본 연구에서는 초음속 비행체를 위한 비행궤적 최적화와 6-DOF 비행 시뮬레이션을 수행하고자 다분야 통합설계 프로세스 개발을 수행하였다. 시스템 및 추력 모델, 공기 데이터, 중량, 추력 성능과 비행 역학 모델은 FOTRAN과 매트랩 환경에서 개발되었으며 iSIGHT software의 프레임워크를 통하여 통합되었다. 이러한 통합프로세스를 활용한 궤적 최적화 계산은 iSIGHT software의 Adaptive Simulated Annealing 최적화 기법을 통해 수행되었으며 초음속 비행에 관련한 구속조건들이 고려되었다. 궤적 최적화 결과를 통해 얻어진 효율적 연료공급 및 노즐 추력 제어에 대한 일반적인 운용 및 초음속 비행체의 비행시뮬레이션에 대한 응용방안에 대해서도 고찰하고자 한다.
In this study, the trajectory optimization and 6-DOF flight simulation for a supersonic vehicle is performed by using multidisciplinary integrated analysis. System modeling, propulsion model, aerodynamic data, weight, thrust performance and flight dynamic analysis modules were developed with FOTRAN and Matlab/Simulink environment and integrated by framework of iSIGHT software. In the sample run of this integrated process, the trajectory optimization problem is formulated by the optimization algorithm of Adaptive Simulated Annealing in iSIGHT software and the supersonic operation constraints are considered during trajectory optimization. It is shown that results of trajectory optimization give senses to fuel supply and nozzle thrust control into effectiveness. Furthermore, general operation direction and its application for the flight simulation of supersonic vehicles are discussed.