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본 발명은 수직면 추종목표직선에 대한 비행체의 운동역학을 간단히 모델링하고 이 모델에 최적제어이론을 적용하여 비행제어 알고리듬을 설계하는 방법으로서, 본 발명에 따르면, 비행조건에 따라 이득 변화가 자동적으로 계산되며, 현재 비행조건에서 이득여유(gain margin) 무한대, 위상여유(phase margin) 60도 이상, 이득감소여유(gain reduction margin) 0.5이상을 확보할 수 있을 뿐 아니라, 비행체의 속도 및 가속도, 중력 등에 대하여 허용할 수 있는 강인성의 크기도 계산할 수 있다. 이 뿐 아니라 제안된 제어기로 구성되는 폐루프 시스템(closed loop system)의 응답특성을 간단한 선형 시스템으로 근사하여 예측할 수 있으며, 이렇게 예측된 성능을 바탕으로 하여 제어 시스템의 설계 파라메타를 조정할 수 있는 등의 장점이 있다.