향 측정 수단, 착륙경로 결정 수단 및 비행제어 수단을 구비하는 구성으로 되어 있으며, 낙하산이 산개된 후 풍향/풍속을 측정하고 순방향 경로로 진행하고 순방향 하강하도록 착륙 비행 경로를 설정하며, 상기 착륙 비행 경로에 근접하게 비행하도록 안내하며, 상기 착륙 비행 경로를 따라 하강시키는 단계를 구비한다.U.S. Patent Application Publication No. 6343244 and U.S. Patent Application Publication No. 2004-0084567 disclose such an inductive parachute transport system, which includes a means for measuring wind speed / direction of wind, a landing route determining means, and a flight control means And measures a wind direction / wind speed after the parachute is deployed, sets a landing flight path so as to proceed to a forward path and descend forward, guides the user to fly close to the landing flight path, .

또한, 미국 특허공개공보 제2004-0084567호에 개시된 발명은 작은 화물을 운송하는 소형이며 저가인 운송시스템에는, 낙하산부, 낙하산 커버방출 검출센서, GPS센서, 수평베어링센서, 유도제어 및 단일 모터를 구비하는 구성이 개시되어 있다.In addition, the invention disclosed in U.S. Patent Application Publication No. 2004-0084567 discloses a small-sized and inexpensive transportation system for transporting small cargoes including a parachute portion, a parachute cover emission detection sensor, a GPS sensor, a horizontal bearing sensor, And the like.

상기의 시스템은 목적지를 이탈하면 진행방향과 직교하는 수평 방향으로 회전하도록 모터에 의해 안내되며, 목적지로부터 소정 반경지점까지는 직선 코스로 비행한 후 목적지의 위에서는 원형을 그리며 비행하도록 되어 있다.The system is guided by a motor to rotate in a horizontal direction orthogonal to the traveling direction when departing from the destination, and is designed to fly on a straight course from a destination to a predetermined radius, and to draw a circular shape from the top of the destination.

그러나, 상기 개시된 문헌들은 임무 계획이 잘못 되었을 경우 낙하산이 목표지점에 도착하기 전에 고도를 모두 손실하여 지면에 떨어지거나 도착지점에서 고도가 남아 지나쳐버릴 수 있는 문제에 대한 개시가 없다.However, the above-mentioned documents do not disclose a problem in which if the missions plan is missed, the parachute will lose altitude before reaching the target point and fall off to the ground or altitude may be left at the arrival point.

또한, 상기된 문제의 해결방안을 위한 임무계획 알고리즘을 적용하되, 낙하산의 활공성능, 선회 시의 고도하강, 고도별 풍향, 풍속에 전반적인 문제를 고려하여 목표지점에 보다 정확하게 정밀유도 되도록 계산하는 알고리즘에 대한 개시가 없다.In addition, by applying the mission planning algorithm for solving the above-mentioned problem, it is possible to apply the mission planning algorithm to an algorithm that accurately calculates the target point accurately, taking into account the overall problem of the glide performance of the parachute, the altitude drop at the turn, There is no disclosure for.

그리고, 도착지점에서의 고도 여유를 계산하여 에너지 소모 구간의 선회 횟수 및 선회 반경을 자동으로 조절하고, 착륙 지점의 바람 방향을 고려하여 맞바람으로 안전하게 착륙 할 수 있도록 경로 임무를 생성하도록 하는 개시가 없다.
There is no disclosure to calculate the altitude margin at the arrival point to automatically adjust the number of revolutions and the turning radius of the energy consuming zone and to generate the path mission so that it can safely land on the windwind in consideration of the wind direction of the landing spot .

1. 한국 특허등록 제10-0673523호(2007.01.17)1. Korean Patent Registration No. 10-0673523 (2007.01.17)

2. 한국 특허등록 제10-1235910호(2013.02.15)
2. Korean Patent Registration No. 10-1235910 (2013.02.15)

임무 계획이 잘못 되었을 경우 낙하산이 목표지점에 도착하기 전에 고도를 모두 손실하여 지면에 떨어지거나 도착지점에서 고도가 남아 지나쳐버릴 수 있는 문제가 해결되는 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법을 제공하고자 한다.Flight control for precision-guided parachute systems with automatic mission-planning algorithms that solve the problem that if the mission plan is misplaced, the altitude will be lost before the parachute arrives at the destination and the altitude will fall from the landing point. Method.

상기된 문제의 해결방안을 위한 임무계획 알고리즘을 적용하되, 낙하산의 활공성능, 선회 시의 고도하강, 고도별 풍향, 풍속에 전반적인 문제를 고려하여 목표지점에 보다 정확하게 정밀유도 되도록 계산하는 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법을 제공하고자 한다.The mission planning algorithm for the solution of the above problem is applied, and an automatic mission plan which calculates the precise guidance to the target point in consideration of the overall problem in the glide performance of the parachute, the altitude drop at the turn, altitude wind direction, And to provide a flight control method for a precision guided parachute system to which an algorithm is applied.

도착지점에서의 고도 여유를 계산하여 에너지 소모 구간의 선회 횟수 및 선회 반경을 자동으로 조절하고, 착륙 지점의 바람 방향을 고려하여 맞바람으로 안전하게 착륙 할 수 있도록 경로 임무를 생성하도록 하는 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법을 제공하고자 한다.An automatic mission planning algorithm that calculates the altitude margin at the arrival point and automatically adjusts the turning frequency and turning radius of the energy consuming section and generates the route mission so that it can land safely in the windwind considering the wind direction of the landing point And to provide a flight control method for a precision-guided parachute system applied.

자동으로 임무경로를 계산하여, 목표지점에 정확하게 낙하산을 착륙시키기 위한 임무계획 알고리즘으로 정밀 공중보급시스템의 정밀도를 향상시킬 수 있는 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법을 제공하고자 한다.
We propose a flight control method for a precision-guided parachute system with an automatic mission planning algorithm that can automatically calculate the mission path and improve the accuracy of the precision aerial spreading system by using the mission planning algorithm to accurately land the parachute at the target point .

