THREE-DIMENSIONAL NONLINEAR PATH-FOLLOWING GUIDANCE SYSTEM AND METHOD BASED ON DIFFERENTIAL GEOMETRY

Disclosed are a three-dimensional nonlinear path-following guidance system and a three-dimensional nonlinear path-following guidance method based on the differential geometry of a curve. The three-dimensional nonlinear path-following guidance system according to an embodiment of the present invention is a path-following guidance system for guiding a moving body to follow a target path, comprising: an object-to-be-controlled information obtaining part for obtaining the position and velocity of the moving body, which is to be controlled, as object-to-be-controlled information; a nearest-point calculating part for calculating the nearest point corresponding to the position of the moving body with respect to the target path; a target path property calculating part for calculating the differential-geometric properties of the target path; a guidance command generating part for obtaining a forward-looking vector, which is calculated using a forward-looking angle and a radial separation distance, based on information on the object to be controlled, information on the nearest point and the differential-geometric properties of the target path, and generating a guidance command given as acceleration; and a movement control part for controlling the movement of the moving body according to the guidance command. 곡선의 미분 기하에 기반한 3차원 비선형 경로 추종 유도 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 비선형 경로 추종 유도 시스템은, 이동체가 목표 경로를 추종하도록 유도하는 경로 추종 유도 시스템으로서, 제어대상이 되는 상기 이동체의 위치와 속도를 제어대상 정보로 획득하는 제어대상 정보획득부; 상기 목표 경로에 대해 상기 이동체의 위치에 해당하는 최근접점을 계산하는 최근접점 계산부; 상기 목표 경로에 대해 미분 기하적 특성을 계산하는 목표 경로 특성 계산부; 상기 제어대상 정보, 상기 최근접점 정보, 상기 목표 경로의 미분 기하적 특성을 기반으로 하여 전방주시각 및 방사상 이격거리로 계산되는 전방주시 벡터를 구하고, 가속도로 주어지는 유도 명령을 생성하는 유도 명령 생성부; 및 상기 유도 명령에 따라 상기 이동체의 움직임을 제어하는 이동 제어부를 포함할 수 있다.