7
Conclusioni e sviluppi futuri
7.1
Conclusioni
Al termine di questo lavoro di tesi si ritiene opportuno specificare in maniera schematica i principali risultati ottenuti e descrivere gli strumenti impiegati che hanno reso possibile il loro raggiungimento.
La prima parte del lavoro ha avuto come obiettivo la messa a punto e l’am-pliamento del modello di simulazione della dinamica del velivolo; in partico-lare si sono raggiunti i seguenti risultati:
• Il modello del motore, completamente rivisitato alla luce degli aspet-ti teorici sulle eliche a passo fisso e dei risultaaspet-ti sperimentali prece-dentemente ottenuti da prove al banco, `e ora in grado di descrivere i principali parametri che lo caratterizzano in qualunque fase della mis-sione; inoltre `e stata raggiunta l’integrazione del gruppo motore col resto dell’architettura e sono stati valutati i contributi aerodinamici che questa comporta;
• Il modello del calcolo delle forze aerodinamiche `e stato messo a punto consentendo la esatta corrispondenza tra una qualsiasi condizione di trim calcolata fuori dal modello e quella rilevata dalla simulazione; • Ci`o ha permesso di creare un range significativo di condizioni di trim
dalle quali partire per simulare una qualsiasi fase della missione.
7 – Conclusioni e sviluppi futuri
La seconda parte del lavoro `e stata completamente centrata sullo sviluppo del sistema di autopilotaggio del velivolo e sulla sua integrazione nel sistema di gestione del volo:
• Il range di condizioni di trim prima descritto ha permesso la sintesi del sistema di autopiloti per diversi punti dell’inviluppo di volo: il compor-tamento dinamico in ciclo chiuso risulta regolato dalla variazione dei guadagni di chiusura dei controlli automatici al variare della condizione di volo stessa;
• Successivamente ogni autopilota `e stato inserito nel FMS con parti-colare attenzione all’interfacciamento col joystick e coi pannelli della strumentazione e della mappa: il sistema di controllo risulta in grado di comunicare correttamente con questi terminali per il passaggio alla gestione automatica del volo e rendere effettivo il calcolo delle variazioni dei comandi;
• Infine si `e proceduto alla verifica del sistema completo degli autopiloti sul banco prova: i risultati ottenuti dimostrano il successo delle prove, la dinamica del velivolo risulta coerente con quanto ci si attendeva teoricamente.
Gli strumenti ed i fattori che hanno reso possibili questi risultati sono essen-zialmente:
• L’utilizzo di Simulinkr per la simulazione: tale ambiente di lavoro, im-piegato per la creazione delle varie parti dei modelli, ha avuto un ruolo molto importante.
La caratteristica schematicit`a del software permette all’utente di creare facilmente dei blocchi seguendo il flusso logico delle informazioni e as-segnando semplicemente delle entrate e delle uscite ben definite; inoltre il fatto di programmare attraverso un’interfaccia grafica aiuta notevol-mente ad individuare i punti in cui intervenire.
Ci`o permette di ottenere modelli di elevata flessibilit`a e quindi facil-mente riadattabili al variare delle necessit`a.
• L’utilizzo del tool di Matlabr Sisotool per la definizione dei controllori. Caratteristica peculiare del tool `e sen’altro la completezza della infor-mazioni rappresentate e la semplicit`a di intervento per modificare i
7 – Conclusioni e sviluppi futuri
parametri di compensazione; inoltre esso dispone di interfaccia grafica intuitiva e pratica.
Il programmatore `e in grado di visualizzare le uscite desiderate e di controllarne in maniera continua le variazioni a seguito di una qualsiasi variazione del controllore.
• L’utilizzo di una rete locale ethernet, costituita da sei calcolatori prov-visti di schede di rete e collegati tra loro per mezzo di uno switch: essa permette lo scambio di dati ad alta velocit`a, riducendo cos`ı i tempi necessari ad ogni ciclo di simulazione, la quale risulta riprodotta sugli appositi terminali in maniera realistica.
7.2
Sviluppi futuri
Infine si delineano i temi ancora da sviluppare nell’ottica del completa-mento del sofware per la fase di simulazione a terra e di dotazione della strumentazione hardware dell’UAV, sino alla prova di volo.
• L’installazione a bordo del GPS e della piattaforma INS congiunta-mente all’implementazione di un filtro di Kalman, da integrare all’in-terno del software del FMS, che permetta di filtrare i segnali provenienti dal GPS stesso;
• L’installazione del tubo di Pitot che permetta l’acquisizione dei dati aria.
• Il montaggio di una ricetrasmittente che permetta l’invio e la ricezione della telemetria di bordo; di qui la necessit`a di applicare delle scherma-ture sulle altre apparecchiascherma-ture per non avere problemi di interferenze tra i segnali;
• L’installazione a bordo di un paracadute per impedire che in caso di guasto il velivolo subisca un danno irreparabile; dapprima un modello non direzionale e poi, eventualmente, direzionale, cos`ı da poterne ges-tire anche la traiettoria di discesa. Questa operazione implica lo studio della particolare dinamica e la creazione di modelli per il paracadute.
7 – Conclusioni e sviluppi futuri
• Il montaggio di videocamere digitali a bordo del velivolo: sar`a possibile perci`o eliminare il Visual (se non per eseguire dei voli simulati) e avere una vista reale dello scenario esterno.
• Per ottenere dagli enti preposti l’autorizzazione necessaria ad effettuare delle prove di volo in poligono, `e indispensabile dotare il software del FMS di un blocco per l’individuazione dei guasti e la determinazione della gravit`a: questo significa sviluppare lo studio delle avarie, valu-tarne le conseguenze sul comportamento dinamico del velivolo, indivi-duare possibili configurazioni di emergenza che permettano o di portare a termine la prova o comunque di interromperla senza uscire dai confini del poligono stesso e nel rispetto delle condizioni di sicurezza dettate dai regolamenti.