실시예에 의한 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법은, 목표 위치를 입력하는 단계와, 고도별 바람의 풍향, 풍속을 입력하는 단계와, 투하 위치를 계산하는 단계와, 상기 바람의 풍향, 풍속과 낙하산의 활공비를 계산하여 상기 투하 위치로부터 상기 목표 위치에 투하 되기까지의 기본 경로를 생성하는 단계와, 상기 낙하산의 고도 여유를 계산하고, 상기 낙하산의 위치에 따른 에너지 소모구간에서의 선회 횟수를 계산하는 고도 마진 계산 단계 및 상기 낙하산의 선회 횟수에 따른 선회 반경을 계산하여 최적화된 고도 여유값으로 상기 낙하산이 투하되도록 하는 고도 마진 재계산 단계를 포함한다.A flight control method for a precision guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment is applied includes a step of inputting a target position, a step of inputting a wind direction and a wind speed of each altitude, a step of calculating a drop position, Calculating a glide ratio of a wind, a wind speed and a glide ratio of the parachute, and generating a basic route from the delivery position to the target position, calculating an altitude margin of the parachute, calculating an energy consumption interval And an altitude margin recalculation step of calculating the turning radius according to the number of revolutions of the parachute to allow the parachute to be discharged at an optimal altitude margin value.

실시예에 의하면, 상기 투하 위치 계산 단계는 상기 낙하산 투하 위치의 결정을 수동 또는 자동으로 선택적으로 입력되게 하는 단계를 포함한다.According to an embodiment, the step of calculating a delivery position comprises the step of manually or automatically selecting the determination of the drop delivery position.

실시예에 의하면, 상기 낙하산의 고도 여유 계산은, 초기 에너지를 결정하는 런치 단계와, 상기 낙하산이 상기 기본 경로를 생성하는 단계로부터 설정된 사용자 지정 경로점을 비행하도록 결정하는 호밍 단계와, 상기 에너지 소모 구간에서 상기 낙하산이 상기 목표 위치에 투하되기 위한 충분한 고도 확보와 정확한 탄착을 결정하기 위한 에너지 관리 단계와, 상기 낙하산이 상기 바람을 고려한 선회 시작 지점을 결정하는 종말유도 단계를 포함한다.According to an embodiment, the altitude margin calculation of the parachute includes a launch step of determining an initial energy, a homing step of determining that the parachute will fly a user defined path point set from the step of generating the base path, An energy management step for determining a sufficient altitude and correct collision for the parachute to be dropped at the target position in the section, and an apocalyptic induction step for the parachute to determine a turning start point in consideration of the wind.

청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재되어 있는 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법으로 운용되는 낙하산의 자동 조종장치는, 낙하산에 연결된 낙하산줄을 보관하는 캐노피백에 조절줄로 연결되며, 내부에 지피에스와 에어센서가 구비된 자동유도장치부와, 상기 자동유도장치부의 내부에 설치되며, 상기 지피에스와 상기 에어센서의 신호를 전송받아 상기 낙하산의 비행을 제어하는 비행 제어 컴퓨터와, 상기 비행 제어 컴퓨터와 연동되게 상기 자동유도장치부에 설치되며, 상기 낙하산의 산개를 위해 구동되는 모터부를 제어하는 전면 패널 컨트롤러와, 상기 비행 제어 컴퓨터에 미리 설정된 신호를 송신하여 상기 비행 제어 컴퓨터를 통해 상기 낙하산의 비행을 조절하는 조종장치부를 포함한다.An apparatus for automatically controlling a parachute operated by a flight control method for a precision-guided parachute system according to any one of claims 1 to 3, comprising: a canopy bag for storing a parachute connected to a parachute; A flight control computer which is installed inside the automatic guidance device and receives a signal of the sensor and the air sensor to control the flight of the parachute; A front panel controller installed in the automatic guidance device in cooperation with the flight control computer, the front panel controller controlling a motor unit driven for deployment of the parachute; And a control unit for controlling the flight of the parachute.

실시예에 의하면, 상기 모터부는, 모터와, 상기 모터에 연동되어 회전 방향을 제어하는 모터 브라이브와, 상기 조절줄이 풀리를 통해 연결되며, 상기 모터에 연결되어 회전속도를 제어하는 감속기와, 상기 모터에 엔코더를 통해 연동되어 상기 모터를 제어하는 제어보드 및 상기 제어보드에 전원을 제공하는 배터리를 포함한다.
According to an embodiment of the present invention, the motor unit includes a motor, a motor brake interlocked with the motor to control a rotating direction, a speed reducer connected to the adjusting string via a pulley, A control board interlocked with the motor through an encoder to control the motor, and a battery for supplying power to the control board.

이상에서와 같은 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법은, 임무 계획이 잘못 되었을 경우 낙하산이 목표지점에 도착하기 전에 고도를 모두 손실하여 지면에 떨어지거나 도착지점에서 고도가 남아 지나쳐버릴 수 있는 문제가 해결되는 장점을 갖는다.In the flight control method for a precision-guided parachute system using the automatic mission planning algorithm as described above, if the mission plan is wrong, the parachute loses all altitude before reaching the target point and falls to the ground or the altitude remains at the arrival point There is an advantage that the problem of discarding can be solved.

상기된 문제의 해결방안을 위한 임무계획 알고리즘을 적용하되, 낙하산의 활공성능, 선회 시의 고도하강, 고도별 풍향, 풍속에 전반적인 문제를 고려하여 목표지점에 보다 정확하게 정밀유도 되도록 계산하는 장점을 갖는다.The mission planning algorithm for solving the above problem is applied, and it has an advantage of calculating more precisely to the target point in consideration of the overall problem of the glide performance of the parachute, the altitude drop at the time of turning, the wind direction at the altitude, .

