본 논문에서는 Direct Dynamic Simulation Approach를 이용하여 F-16 고정익 항공기 전술 기동의 최적 경로를 생성하며, 생성된 최적 경로를 Backstepping 제어기법을 통해 추종하는 연구를 진행하였다. 최적 경로는 항공기의 자세 각과 전체속도를 기준으로 생성되었으며, 설계된 Backstepping 제어기법 또한 항공기의 자세 각과 전체속도를 추종하도록 설계하였다. Gimbal lock 현상이 발생하는 전술기동의 경우 Finite rotation angle을 적용하여 최적 경로를 생성하였으며, Finite rotation angle 기반의 Backstepping 제어기법을 설계하여 추종하도록 하였다. 추가적으로 최적 경로를 생성하고, 비선형 제어기로 추종하는 경우에 대하여 자세 각 매개변수에 따른 차이에 대해 비교하였다. 최적 경로를 Euler angle 혹은 Finite rotation angle로 표기하는 경우와 Euler angle 기반의 제어기 혹은 Finite rotation angle 기반의 제어기를 사용하는 경우를 조합한 4가지 경우에 대해 비교 연구를 진행하였으며, Gimbal lock 현상이 일어나지 않는 경우, Gimbal lock 현상이 순간적으로 나타나는 경우, Gimbal lock 현상이 지속적으로 일어나는 기동들에 대해 결과를 비교하였다.