비행체의 최적궤적문제에서는 최적화의 수렴성 및 효율성을 위해 3자유도 운동역학모델이 이용되며, 비선형 추종제어를 위해서는 6자유도 비선형 운동모델이 이용된다. 따라서, 3자유도 운동역학모델을 통해 획득한 최적궤적을 비선형 추종제어의 기준궤적으로 사용하는 경우에 두 모델간의 상이성으로 인한 문제가 발생하게 되며 성능이 보장하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 두 모델간의 차이를 완화시키기 위한 새로운 최적궤적 생성 방법을 제안하였으며, 성층권비행선의 실제 구속조건과 성능조건 및 제트 스트림을 고려하여 최적궤적을 생성하고 기존 결과와 비교함으로써 제안한 방법의 장점을 검증하였다.
Contrast to the 6-DOF nonlinear dynamic modeling of nonlinear tracking problem, 3-DOF point-mass modeling of flight mechanics is efficient and adequate for applying the trajectory optimization problem. There exist limitations to apply an optimal trajectory from point-mass modeling as a reference trajectory directly to conduct the nonlinear tracking control, In this paper, new matching trajectory optimization scheme is proposed to compensate those differences of mismatching. To verify performance of proposed method, full ascent three-dimensional flight trajectories are obtained by reflecting the real constraints of flight conditions and airship performance with and without jet stream condition. Then, they are compared with the optimal trajectories obtained from conventional method.