도착지점에서의 고도 여유를 계산하여 에너지 소모 구간의 선회 횟수 및 선회 반경을 자동으로 조절하고, 착륙 지점의 바람 방향을 고려하여 맞바람으로 안전하게 착륙 할 수 있도록 경로 임무를 생성하도록 하는 장점을 갖는다.The altitude margin at the arrival point is calculated to automatically adjust the turning frequency and the turning radius of the energy consuming section and to generate the route mission so that the windmill can safely land on the windwave considering the wind direction of the landing point.

자동으로 임무경로를 계산하여, 목표지점에 정확하게 낙하산을 착륙시키기 위한 임무계획 알고리즘으로 정밀 공중보급시스템의 정밀도를 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.It has the advantage that it can automatically calculate the mission path and improve the accuracy of the precision air supply system by the mission planning algorithm for accurately landing the parachute at the target point.

군용 물자 보급, 위험지역 물품 수송 등의 화물 공중보급이 가능하고, 나아가 항공, 임무계획, 유도제어, 정보통신분야에 대한 접목이 용이하며, 군사용 또는 특수한 목적으로 사용되는 정밀유도 낙하산시스템 운용에 필수적인 프로그램으로 군의 수요를 충족가능한 장점을 갖는다.
It is essential for the operation of the precision guided parachute system, which can be used for military or special purpose. It can be used for air supply, airplane, mission planning, guidance control, The program has the advantage of meeting the demand of the military.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 운용 흐름도.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법에 따른 임무 경로를 보여주는 도면.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 고도 여유 계산 단계를 설명하기 위한 도면.
도 5a 내지 도 5c는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 고도 계산의 설명을 위한 도면.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 임무 계획 프로그램을 보여주는 도면.
도 7은 도 6의 임무 계획 프로그램의 구성을 보여주는 도면.
도 8은 도 6의 임무 계획 프로그램의 임무 가능 여부의 계산을 위한 도면.
도 9는 내지 도 14는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 시물레이션을 보여주는 도면.
도 15는 도 9 내지 도 14의 시물레이션에 사용된 모델을 보여주는 도면.
도 16은 도 15의 모델의 구성을 구체적으로 보여주는 도면.
도 17 내지 도 21은 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 시물레이션 결과를 나타낸 도면.
도 22는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법으로 운용되는 낙하산의 자동 조종장치의 비행제어 컴퓨터를 보여주는 도면.
도 23은 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법으로 운용되는 낙하산의 제품 구성품의 도면.
도 24는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법으로 운용되는 낙하산의 자동 조종장치의 모터부의 구성을 보여주는 도면.
도 25는 도 24의 낙하산의 자동 조종장치의 하드웨어 구성을 포함한 시스템 구성을 보여주는 도면.
1 is a view for explaining a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied;
2 is a flow chart of an operation of a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied.
3 is a view showing a mission path according to a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied.
4 is a view for explaining a step of calculating an altitude margin of a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied.
5A to 5C are diagrams for explaining an altitude calculation of a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied.
FIG. 6 is a diagram showing a mission planning program of a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied; FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the mission planning program of FIG. 6; FIG.
FIG. 8 is a diagram for calculation of mission availability of the mission planning program of FIG. 6; FIG.
FIG. 9 through FIG. 14 illustrate a simulation of a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied.
15 is a view showing a model used in the simulation of Figs. 9 to 14. Fig.
FIG. 16 is a diagram specifically showing a configuration of the model of FIG. 15;
17 to 21 are simulation results of a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied.
22 is a view showing a flight control computer of an automatic pilot apparatus of a parachute operated by a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied;
23 is a diagram of product components of a parachute operated by a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied.
24 is a view showing a configuration of a motor unit of an automatic pilot apparatus of a parachute operated as a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied;
Fig. 25 is a diagram showing a system configuration including a hardware configuration of the automatic pilot apparatus of the parachute in Fig. 24. Fig.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like numbers refer to like elements throughout.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

먼저, 본 개시의 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법에서는 낙하산, 파라포일, 고도, 풍향, 풍속, 활공, 선회, 알고리즘, 유도, 캐노피백, 지피에스, 에어센서, 산개, 모터, 모터 드라이브, 감속기, 엔코더 등 본 개시가 속한 관련기술에서 통상적으로 사용되는 구성요소에 대해서는 별도의 설명은 생략하기로 한다.
First, in the flight control method for a precision-guided parachute system using the automatic mission planning algorithm of the present disclosure, a parachute, a parafoil, an altitude, a wind direction, a wind speed, a glide, a turning, an algorithm, an induction, a canopy bag, , A motor drive, a speed reducer, an encoder, and the like, will not be described in detail.

