비행 시뮬레이션을 위한 전역탐색과 크리깅 기반 다정밀도 해석 기법 연구 :Enhanced Multi Fidelity Analysis MethodFor Flight Simulation Using Global Exploration and Kriging

이대연

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이대연 (건국대학교, 건국대학교 대학원)

지도교수: 이재우

발행연도: 2014

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이용수4

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

비행 시뮬레이션을 위한 전역 탐색과 크리깅 기반 다정밀도 해석 기법 연구

이대연 , 전형근 , 조성준 외 4명 한국항공우주학회 학술발표회 초록집 2014.04 학술대회자료

비행 시뮬레이션을 위한 전역탐색과 크리깅 기반 다정밀도 해석 기법 연구

이대연 항공우주정보시스템공학과 2014.01 학위논문

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본 연구에서는 비행 시뮬레이션 수행을 통해 비행체 성능 해석을 위한 전역탐색 및 크리깅 기반 다정밀도 해석 기법을 정립하였다. 이를 위해 활공 비행체의 목적과 임무 분석을 통해 임무 요구도를 설정 하였으며, 기본 형상에 대한 비행 시뮬레이션을 수행하여 설계된 비행체의 성능을 분석 임무 요구도 만족 여부를 판단하였다. 비행 시뮬레이션 과정에서의 정확도와 효율성을 높이기 위해 다정밀도 해석 프로세스를 정립하였으며, 데이터베이스를 구축하였다. 다정밀도 해석 프로세스를 구성하는 저정밀도 해석기법으로는 VLM에 기반한 AVL 프로그램을 사용하였으며, 고정밀도 해석에는 건국대학교 공력 해석 및 설계 연구실에서 개발한 in- house CFD 코드인 AADL-3D를 사용하였다. 저정밀도 해석 결과와 고정밀도 해석 결과의 효율적인 통합을 위해 전역탐색과 크리깅 기법이 사용되었다. 다정밀도 해석 프로세스를 통해 구축한 공력 데이터베이스를 매틀랩 시뮬링크에 내장되어 있는 3자유도 궤적 시뮬레이션 모듈에 적용, 설계한 활공 비행체의 성능 분석을 위한 비행 시뮬레이션을 수행하였다. 최종적으로 비행 시뮬레이션 결과와 임무 요구도를 비교 분석하여 설계된 비행체의 임무 요구도 만족 여부를 판단하였으며, 이를 통해 정립된 기법의 타당성을 검증하였다.

#비행 시뮬레이션 #다정밀도 해석 기법 #전역 탐색 #크리깅 기법

제1장 서론 1
제1절 연구 배경 1
1. 미래 전쟁의 양상과 전쟁 기술의 변화 1
2. 유도 무기의 중요성 1
3. 활공 비행체의 적용 2
제2절 연구 목표 및 내용 3
제2장 활공 비행체 성능 해석 프로세스 5
제1절 활공 비행체 임무 요구도 5
제2절 활공 비행체 성능 해석을 위한 프로세스 6
제3장 다정밀도 데이터베이스 구현 7
제1절 다정밀도 데이터베이스 구현의 필요성 7
제2절 크리깅 기법 7
제3절 수치 예제 10
1. 1차원 수치 예제 1 10
2. 1차원 수치 예제 2 12
3. 2차원 수치 예제 14
제4장 공력 해석 도구 15
제1절 저정밀도 해석 도구 15
1. AVL 해석 도구 15
제2절 고정밀도 해석 도구 16
1. AADL-3D code 16
가. 지배방정식 17
(1) 3차원 압축성 Navier-Stokes 방정식 17
(2) 지배 방정식의 무차원화 18
(3) 지배 방정식의 변환 19
나. 난류 모델 21
다. 공간차분 및 시간적분법 23
2. AADL-3D code 검증 24
가. 천음속 영역 24
나. 아음속 영역 27
제5장 3자유도 궤적 시뮬레이션 30
제1절 3자유도 궤적 시뮬레이션의 필요성 30
제2절 매틀랩 시뮬링크 프로그램 30
제6장 활공 비행체 성능 해석 결과 및 분석 32
제1절 활공 비행체 형상 및 격자 시스템 32
1. 활공 비행체 형상 32
2. 활공 비행체 격자 시스템 33
제2절 활공 비행체 해석 결과 34
1. 공력 데이터베이스 생성을 위한 공력 해석 영역 설정 34
2. 저정밀도 AVL 해석 결과 35
3. 크리깅 기법을 적용한 다정밀도 데이터베이스 구현 결과 35
4. 3자유도 시뮬레이션 결과 및 분석 38
5. 결과 분석 39
제7장 결론 및 향후 계획 40
제1절 결론 40
제2절 향후 계획 41
참고문헌 42
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