This study proposes a coordinate transformation and feedback control algorithm to apply the high-precision absolute attitude data of a Land Navigation System (LNS) to launcher control. Existing leveling sensors have limitations in securing absolute level due to mounting and calibration errors. To resolve this, a transformation matrix compensating for the axis mismatch between the LNS and the launcher was derived, and a filter-based closed-loop control sequence minimizing phase delay was designed. The results of leveling experiments conducted with actual launcher equipment (target tolerance within 0.1°) showed that while the conventional method exceeded the error tolerance, the proposed LNS control method stably converged within the target range in all trials. In conclusion, it was proven that the absolute level of the system can be secured with approximately five times higher precision compared to conventional sensors solely through software improvements, without hardware modifications.
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본 연구는 지상항법장치(LNS)의 고정밀 절대 자세 데이터를 발사대 제어에 적용하기 위한 좌표 변환 및 피드백 제어 알고리즘을 제안한다. 기존 수평센서는 장착 및 캘리브레이션 오차로 인해 NED 절대 좌표계 기반 수평정치 확보에 한계가 있었다. 이를 해결하고자 LNS와 발사대 간의 축 불일치(Axis Mismatch)를 보상하는 변환 행렬을 도출하고, 위상 지연을 최소화 한 필터 기반의 폐루프(Closed-loop) 제어 시퀀스를 설계하였다. 실제 발사대 장비로 수행한 수평정치 실험(목표 오차 0.1°이내) 결과, 기존 방식은 오차를 초과한 반면 제안된 LNS 제어 방식은 모든 회차에서 목표 범위 내로 안정적으로 수렴함을 확인하였다. 결론적으로 하드웨어 변경 없이 소프트웨어 개선만으로 기존 센서 대비 약 5배 향상된 정밀도로 기준 좌표계 정합을 통한 수평정치를 보장할 수 있음을 입증하였다.
목차
ABSTRACT 초록 Ⅰ. 서론 1.1 연구 배경 1.2 연구 내용 및 범위 Ⅱ. 본론 2.1 지상항법장치(LNS)의 특성 및 기존 수평구동정치 방식 분석 2.2 LNS 데이터 활용을 위한 좌표계 정의 및 축 변환 2.3 실험 결과 Ⅲ. 결론 후기 참고문헌