도 1은 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법을 설명하기 위한 도면, 도 2는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 운용 흐름도이다.FIG. 1 is a diagram for explaining a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied. FIG. And FIG.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법은 낙하산의 최종 착륙 지점의 목표 위치를 입력하는 단계(S10)와, 낙하 산의 비행에 따른 고도별 바람의 풍향, 풍속을 입력하는 단계(S20)와, 낙하산의 활공성능, 선회 시의 고도하강, 고도별 풍향, 풍속을 고려하여 목표지점에 도착 가능한지 투하 위치를 계산하는 단계(S30)와, 상기 바람의 풍향, 풍속과 낙하산의 활공비를 계산하여 상기 투하 위치로부터 상기 목표 위치에 투하 되기까지의 기본 경로를 생성하는 단계(S40)와, 상기 낙하산의 고도 여유를 계산하고, 상기 낙하산의 위치에 따른 에너지 소모구간에서의 선회 횟수를 계산하는 즉, 낙하산의 기본 경로에 최적화된 노선을 따라 비행되도록 선회 횟수를 증가하거나 감소시키는 고도 마진 계산 단계(S50) 및 상기 낙하산의 선회 횟수에 따른 선회 반경을 증가하거나 감소시키도록 계산하여 최적화된 고도 여유값으로 상기 낙하산이 투하되도록 하는 고도 마진 재계산 단계(S60)를 포함한다.
Referring to FIGS. 1 and 2, a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied includes a step S10 of inputting a target position of a final landing point of a parachute, A step S20 of inputting the wind direction and wind speed of the altitude according to the flight of the parachute, calculating a dropping position capable of arriving at the target point in consideration of the gliding performance of the parachute, the altitude drop at the time of turning, (S40) of calculating the altitude margin of the parachute by calculating a wind direction, a wind speed and a glide ratio of the parachute to generate a basic route from the delivery position to the target position, The number of turns in the energy consuming period according to the position of the parachute is calculated, that is, when the number of turns is increased or decreased so as to fly along the route optimized for the basic route of the parachute The key includes an altitude margin recalculation step (S60) for calculating the altitude margin calculation step (S50) and the calculation of the turning radius according to the number of revolutions of the parachute so as to drop the parachute to an optimized altitude margin value .

도 2를 참조하면, 이러한 본 개시의 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법은 입력 단위를 선택하여 목표 위치 입력 단계(S10)를 수행하되, 목표 위치 입력을 간략하거나 상세하도록 선택적으로 고도별 풍향, 풍속 입력 단계(S20)를 수행한 후, 상기 투하 위치 계산 단계(S30)에서, 상기 낙하산 투하 위치의 결정을 수동 또는 자동으로 선택적으로 입력되게 하는 단계(S30')를 포함할 수 있다. 상기된 바에 따른 본 개시의 투하 위치의 수동 또는 자동 선택 단계(S30')에서 수동입력이 선택된 경우에는 수동으로 투하 위치 입력을 직접 입력하고 임무 가능 여부를 계산하여 성공하게 되면 임무 저장 및 업로드하게 되고, 실패를 하게되면 투하 위치 입력을 다시 실행한다. 또한, 자동입력이 선택된 경우에는 투하 위치 결정이 자동으로 이루어지되 고도, 속도 등이 입력이 이루어 진다. 또한, 임무 저장 및 업로드가 함께 이루어진다.
Referring to FIG. 2, a flight control method for a precision-guided rescue system according to the present invention includes an input unit selection step S10 for performing a target position input, And a step S30 'of manually or automatically inputting the determination of the drop delivery position in the delivery position calculation step S30 after performing the wind direction and wind speed input step S20 . If the manual input is selected in the manual or automatic selection step S30 'of the drop position of the present disclosure as described above, the user inputs the drop position manually and calculates the mission availability, and if successful, stores and uploads the mission , And if a failure occurs, input the drop position again. Also, when automatic input is selected, the delivery position is automatically determined, and the altitude, speed, etc. are input. In addition, job storage and upload are done together.

도 3은 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법에 따른 임무 경로를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 고도 여유 계산 단계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view showing a mission path according to a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied. FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the elevation margin calculation step of the flight control method for the induction parachute system.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 전술된 바에 따른 본 개시SMS 임무를 수행할 수 있는 충분한 고도가 있는지 판단하는데, 이를 위한 상기 낙하산의 고도 여유 계산(SM)은, 투하 고도에 따른 초기 에너지를 결정하는 런치 단계(SM1)와, 상기 낙하산이 상기 기본 경로를 생성하는 단계로부터 설정된 사용자 지정 경로점을 비행하도록 결정하는 호밍 단계(SM2)와, 상기 에너지 소모 구간에서 상기 낙하산이 상기 목표 위치에 투하되기 위한 충분한 고도 확보와 정확한 탄착을 결정하기 위한 EM1 단계와 EM2 단계로 이루어진 에너지 관리 단계(SM3)와, 바람을 고려한 최적의 경로 생성이 필요한 상기 낙하산이 상기 바람을 고려한 선회 시작 지점을 결정하는 종말유도 단계(SM4)를 포함할 수 있다. 이때, 에너지 관리 단계(SM3)의 EM1 단계에는 임무를 수행할 수 있는 충분한 고도를 확보하고, EM2 단계에는 정확한 탄착을 위해 고도를 손실하면서 본 개시에서의 2회 선회를 위한 고도 확보를 수행한다. 상기된 바에 따른 상기 낙하산의 고도 여유 계산(SM)은 도 3에 도시된 바와 같은 케이스로 표현된다.
Referring to Figures 3-4, it is determined whether there is sufficient altitude to perform the present SMS mission according to the above, wherein the altitude margin calculation (SM) of the parachute determines the initial energy according to the unloading altitude (SM2) for determining that the parachute will fly at a user defined route point set from the step of generating the base route, and a step (SM2) for, when the parachute is dropped at the target position An energy management step SM3 consisting of an EM1 stage and an EM2 stage for securing a sufficient altitude and precise impact for securing sufficient altitude for the wind, Step SM4. At this time, in the EM1 stage of the energy management stage (SM3), a sufficient altitude is secured to perform the mission, and in the EM2 stage, the altitude is secured for the second turn in this disclosure while losing altitude for accurate launch. The altitude margin calculation (SM) of the parachute according to the above is represented by the case as shown in Fig.

도 5a 내지 도 5c는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 고도 계산의 설명을 위한 도면, 도 6은 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 임무 계획 프로그램을 보여주는 도면, 도 7은 도 6의 임무 계획 프로그램의 구성을 보여주는 도면, 도 8은 도 6의 임무 계획 프로그램의 임무 가능 여부의 계산을 위한 도면이다.FIGS. 5A to 5C are diagrams for explaining altitude calculation of a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied. FIG. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the mission planning program of FIG. 6, and FIG. 8 is a flowchart of a mission control program for calculating the mission availability of the mission planning program of FIG. 6 FIG.

