[G] 비선형 경로 추종 기법을 이용한 곡선 경로 추종

앞서 "비선형 경로 추종 유도 법칙 기반 선회 유도 기법 구현해보기"과 "B-Spline이란?"를 통해서 경로 추종 유도 기법과 곡선 경로의 생성에 대해서 알아보았다. 이를 엮어서 B-spline으로 만든 곡선 경로를 추종하는 항공기 시뮬레이션을 해보았다.

 비선형 경로 추종 유도 법칙은 다음과 같은 유도 명령을 생성한다.

$$a_{cmd} = \frac{2}{||L||^2} (V \times L)\times V$$

위 유도 법칙에서 $L$ 길이의 선택에 따라서 유도 법칙의 성능이 달라지게 되는데, 2차 전달함수로 근사했을 때 비감쇄 자연 주파수 $\omega_n=\sqrt{2} V/L_1$으로 결정된다.[1]

 Python은 scipy 라이브러리를 통해서 B-spline을 간편하게 사용할 수 있다.

 추종할 경로는 다음과 같다. 직선 - 원 같은 곡선 - 직선인 경로를 생성했다.

위 곡선 경로를 추종하도록 한 시뮬레이션은 다음과 같다.

 

 

1. Park, S., Deyst, J., and How, P., "Performance and Lyapunov Stability of a Nonlinear Path Following Guidance Method," Journal of Guidance, Control, and Dynamics Vol.30, No.6, Nov. 2007, pp.1718-1728,  https://doi.org/10.2514/1.28957