우주비행체의 재진입을 위한 천이 궤적 최적화

Q: 이 논문에서 정의한 천이 궤적이란 무엇인가?

천이 궤적은 우주비행체가 최소한의 에너지로 목표 지점에 진입할 수 있도록 설계된 궤적을 의미한다. 램버트 문제 기반의 기존 방법론의 한계를 극복하기 위해 순차 컨벡스 최적화 기법을 활용하여 대기시간 및 임펄스 횟수 제한 없이 최적 솔루션을 도출하며, 지표면 충돌 방지 및 재진입 목표 경로각 등 다양한 제약 조건을 반영한다.

Q: 순차 컨벡스 최적화 기법이 우주비행체 재진입 궤적 설계에 어떤 이점을 제공하는가?

연구 결과, 순차 컨벡스 최적화(SCP) 기반의 궤적 설계는 고정 TOF(Time Of Flight)에 대해 문제를 해결함으로써 대기시간 및 임펄스 횟수 제한으로부터 자유로운 최적 솔루션을 도출한다. 또한, 지표면 충돌 방지, 재진입 목표 경로각 등 다양한 제약 조건을 추가하여 궤적을 산출할 수 있으며, 고추력기 또는 저추력기의 특성을 고려한 문제 정의를 통해 다양한 형태의 추력을 사용한 궤적을 설계할 수 있다.

김윤중; 조준현; 김종한

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 김윤중 (인하대학교) 조준현 (인하대학교) 김종한 (인하대학교)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회 학술발표회 초록집 한국항공우주학회 2023 제1회 우주학술대회

발행연도: 2023.6

수록면: 95 - 96 (2page)

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본 논문은 우주비행체의 재진입을 위해 최소한의 에너지로 목표 지점에 진입할 수 있는 천이 궤적을 설계하였다. 우주비행체의 천이 궤적 산출 문제는 일반적으로 램버트 문제(Lambert problem) 기반의 방법들이 제시되어왔다. 가장 기본적인 램버트 문제는 초기 한 번의 임펄스 추력을 통해 천이 궤적을 산출하게 되는데, 이러한 문제 구성으로 인해 다양한 상황에 적용할 수 있는 최적 해를 도출하기 어렵다. 이를 해결하기 위해 대기시간 및 다중 임펄스 횟수 제한을 두어 최적 솔루션을 계산하기도 한다. 본 논문에서는 비선형 동역학 최적화 기법인 순차 컨벡스 최적화(Se ... 전체 초록 보기

#Reusable Launch Vehicle(재사용 우주비행체) #Trajectory Optimization(궤적 최적화) #Sequential Convex Programming(연속 컨벡스 최적화)

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