전술된 바에 따른 본 개시의 실현을 위한 고도 프로파일 계산은 도 5에 도시된 바에 따르는데, 이때 고도 프로파일 계산은 지면궤적을 따라 비행 시 소모되는 고도를 계산하고, 필요한 최소 고도와 고도 여유를 계산하게 된다. 이때, 도 5a와 도 5b는 각각 직선 비행 시 와 선회 비행시에 따른 고도 계산예이다. 이때 직선 비행 시에는 최적 활강각으로 비행한다고 가정한 경우다. 한편, 도 5c는 고도 여유 계산으로서, 계산된 최적(최소) 고도와 실제 투하 고도의 차이 및 고도 여유에 따라 EM1 단계에서의 선회 횟수가 결정된다. 여기서, 도 5a 내지 도 5c의 수식에 사용된 부호는,

Figure 112018065491255-pat00028
,
Figure 112018065491255-pat00029
,
Figure 112018065491255-pat00030
,
Figure 112018065491255-pat00031
,
Figure 112018065491255-pat00032
,
Figure 112018065491255-pat00033
,
Figure 112018065491255-pat00034
,
Figure 112018065491255-pat00035
,
Figure 112018065491255-pat00036
,
Figure 112018065491255-pat00037
,
Figure 112018065491255-pat00038
,
Figure 112018065491255-pat00039
,
Figure 112018065491255-pat00040
,
Figure 112018065491255-pat00041
이다. The elevation profile calculation for realizing the present disclosure as described above is as shown in Fig. 5, where the altitude profile calculation is performed by calculating altitude consumed during flight along the ground trajectory, calculating the required minimum altitude and altitude margin do. 5A and 5B are examples of altitude calculation according to a straight flight and a turn flight, respectively. In the case of straight flight, it is assumed that the aircraft is flying at the optimum sliding angle. On the other hand, FIG. 5C shows the altitude margin calculation, wherein the number of turns in the EM1 stage is determined according to the difference between the calculated optimum (minimum) altitude and the actual delivery altitude and the altitude margin. Here, the symbols used in the formulas of Figs. 5A to 5C are,
Figure 112018065491255-pat00028
,
Figure 112018065491255-pat00029
,
Figure 112018065491255-pat00030
,
Figure 112018065491255-pat00031
,
Figure 112018065491255-pat00032
,
Figure 112018065491255-pat00033
,
Figure 112018065491255-pat00034
,
Figure 112018065491255-pat00035
,
Figure 112018065491255-pat00036
,
Figure 112018065491255-pat00037
,
Figure 112018065491255-pat00038
,
Figure 112018065491255-pat00039
,
Figure 112018065491255-pat00040
,
Figure 112018065491255-pat00041
to be.

도 6을 참조하면, 상기된 바를 토대로 본 개시의 프로그램을 설계하되, 입력변수와 출력변수를 구성할 때 MATLAB 코드로 구성하게 된다. 이때, 도 7을 참조하면, 설정변수의 구성은 최대 양향비, 단계별 선회반경, 단계별 기준 길이, EM1 단계와 EM2 단계의 선회 방향 및 선회 횟수가 고려된다. 그리고, 도 8을 참조하면, 임무계획 단계 임무 가능 여부 계산을 통해 자동 임무계획 알고리즘을 설계하면 도 8에 도시된 바와 같다.
Referring to FIG. 6, the program of the present disclosure is designed based on the above description, and the MATLAB code is constituted when constructing input and output variables. Referring to FIG. 7, the configuration variables include a maximum complex ratio, a turning radius at each step, a reference length at each step, and a turning direction and a turning number at the EM1 and EM2 stages. Referring to FIG. 8, the automatic mission planning algorithm is designed as shown in FIG. 8 through the calculation of the possibility of the mission planning stage.

도 9는 내지 도 14는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 시물레이션을 보여주는 도면이다.FIG. 9 through FIG. 14 are diagrams illustrating a simulation of a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied.

전술된 바에 따른 프로그램을 설계를 통해 시물레이션을 수행하면 다음과 같이 도 9 내지 14의 각각의 도면으로서 표현된다.Simulation of the program according to the above-described design is expressed as the respective drawings of Figs. 9 to 14 as follows.

도 9는 고도 1000m, 목표지점 1.5km 밖에서 투하, 사용자 경유 지점 설정하고, EM1, EM2, TG 위치 자동 생성하되, EM1 2회 → 1회 선회 변경하고 EM2 선회반경 2.3m 증가한 경우다.Fig. 9 shows an example in which the EM1, EM2, and TG positions are automatically generated when the altitude is 1000 m and the target is located 1.5 km away from the target, and the EM2 turn radius is increased by 2.3 m.

도 10은 도 9와 다른점이, EM1, EM2, TG 위치 자동 생성하고, EM1 선회 횟수 자동 계산하며, EM2 선회 반경 자동 수정된 경우다.10 is different from FIG. 9 in that the EM1, EM2, and TG positions are automatically generated, the EM1 turn count is automatically calculated, and the EM2 turn radius is automatically corrected.

도 11은 고도 1000m 투하하고, 목표지점 반경6m 착륙된 경우고, 도 12는 바람이 있을 경우 바람 2m/s, 280도로 하거나, 바람이 없는 상태에서 임무계획 된 경로로 비행했을 경우다. 도 13은 바람이 있을 경우 임무계획에서 바람 방향 및 크기를 입력하여 바람을 고려한 임무계획 경로를 생성하고, 바람 2m/s, 280도인 경우다. 도 14는 바람이 있을 경우 고도 1300m 투하, 바람 2m/s, 280도 및 목표지점 반경11m 착륙한 경우다.Fig. 11 shows a case in which an altitude of 1000 m is dropped and a target radius of 6 m is landed, Fig. 12 shows a case in which the wind travels at 2 m / s, 280 degrees or in a windless state. FIG. 13 shows a case in which a wind direction and a wind direction are created by inputting the wind direction and size in the mission plan when the wind is present, and the wind direction is 2 m / s and 280 degrees. Fig. 14 shows a case where the wind is blown off at an altitude of 1300 m, wind 2 m / s, 280 degrees and a target radius of 11 m.

