Redes neurais artificiais na predição de respostas e estimação de derivadas aerodinâmicas de aeronaves

• Autor(a) principal: Souza, Luciane de Fátima Rodrigues de
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-19012011-113815/
• topic: Artificial neural networks; Dinâmica de vôo; Envelope de vôo; Flight dynamics; Flight envelope; Predição; Prediction; Redes neurais artificiais

A área de dinâmica de aeronaves atingiu um alto nível de desenvolvimento e devido à crescente disponibilidade de computadores cada vez mais rápidos e com maior capacidade de processamento; a aplicação de técnicas numéricas de identificação nesta área também teve grande avanço. Este trabalho apresenta uma metodologia para predição de respostas de aeronaves dentro de envelopes de vôo pré-estabelecidos usando redes neurais recorrentes e uma metodologia para estimação das suas derivadas aerodinâmicas usando redes neurais feedforward. Para obter os conjuntos de dados para treinar as redes neurais, foi implementado um modelo não linear de dinâmica de vôo e simulado o comportamento de uma aeronave de combate em nove pontos de um envelope de vôo. Foram usadas as respostas simuladas correspondentes a quatro pontos para treinar a rede neural e depois disto, esta capturou satisfatoriamente a dinâmica da aeronave, identificando com grande sucesso as respostas do movimento longitudinal da aeronave por todo o envelope de vôo considerado. Após a simulação e identificação das respostas da aeronave dentro do envelope de vôo, é apresentada a resolução do problema inverso, ou seja, usando velocidades escalares e angulares da aeronave juntamente com seus dados geométricos como entradas para a rede neural feedforward, é obtido um modelo neural estimador de derivadas aerodinâmicas. Para mostrar a capacidade deste modelo neural estimador, este é aplicado na estimação das derivadas da aeronave simulada e também aplicado na estimação das derivadas aerodinâmicas da aeronave militar a jato Xavante AT-26 da Força Aérea Brasileira. Estas metodologias propostas reduzem custo de obtenção das derivadas aerodinâmicas e mostram a eficácia das redes neurais em estimar as respostas de aeronaves dentre de um envelope de vôo pré-definido.