KC-100 항공기 무인화를 위한 운동모델 구축 및 검증

Development and Validation of Dynamic Model for KC-100 UAS

항공기의 비행 제어법칙을 설계하기 위해서는 정확한 항공기 운동모델이 요구되며, 이를 구축하기 위한 공력 데이터베이스(DB)를 획득하는 데는 일반적으로 많은 횟수의 풍동시험을 수행해야 한다. 그러나 유인 항공기의 무인화 과정과 같이, 대상 항공기의 비행시험 데이터가 존재하는 경우, 파라미터 추정기법과 DB튜닝 절차를 통해 항공기 운동모델을 획득할 수 있다. 본 논문에서는 KC-100 항공기의 무인화를 위한 비선형 모델 구축 과정 및 검증 방법에 관해 기술한다. 추정기법 적용의 적합성을 판단하는 비행데이터 유효성 분석 과정과 최대공산 추정법을 사용한 선형모델 추정, 그 결과를 활용하는 공력 DB튜닝 과정과 이를 통해 최종 구축된 비선형 모델에 FFS 기준을 적용한 검증 결과를 제시한다.

To design a control law of an aircraft, an accurate aircraft dynamic model is required. To obtain an aerodynamic database (DB) to build a dynamic model, a large number of wind tunnel tests are typically required. However, when flight test data of target aircraft exist such as in the process of unmanned conversion of a manned aircraft, an aircraft dynamic model can be obtained through a parameter estimation method and a DB tuning procedure. This paper describes a nonlinear model construction process and a verification method for KC-100 OPV aircraft. Flight data compatibility analysis was performed to determine suitability of the estimation method application. Linear model estimation was performed using the maximum likelihood estimation method. Results of aerodynamic DB tuning process and verification applying the FFS standard to the nonlinear model constructed are presented.