Sommario
La presente tesi di laurea si inquadra nell’attività di ricerca in corso presso il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale dell’Università degli Studi di Pisa, volta allo sviluppo di algoritmi capaci di stimare parametri del volo quali gli angoli di incidenza e derapata, il numero di Mach e la pressione statica ambiente, a partire da misure di flusso locale e da misure inerziali.
Il lavoro svolto ha avuto come obiettivo quello di sviluppare delle metodologie che permettessero la determinazione degli angoli di incidenza e derapata del velivolo senza avvalersi delle misure fornite dai sensori di flusso locale dei Dati Aria.
Gli algoritmi implementati consentono il calcolo dei suddetti angoli a partire dalle misure accelerometriche dei sensori inerziali, e sono state concepiti e convalidati basandosi su dati di volo di un moderno velivolo ad elevate prestazioni.
Nel presente lavoro sono stati sviluppati tre algoritmi per la stima dell’angolo di incidenza e due per quella dell’angolo di derapata. Tutti i metodi presentati basano essenzialmente il loro funzionamento sui modelli matematici dei coefficienti di forza nelle direzioni degli assi corpo z (per quanto riguarda l’angolo di incidenza) ed y (per quanto riguarda l’angolo di derapata), ricavati attraverso un’approfondita analisi dei dati di volo.
Fa eccezione il secondo metodo di stima dell’incidenza che si basa sull’impiego simultaneo di un modello matematico del trim in volo rettilineo e di un modello delle variazioni del coefficiente di forza lungo z dovute alle manovre.
I modelli matematici dei coefficienti di forza utilizzati negli algoritmi di stima degli angoli di incidenza e derapata sono stati determinati mediante due diverse tecniche: la prima si basa sull’analisi di dati sperimentali relativi a condizioni di volo stazionarie, la seconda sull’applicazione di una procedura di System Identification a fasi di volo manovrato. L’implementazione di quest’ultima tecnica è stata preceduta da una fase preliminare di studio relativa alle tecniche di identificazione parametrica che sono state applicate a sistemi noti al fine di valutare la qualità e l’attendibilità dei risultati.
II