한편, 도 15는 도 9 내지 도 14의 시물레이션에 사용된 모델을 보여주는 도면, 도 16은 도 15의 모델의 구성을 구체적으로 보여주는 도면으로서 상기된 바에 따른 본 개시는 시물레이션 모델은 6자유도 모델(Chiara Toglia, Marilena Vendittelli, Modeling and motion analysis of autonomous paragliders, DIS Technical Reports, 2010 참조)로 하고, 시뮬레이션 모델 구성으로 구형지구좌표계로서 수동비행(수동조종장치 입력) 및 경로비행으로 구성된다.
FIG. 15 is a view showing the model used in the simulation of FIGS. 9 to 14, FIG. 16 is a view showing the structure of the model of FIG. 15 in detail. (See manual), as well as a manual flight control (manual control device input) and a route flight as a spherical earth coordinate system in a simulation model configuration.

한편, 도 17 내지 도 21은 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법의 시물레이션 결과를 나타낸 도면이다.17 to 21 are diagrams showing simulation results of a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied.

전술된 바에 따른 본 개시의 시물레이션 결과를 도면과 함께 설명하면, 도 17은 경로비행 결과를 x,y 평면으로, 도 18은 경로비행 결과를 3차원으로, 도 19는 경로비행 결과를 수동 입력 웨이포인트 지점으로, 도 20은 경로비행 결과를 착륙지점으로, 도 21은 경로비행 결과를 x,z 평면으로 나타낼 수 있다.
17 shows the path flight result as x, y plane, FIG. 18 shows the path flight result as three-dimensional, FIG. 19 shows the path flight result as the manual input way Point point, Fig. 20 shows the path flight result as the landing point, and Fig. 21 shows the path flight result as the x, z plane.

한편, 도 22는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법으로 운용되는 낙하산의 자동 조종장치의 비행제어 컴퓨터를 보여주는 도면으로서, 전술된 바에 따른 본 개시의 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법을 도면에 도시된 바와 같은 제원을 갖는 비행제어 컴퓨터(20)를 사용함으로써 조종이 가능해지는 데 이를 자세히 설명하면 다음과 같다.
22 is a view showing a flight control computer of an automatic pilot apparatus of a parachute operated by a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied. The flight control method for a precision-guided rescue system in which an automatic mission planning algorithm is applied can be controlled by using the flight control computer 20 having the specifications as shown in the figure.

도 23은 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법으로 운용되는 낙하산의 제품 구성품의 도면, 도 24는 본 개시의 실시예에 따른 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법으로 운용되는 낙하산의 자동 조종장치의 모터부의 구성을 보여주는 도면, 도 25는 도 24의 낙하산의 자동 조종장치의 하드웨어 구성을 포함한 시스템 구성을 보여주는 도면이다.FIG. 23 is a diagram showing the product components of a parachute operated by a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm according to an embodiment of the present disclosure is applied; and FIG. FIG. 25 is a view showing a configuration of a motor including a hardware configuration of an automatic control device for a parachute in FIG. 24; FIG. 25 is a view showing a configuration of a motor portion of an automatic control device for a parachute operated by a flight control method for a precision guided parachute system;

도 23 내지 도 25를 참조하면, 본 개시의 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법으로 운용되는 낙하산의 자동 조종장치에 있어서, 낙하산에 연결된 낙하산줄을 보관하는 캐노피백에 조절줄로 연결되며, 내부에 지피에스와 에어센서가 구비된 자동유도장치부(10)와, 상기 자동유도장치부(10)의 내부에 설치되며, 상기 지피에스와 상기 에어센서의 신호를 전송받아 상기 낙하산의 비행을 제어하는 비행 제어 컴퓨터(20)와, 상기 비행 제어 컴퓨터(20)와 연동되게 상기 자동유도장치부(10)에 설치되며, 상기 낙하산의 산개를 위해 구동되는 모터부(50)를 제어하는 전면 패널 컨트롤러(30)와, 상기 비행 제어 컴퓨터(20)에 미리 설정된 신호를 송신하여 상기 비행 제어 컴퓨터(20)를 통해 상기 낙하산의 비행을 조절하는 조종장치부(40)를 포함하게 된다. 물론, 전술된 바의 구성이외에 본 개시가 실현될 수 있는 다양한 구성이 접목될 수 있음은 물론이다.23 to 25, an apparatus for automatically controlling a parachute operated by a flight control method for a precision-guided parachute system to which an automatic mission planning algorithm of the present disclosure is applied is provided. The apparatus includes a canopy bag for storing a parachute connected to a parachute, An automatic induction device 10 having a built-in gas sensor and an air sensor therein, and an automatic induction device 10 installed inside the automatic induction device 10. The device 10 receives signals of the sensor and the air sensor, A front panel controller for controlling the motor unit 50 installed in the automatic guidance device 10 in cooperation with the flight control computer 20 and driven for deployment of the parachute, (4) for controlling the flight of the parachute through the flight control computer (20) by transmitting a preset signal to the flight control computer (20) 0). It goes without saying that various configurations capable of realizing the present disclosure other than the configurations of the above-described embodiments can be also applied.

