Identificação do aeromodelo Piper J3 em movimento longitudinal através da implementação de algoritmo OEM e simulações computacionais em softwares X-PLANE e MATLAB/SIMULINK

Abstract

O projeto e desenvolvimento de sistemas de controle para aeronaves não tripuladas, VANT, tem sido amplamente estudado nos últimos anos havendo a necessidade de modelos matemáticos com maior representatividade aos comportamentos físicos. Por esse motivo, existe a fundamental aplicação de métodos de identificação, para a obtenção das derivadas de estabilidade e controle da aeronave, para respostas mais próximas da realidade. O algoritmo de identificação OEM (Output Error Method) é amplamente utilizado na identificação de aeronaves, com diversos resultados de sua aplicação reportados na literatura. O método OEM foi utilizado neste trabalho para identificar as derivadas de estabilidade e controle, para a dinâmica longitudinal do modelo em uma escala de 1/6 ”, Piper J3, com base nos dados coletados no simulador de voo X-PLANE. O modelo não linear da aeronave foi implementado em um ambiente MATLAB/SIMULINK e o algoritmo OEM foi simulado. O vetor inicial da matriz de derivadas aerodinâmicas usado no algoritmo OEM e os tensores de inércia, foram obtidos a partir dos softwares de simulação aerodinâmica XFLR5 e AVL. Pois este trabalho tem como objetivo apresentar uma alternativa para a identificação de VANTs, devido às características destas aeronaves de pequeno porte não estarem disponíveis em tabelas e softwares empíricos, assim como para aeronaves de escala real. Além disso é apresentada uma fase de amadurecimento e familiarização para o uso do método OEM, que antecedem a identificação da aeronave em voos reais, realizando campanhas de voo virtuais através do modelo em software X-PLANE.