보통 현무급의 고가의 탄도탄은 약 0.01 deg/hr 자이로 등급의 1 Nm/hr 급 고성능 관성항법장치를 적용함. 당연히 가격이 엄청비싸짐.
그러나 KTSSM에는 약 1 deg/hr 급 자이로 등급의 관성항법장치를 위성항법장치와 통합한 중저가의 통합항법장치를 개발해서 유도무기체계에 적용하였음.
전술 유도탄용 통합항법장치는 아래처럼 관성측정기(IMU), GNSS 수신기, 항법컴퓨터 및 항법 소프트웨어 등으로 구성됨.
바로 미사일뒷꽁무니 동그란 물체가 바로 그거임
여기 쓰이는 항법 SW는 통합항법 알고리즘과 전달정렬 알고리즘으로 구성됨. 항법 컴퓨터는 항법 알고리즘 연산 및 관성측정기, GNSS 수신기와의 통신 등을 수행하게 됨. 관성 측정기는 미 Honeywell사의 HG1700 IMU를 도입하여 적용함.
이 통합항법은 INS와 GPS를 결합하는 GPS 측정치에 따라 다음의 3가지로 나뉨
1) 약결합(Loosely integration)
GPS 위치, 속도 측정치와 INS 위치, 속도 추정치와 결합하는 방식
2) 강결합(Tightly integration)
GPS 의사거리 ,의사거리율 측정치와 INS 의사거리,의사거리율 추정치를 결합하는 방식
3) 심층결합(Deeply integration)
GPS 신호 추적 루프와 INS/GPS 통합항법을 하나의 알고리즘으로 통합하는 방식
전술 유도탄용 통합항법 알고리즘은 이중 강결합 알고리즘으로 설계함. 강결합 알고리즘은 가시 위성수 4개 미만인 경우에도 통합항법이 가능한 장점을 가지고 있음.
강결합 방식은 INS의 속도나 가속도 정보를 GPS 수신기의 신호추적루프에 피드백 되는 구조로 두 시스템의 하드웨어적인 통합의 의미가 포함되어 있다나.
그외 유도탄 발사전 자기위치확인을 위해 정렬이라는 과정을 거치는데
1)고가의 INS를 사용하는 유도탄이 사용하는 자체정렬방식-현무, 이스칸다르
2)저가의 스트랩다운형 INS적용 유도탄이 사용하는 전달정렬방식-에이타킴스,GLMRS
위 2가지중 당연히 후자의 방식을 채택하고 기술개발함.
이제 다 됐지?
그래서 성능 평가를 위해 1차적으로 시뮬을 돌림.
먼저 아래처럼 조건을 세팅함
어쨌든 스펙세팅대로 시뮬결과를 보니까
50회정도 시뮬을 수행한 결과 오차가 약 4.54m 로 나타남. 남북방향, 동서방향, 위아래방향을 나타내는 위 그래프 파란선 3개가 0에 가까울수록 좋음.
실제로 전술유도탄을 만들어서 실험한 결과도 비슷함
2발의 유도탄 시험결과 두발 모두 5m 이내의 탄착오차를 나타냄. 탄착오차는 항법오차와 유도오차를 모두 포함한 결과로, 통합항법장치 성능이 우수한 결과임을 입증하였음.
출처
전술 유도탄용 통합항법장치 개발
Development of INS/GPS Integrated Navigation System for a Tactical Rocket System
민홍주1*, 배정태1
, 임종남1
, 권태윤1
, 남창우1
, 이재철1
한화 종합연구소1
작성일 : 19-02-22 18:28
조회 : 3,386