이때, 전술된 바에 따른 상기 모터부(50)는, 모터(51)와, 상기 모터(51)에 연동되어 회전 방향을 제어하는 모터 브라이브(52)와, 상기 조절줄이 풀리(53a)를 통해 연결되며, 상기 모터(51)에 연결되어 회전속도를 제어하는 감속기(53)와, 상기 모터(51)에 엔코더(54a)를 통해 연동되어 상기 모터(51)를 제어하는 제어보드(54) 및, 상기 제어보드(54)에 전원을 제공하는 배터리(55)를 포함하여 이루어지나 이에 국한되는 것은 아니다.
The motor unit 50 according to the above description includes a motor 51, a motor drive 52 linked to the motor 51 to control the rotation direction of the motor 51, A decelerator 53 connected to the motor 51 for controlling the rotation speed of the motor 51 and a control board 54 connected to the motor 51 via an encoder 54a to control the motor 51, And a battery 55 for supplying power to the control board 54. However, the present invention is not limited thereto.

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.
It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It is not limited to the embodiment.

S10 : 목표 위치 입력 단계 S20 : 고도별 풍향, 풍속 입력 단계
S30 : 투하위치 계산 단계 S30' : 수동 및 자동 선택 단계
S40 : 기본 경로 생성 단계 S50 : 고도 마진 계산 단계
S60 : 고도 마진 재계산 단계
SM : 고도 여유 계산 단계 SM1 : 런치 단계
SM2 : 호밍 단계 SM3 : 에너지 관리 단계
SM4 : 종말 유도 단계
10 : 자동유도장치부 20 : 비행제어 컴퓨터
30 : 전면 패널 컨트롤러 40 : 조종장치부
50 : 모터부 51 : 모터
52 : 모터드라이버 53 : 감속기
53a : 풀리 54 : 제어보드
54a : 엔코더 55 : 배터리
S10: Target position input step S20: Wind direction and wind speed input step according to altitude
S30: Succeeding position calculation step S30 ': Manual and automatic selection step
S40: Basic path generation step S50: Elevation margin calculation step
S60: Altitude margin recalculation step
SM: Altitude margin calculation step SM1: Launch step
SM2: Homing phase SM3: Energy management phase
SM4: terminal induction step
10: Automatic Induction Chip 20: Flight Control Computer
30: front panel controller 40:
50: motor section 51: motor
52: motor driver 53: speed reducer
53a: pulley 54: control board
54a: Encoder 55: Battery

Claims (5)

낙하산에 연결된 낙하산줄을 보관하는 캐노피백에 조절줄로 연결되며, 내부에 지피에스와 에어센서가 구비된 자동유도장치부와, 상기 자동유도장치부의 내부에 설치되며, 상기 지피에스와 상기 에어센서의 신호를 전송받아 상기 낙하산의 비행을 제어하는 비행 제어 컴퓨터와, 상기 비행 제어 컴퓨터와 연동되게 상기 자동유도장치부에 설치되며, 상기 낙하산의 산개를 위해 구동되는 것으로서 모터와, 상기 모터에 연동되어 회전 방향을 제어하는 모터 드라이버와, 상기 조절줄이 풀리를 통해 연결되며, 상기 모터에 연결되어 회전속도를 제어하는 감속기와, 상기 모터에 엔코더를 통해 연동되어 상기 모터를 제어하는 제어보드 및 상기 제어보드에 전원을 제공하는 배터리를 포함하여 이루어지는 모터부를 제어하는 전면 패널 컨트롤러 및 상기 비행 제어 컴퓨터에 미리 설정된 신호를 송신하여 상기 비행 제어 컴퓨터를 통해 상기 낙하산의 비행을 조절하는 조종장치부를 포함하여 이루어지는 낙하산의 자동 조종장치를 이용한 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법에 있어서,
상기 낙하산의 최종 착륙 지점의 목표 위치를 상기 낙하산의 자동 조정장치에 입력하는 단계;
상기 낙하산의 비행에 따른 고도별 바람의 풍향, 풍속을 상기 낙하산의 자동 조정장치에 입력하는 단계;
상기 낙하산의 자동 조정장치를 통해 상기 낙하산의 활공성능, 선회 시의 고도하강, 고도별 풍향 및 풍속을 고려하여 목표지점에 도착 가능한지 계산하되, 상기 낙하산 투하 위치의 결정을 수동 또는 자동으로 선택적으로 입력되게 하는 단계를 포함하며, 임무 저장 및 업로드가 함께 이루어지는 투하 위치를 계산하는 단계;
상기 바람의 풍향, 풍속과 낙하산의 활공비를 계산하여 상기 투하 위치로부터 상기 목표 위치에 투하 되기까지의 기본 경로를 생성하는 단계;
상기 낙하산의 기본 경로에 최적화된 노선을 따라 비행되도록 선회 횟수를 증가하거나 감소시키는 것으로서, 투하 고도에 따른 초기 에너지를 결정하는 런치 단계와, 상기 낙하산이 상기 기본 경로를 생성하는 단계로부터 설정된 사용자 지정 경로점을 비행하도록 결정하는 호밍 단계와, 에너지 소모 구간에서 상기 낙하산이 상기 목표 위치에 투하되기 위한 충분한 고도 확보와 고도 손실을 이용해 정확한 탄착을 결정하기 위한 에너지 관리 단계와, 상기 낙하산이 상기 바람을 고려한 선회 시작 지점을 결정하는 종말유도 단계를 이용하여 상기 낙하산의 고도 여유를 계산하고, 상기 낙하산의 위치에 따른 에너지 소모구간에서의 선회 횟수를 계산하는 고도 마진 계산 단계; 및
상기 낙하산의 선회 횟수에 따른 선회 반경을 증가시키거나 감소시키도록 계산하여 최적화된 고도 여유값으로 상기 낙하산이 투하되도록 하는 고도 마진 재계산 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 임무계획 알고리즘이 적용된 정밀 유도낙하산 시스템용 비행 제어방법.
An automatic induction device connected to the canopy bag for storing a parachute connected to the parachute, the automatic induction device being connected to the canopy bag by a control line and having a built-in sensor and an air sensor; A control unit for controlling the rotation direction of the parachute in association with the motor, the control unit being installed in the automatic control unit in cooperation with the flight control computer, A control board connected to the control rope through a pulley and connected to the motor to control a rotation speed of the motor, a control board connected to the motor through an encoder to control the motor, A front panel controller for controlling a motor unit including a battery to be provided, And a control unit for transmitting a preset signal to the control computer to control the flight of the parachute through the flight control computer. The flight control method for a precision-guided parachute system using an automatic mission planning algorithm using an automatic pilot apparatus for a parachute, As a result,
Inputting a target position of a final landing point of the parachute into an automatic adjustment device of the parachute;
Inputting the wind direction and wind speed of the altitude according to the flight of the parachute into the automatic adjustment device of the parachute;
Calculating whether the parachute drop position can be reached at a target point in consideration of a gliding performance of the parachute, an altitude drop at the time of swing, a wind direction and a wind speed at an altitude through the automatic adjustment device of the parachute, Calculating a drop position at which the task storage and upload are performed together;
Calculating a wind direction, a wind speed and a glide ratio of the parachute to generate a basic route from the delivery position to the target position;
A launch step of increasing or decreasing the number of turns so as to fly along a route optimized for the basic route of the parachute, the launch step of determining an initial energy according to a release altitude, An energy management step for determining a correct collision using an altitude loss and securing of a sufficient altitude for the parachute to be dropped at the target position in an energy consuming period; Calculating an altitude margin of the parachute using an end derivation step of determining a turning start point and calculating a turn number in an energy consumption period according to the position of the parachute; And
And an altitude margin recalculation step of calculating the altitude margin according to the number of revolutions of the parachute so as to increase or decrease a turning radius of the parachute so that the parachute is discharged at an optimal altitude margin value. Flight Control Method for Induction Parachute System.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020170022296A 2017-02-20 2017-02-20 Flight Control Method for Precision Induction Parachute System with Automatic Mission Planning Algorithm Expired - Fee Related KR101912641B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170022296A KR101912641B1 (en) 2017-02-20 2017-02-20 Flight Control Method for Precision Induction Parachute System with Automatic Mission Planning Algorithm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170022296A KR101912641B1 (en) 2017-02-20 2017-02-20 Flight Control Method for Precision Induction Parachute System with Automatic Mission Planning Algorithm

