Desenvolvimento de modelo, ajuste de ganhos e software-in-the-loop para testes de piloto automático para uma aeronave remotamente pilotada

• Autor(a) principal: Lobianco, Lucas Garcia de Sampaio
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
• Texto Completo: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/845775
• topic: Veículos pilotados remotamente; Simulação em software in-the-loop; Pilotos automáticos; Engenharia aeronáutica; Aeronáutica

Parte fundamental de uma Aeronave Remotamente Pilotada (RPA,Remotely Piloted Aircraft) é o conjunto formado por seus pilotos automáticos, visto o funcionamento intrinsecamente autônomo desse tipo de aeronave. A fim de reduzir custos e riscos associados a possíveis falhas no teste dessas malhas de controle em hardware, é interessante desenvolver um método que permita a verificação preliminar em software. Este Trabalho de Graduação propõe um modelo híbrido para a obtenção das derivadas aerodinâmicas de estabilidade e controle de uma aeronave remotamente pilotada, a partir do método de vórtice lattice implementado pelo software AVL (Athena Vortex Lattice) e da Teoria de Elemento de Pá empregada pelo simulador de voo X-Plane. Com isso, é possível estabelecer o modelo matemático não-linear da aeronave e linearizá-lo em torno de uma posição de equilíbrio. Em seguida, são determinadas leis para aumento de estabilidade de controle longitudinal e látero-direcional (SAS, Stability Augmentation System) e projetados pilotos automáticos de altitude hold, pitch attitude hold, speed hold, roll angle hold e yaw angle hold, com o uso de técnicas modernas de controle. Para validação do modelo não-linear dos sistemas projetados, é adotada uma simulação software-in-the-loop a partir da integração entre os controles em SIMULINK© e o simulador de voo X-Plane. À esse sistema também integra-se o algoritmo Waypoint Follower, do SIMULINK©, para a realização de uma missão que permita conferir confiabilidade aos pilotos automáticos desenvolvidos.