Abstract
This paper details the result of flight experiment that examines performance of roll angle estimation algorithm of slowly rolling munition taking time delay of measurement into account when measurement comes in delayed fashion. As the measurement is passed through low pass filter for numerical stabilization and de-noising purpose which induces time delay, we design augmented state Kalman filter that incorporates distribution models of stochastic delay over time. Flight experiment was conducted to verify the algorithm at around 250m high AGL(Above Ground Level) conveying velocity of 28m/s from fixed-wing mother plane to the munition. Munition was made spun with respect to its roll axis using internal reaction wheel afterward. Numerical comparison of proposing method's roll estimation performance with that of commercial aerospace graded GPS/INS shows that proposed filter design can effectively compensate time delay of measurement.
본 논문에서는 저속 롤링하는 유도형 탄약 모사체가 시간 지연된 측정치를 획득하였을 때 시간지연을 고려하여 탄약의 롤각을 추정하는 방법을 다루며 비행 실험을 통해 이를 검증한 결과를 소개한다. 수치적 안정화 및 잡음 제거를 위해 저역 통과 필터와 같은 후처리를 거친 측정치의 시간지연 정도를 사전에 파악하여 시간 지연의 분포를 모델링하며 이 분포를 활용한 증강 상태 칼만필터를 설계한다. 비행 실험에서는 대형 고정익 항공기를 이용해 표고 약 250m의 고도에서 수평방향으로 28m/s의 속력으로 탄약을 투하하였으며 탄약 내부의 반동차를 이용해 탄체를 롤축 회전시켰다. 상용 GPS/INS의 롤값과 제안한 방법으로 추정한 롤값의 비교를 통해 측정치 시간 지연보상을 반영한 필터 설계가 유효함을 보인다.
