복합 비행 동작을 위한 기하학적 제어 방법 SE3

본 논문은 복합 비행 동작을 수행할 수 있는 쿼드로터 무인항공기(UAV)를 위한 새로운 비선형 제어 방법을 제시한다. 연구의 출발점은 쿼드로터의 동역학을 특수 유클리드 군 SE(3) 위에 전역적으로 모델링함으로써, 로컬 좌표계(오일러 각)나 사원수와 같은 기존 표현 방식이 갖는 특이점·이중표현·언와인딩 문제를 회피하는 것이다. 1. **시스템 모델링** - 질량 m, 관성 행렬 J, 회전 행렬 R∈SO(3), 각속도 Ω∈ℝ³, 위치 x∈ℝ³, 속도 v∈ℝ³를 정의한다. - 각 로터 i(1~4)의 추력 f_i와 토크 τ_i는 직접 제어 가능하다고 가정하고, 총 추력 f=∑f_i와 토크 M=∑τ_i를 제어 입력으로 사용한다. - 동역학 방정식은 다음과 같다. \