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국문요약

기호설명

목차

1. 서론 12

2. 착륙 유도 시스템 14

2.1 착륙 유도 시스템의 설명 및 종류 14

2.2 계기 착륙 시스템(ILS) 15

2.3 마이크로파 착륙 시스템(MLS) 17

2.4 GPS을 이용한 착륙 지원 시스템 18

2.4.1 광역 오차 정보 시스템(WAAS) 18

2.4.2 근거리 오차 정보 시스템(LAAS) 20

3. 자동 착륙 시스템의 구성 21

3.1 활공 경로(Glide Slope) 제어 22

3.2 플레어(Flare) 제어 22

3.3 로컬라이저 빔 유도(Localizer Beam Guidance) 제어 22

4. 대상항공기 모델의 제원 및 트림 데이터 23

4.1 대상항공기의 제원 23

4.2 트림 데이터 23

5. ILS의 설정 및 착륙시 제한 사양 24

5.1 ILS의 설정 24

5.2 대상항공기 자동착륙 설정 및 착륙시 제한 사양 24

6. 종/횡운동의 비행성능 요구 사양 및 선형 모델과 안정성 해석 25

6.1 종/횡운동 비행성능 요구 사양 25

6.2 선형 모델 25

6.3 안정성 해석 26

7. 제어 시스템의 설계 27

7.1 종운동 제어시스템 설계 27

7.1.1 기본 자동비행조종장치의 설계 27

7.1.2 속도 제어기 설계 29

7.1.3 활공경로 제어 31

7.1.4 플레어 제어 34

7.2 횡운동 제어시스템 설계 36

7.2.1 롤각 제어로직 설계 36

7.2.2 로컬라이저 빔 유도 제어 40

8. 돌풍과 윈드쉐어(Gest and Windshear) 43

8.1 돌풍과 윈드쉐어의 영향 43

8.2 윈드쉐어 모델의 설계 45

9. 지면효과(Groung Effect) 50

9.1 지면효과의 영향 50

9.2 지면효과 모델 50

10. 제어시스템의 시간응답 54

10.1 외부외란이 없는 경우에 대한 시간응답 54

10.2 윈드쉐어에서의 시간응답 57

11. 결론 63

참고문헌 64

ABSTRACT 66

Appendix 67

감사의 글 71

[표 2.1] 자동착륙시스템의 범주 14

[표 4.1] 대상항공기 제원 23

[표 4.2] 대상항공기 조종면의 최대변위 23

[표 4.3] 제어 입력의 트림 데이터 23

[표 4.4] 상태변수의 트림 데이터 24

[표 5.1] ILS의 마커 비콘 위치 설정 24

[표 5.2] 대상항공기 자동착륙 설정 24

[표 5.3] 자동착륙시 제한 사양 25

[표 6.1] 종운동 비행성능 요구 사양 25

[표 6.2] 횡운동 비행성능 요구 사양 25

[표 6.3] 종운동 안정성 해석 26

[표 6.4] 횡운동 안정성 해석 27

[표 7.1] 피치 댐퍼의 설계에 의한 모드 해석 28

[표 7.2] 증폭기 설계에 따른 모드 해석 29

[표 7.3] 더치롤 댐퍼 설계에 의한 모드 해석 37

Appendix D. 연도별 항공기사고 발생현황 70

[그림 2.1] Instrument Landing System 15

[그림 2.2] Microwave Landing System 17

[그림 2.3] Wide Area Augmentation System 19

[그림 2.4] Local Area Augmentation System 21

[그림 7.1] Root locus of the basic autopilot 28

[그림 7.2] Root locus for the outer loop of the basic autopilot 29

[그림 7.3] Root locus for the velocity control 30

[그림 7.4] Transient response of velocity control for a VT(ref) 31

[그림 7.5] Transient response of basic autopilot with velocity control for θ step command 31

[그림 7.6] Geometry of the Glide Slope 32

[그림 7.7] Effect of beam narrowing 32

[그림 7.8] Block diagram of automatic glide slope control system 32

[그림 7.9] Root locus for the automatic glide slope control system 34

[그림 7.10] Geometry of Flare path 34

[그림 7.11] Root locus for the automatic Flare control system 36

[그림 7.12] Block diagram of autobatic landing system for longitudinal 36

[그림 7.13] Root locus for the Dutch roll damper for τ=10 sec 37

[그림 7.14] Root locus for obtain coordination turn 38

[그림 7.15] Time response of coordinated turn 39

[그림 7.16] Root locus for the roll rate gyro of the roll angle control system 40

[그림 7.17] Root locus for vertical gyro loop of the roll angle control system 40

[그림 7.18] Relation of heading angle and roll angle 41

[그림 7.19] Root locus for the directional gyro loop of heading hold autopilot 41

[그림 7.20] Geometry of lateral beam guidance 42

[그림 7.21] Root locus for the geometry loop for the lateral beam guidance 42

[그림 8.1] Influence of vertical windshear 43

[그림 8.2] Influence of horizontal windshear 44

[그림 8.3] Block diagram of power spectrum density 46

[그림 8.4] Wind profiles for the plane linding in Windshear 48

[그림 8.5] 윈드쉐어가 있는 경우와 없는 경우에 대한 상호 비교 49

[그림 9.1] 지면효과 내에서의 유도항력 감소 그래프 51

[그림 9.2] 일정 마하수(0.22)에서의 발음각에 따른 양력 및 항력계수 곡선 52

[그림 9.3] 일정 마하수(0.22)에서의 항력계수 대 양력계수 그래프 52

[그림 9.4] 모델링한 지면효과에 의한 항력의 감소 53

[그림 10.1] 자동 착륙 유도 시스템 설계의 시간반응(외부외란이 없는 경우) 56

[그림 10.2] 자동 착륙 유도 시스템 설계의 시간반응(외부외란이 있는 경우) 62

Appencix C. 본 연구에 사용된 비선형 블록선도 69

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