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180096847A KR20180096847A (en) 2018-08-30
KR101912641B1 true KR101912641B1 (en) 2018-10-30

Family

ID=63453699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170022296A Expired - Fee Related KR101912641B1 (en) 2017-02-20 2017-02-20 Flight Control Method for Precision Induction Parachute System with Automatic Mission Planning Algorithm

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101912641B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109460057B (en) * 2018-11-16 2021-10-15 航宇救生装备有限公司 Multi-target-oriented gridding parafoil homing method
CN115291618A (en) * 2022-07-27 2022-11-04 北京大学 Data processing method and device
CN119225422B (en) * 2024-09-23 2025-09-16 中国人民解放军国防科技大学 Parafoil system homing drop point planning method based on topography

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100673523B1 (en) * 2006-04-20 2007-01-24 주식회사 코아블 Parafoil guided parachute transportation system
KR101699797B1 (en) 2015-12-02 2017-02-01 정동호 GPS Guided Parafoil Aerial Delivery System

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101235910B1 (en) 2011-10-31 2013-02-21 한국항공우주연구원 High-altitude wind power generating system with cycloidal turbine and motor-generator and a method of using the same system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100673523B1 (en) * 2006-04-20 2007-01-24 주식회사 코아블 Parafoil guided parachute transportation system
KR101699797B1 (en) 2015-12-02 2017-02-01 정동호 GPS Guided Parafoil Aerial Delivery System

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180096847A (en) 2018-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9274529B2 (en) Safe emergency landing of a UAV
CN101095090B (en) Control system of automatic circle flight
US10586460B2 (en) Method for operating unmanned delivery device and system for the same
US8178825B2 (en) Guided delivery of small munitions from an unmanned aerial vehicle
ES2913173T3 (en) Control computer for an unmanned vehicle
US12154065B2 (en) System and method for performing precision guided air to ground package delivery
EP2163844B1 (en) Vehicle for aerial delivery of fire retardant
US9221557B1 (en) UAV retrieval system and method
KR101912641B1 (en) Flight Control Method for Precision Induction Parachute System with Automatic Mission Planning Algorithm
KR101884402B1 (en) Unmaned aerial vehicle accuracy landing system
US6789768B1 (en) Bordered flying tool
CN103569353A (en) Method and device for aiding the management of the flight of an aircraft
CA2914291C (en) A method of automatically controlling the descent phase of an aircraft using aircraft avionics executing a descent algorithm
CN102426016A (en) Method for realizing comprehensive route management based on inertial navigation
CN105711843A (en) Air-drop parachute
CN110908405A (en) A control method for a fixed-wing unmanned aerial vehicle during concentric flight
CN106681355A (en) Method And Device For Assisting The Piloting Of An Aircraft For Energy Management During An Approach Phase
Jantawong et al. Automatic landing control based on GPS for fixed-wing aircraft
CN115981355A (en) Unmanned aerial vehicle automatic cruise method and system capable of landing quickly and accurately
KR101702573B1 (en) Advanced parafoil aerial delivery system
KR102339375B1 (en) Unmanned aerial vehicle for spraying medicine and its control method
JP6896501B2 (en) Flying type drawing device
KR101873995B1 (en) System for gps guided parafoil aerial delivery
KR102682212B1 (en) Artificial intelligence cargo dropping system for high altitude
Sørbø Autonomous landing of fixed-wing uav in a stationary net-path and navigation system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20231024

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20231024

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000