표적 충돌각과 자동조종장치 동역학을 고려한 궤환형태의 BTT 미사일용 최적 종말 유도 법칙 연구

Abstract

본 논문에서는 표적에 대한 BTT(bank-to-turn) 미사일의 요격 성능 향상을 위해 표적 충돌각과 자동조종장치 동역학을 고려한 최적 종말 유도 법칙을 제안한다. BTT 미사일은 STT(skid-to-turn) 미사일과는 달리 피치와 롤 채널이 동역학적으로 결합되어 있다. 그러므로 BTT 미사일의 유도 법칙은 설계 시 3차원 추적 기하학을 고려하여야 한다. 하지만 기존의 대부분 유도 법칙들은 미사일과 표적 사이의 2차원 평면상의 추적 기하학만을 고려하였기 때문에 BTT 미사일에는 적합하지 않다.

본 논문에서 제안하는 최적 종말 유도 법칙은 3차원 추적 기하학을 고려하였을 뿐만 아니라 자동조종장치의 피치와 롤 채널 동역학을 모두 고려한다. 그 결과, 제안하는 최적 종말 유도 법칙은 상대적으로 느린 자동조종장치 동역학에서도 시간 지연 효과로 인한 성능 하락 없이 작은 요격 오차를 유지할 수 있어 높은 요격 성능을 보장한다. 또한, 표적 충돌각을 고려하여 요격 시 미사일이 표적을 원하는 충돌각으로 요격할 수 있도록 하여, 실제 전장에서 보다 효과적인 표적 요격이 가능하도록 한다.

제안하는 최적 종말 유도 법칙은 잔여 비행 시간(time-to-go)의 함수를 계수로 하는 궤환 형태로 정리할 수 있으며 유도 법칙의 단순화를 통해 실시간 구현이 가능하도록 하여 그 실용성을 제고한다. 끝으로 다양한 요격 상황에서의 모의 실험을 통해 제안하는 최적 종말 유도 법칙의 성능을 입증한다.