Longitudinal motion control for flare phase of landing

• Autorzy: Masłowski P.

Warianty tytułu

PL

Sterowanie ruchem podłużnym w fazie wyrównania podczas lądowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The discussion presented in the paper is focused on selected problems of synthesis of automatic flight control law, designed especially for longitudinal motion control of a landing aircraft, when pursuing a flare manoeuvre, just before a touch-down. Some general aspects of control process, that is executed in such a case, are considered in order to disclose its predictive character. Novel solutions, developed in the Instytut Lotnictwa for on-board sub-systems, designed to measure/ estimate a rate-of-climb/descent flight parameter in such a manoeuvre, are also described in order to present their effectiveness and ‘new quality’ entered in control process. The discussion is illustrated by some results obtained by simulation with the mathematical model of Cessna 402C aircraft used as an example These results are proving the efficiency of proposed solutions and their potential for future research.

PL

Dyskusja przedstawiona w artykule koncentruje się wokół wybranych zagadnień syntezy praw sterowania automatycznego ruchem podłużnym lądującego samolotu, podczas manewru wyrównania poprzedzającego moment przyziemienia. omówiono niektóre ogólne aspekty procesu sterowania w takim przypadku, aby ujawnić jego predykcyjny charakter. Dyskusja nowych rozwiązań, rozwijanych w Instytucie Lotnictwa dla urządzeń pokładowych przeznaczonych do pomiaru/estymacji prędkości opadania/wznoszenia podczas wykonywania takiego manewru, podkreśla ich efektywność i „nową jakość’ wprowadzaną przez nie do procesu sterowania. Rozważania ilustruje kilka wyników obliczeń symulacyjnych, wykonanych dla modelu matematycznego samolotu Cessna 402C, który został wykorzystany jako przykład. Wyniki te potwierdzają poprawne działanie proponowanych rozwiązań i ich duży potencjał dla przeszłych badań.

Słowa kluczowe

EN

flight control; longitudinal motion control; flare phase of landing

PL

sterowanie lotem; sterowanie ruchem podłużnym

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 8 (217)
• Strony: 82--97
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Masłowski P.

• Instytut Lotnictwa

Bibliografia

• [1] Basmadji F. L, Gruszecki J., Sequential Fuzzy Guidance System of Flying Object while Flying Over Configured Terrain (in Polish), Proceedings of 4th International Conference on Scientific Aspects of Unmanned Aerial Vehicles (SAUAV-2010), Suchedniów, 5-7 of May 2010, (ISBN 978-83-88592-70-6).
• [2] Belogorodskij, S. P., Automatic control of aircraft landing (in Russian: Avtomatizacija upravlenuja posadki samoleta), Transport, Moskva 1972.
• [3] Bociek S., Gruszecki J. Aircraft Control Systems (in Polish: Układy sterowania automatycznego samolotem), Technical University of Rzeszów, Rzeszów 1999 (ISBN 83-7199-123-1).
• [4] Ciężki G., Sobieraj W.: The Assessment for Terrain - Following Flights Capability Basedon Characteristics of Aircraft’s Dynamics (in Polish: Ocena możliwości wykonywania lotów ze śledzeniem rzeźby terenu na podstawie własności dynamicznych samolotu), Proceedings of 5th Polish Conference: Mechanics in Aviation, Warsaw 1992, pp. 97-107.
• [5] Dziupiński J., Low speed sensor, (in Polish: Prędkościomierz małych prędkości), transactions of the Institute of Aviation, 6/2009 (201), pp. 44-51.
• [6] Flood C.: Real - Time Trajectory Optimization for Terain Following Based on Nonlinear Model Predictive Control, MS - thesis, LiTH-ISY-EX-3208, Linkoping University 2001. (www.epliu.se/exjobb/isy/2001/3208).
• [7] Graffstein J., Krawczyk M.: Możliwości uproszczeń układu automatycznego sterowania małym samolotem bezpilotowym, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, nr 186, Mechanika z. 56, Awionika tom, str. 419-426, Rzeszów 2001.
• [8] Iiguni Y., Akiyoshi H., Adachi N., An Intelligent Landing System Based on Human Skill Model, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 34, No. 3, July 1998, pp. 877 882.
• [9] Jacques D. R., Ridgely D. G., Canfield R. A.: Discrete - Time, Mixed - Norm Control Synthesis Applied to Aircraft Terrain Following, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 19, No. 5, 1996, pp. 1088-1094.
• [10] Kurman K. J. K., Feedback Control: Theory and Design, Elsevier, Amsterdam-Oxford-New York-Tokyo 1984 (Polish version: Teoria regulacji. Podstawy. Analiza. Projektowanie), WNT, Warszawa 1975.
• [11] Lu P., Pierson B. L.: Optimal Aircraft Terrain - Following Analysis and Trajectory Generation, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 18, No. 3, 1995, pp. 555-560.
• [12] Masłowski, P., Predictive motion control for the aircraft performing low - altitude, terrain - following flight (to be published in Transactions of the Institute of Aviation).
• [13] Masłowski, P., Popowski, S., Fusion of measurement data as a metod for improving estimation quality (in Polish), 1st Congress of Polish Mechanics, Warsaw, August 28-31, 2007.
• [14] McLean D., Zouaoui Z.: An airborne windshear detection system, The Aeronautical Journal, Vol. 101, No. 1010, Dec. 1997, pp. 447-456.
• [15] Meissner J., The Pilot of Starlit Cognizance (in Polish), Iskry, Warszawa 1970.
• [16] Nettleton J., Barr D., Schilling B., Lei J., Goldwasser S. M.: Micro - Laser Range Finder Development: Using the Monolithic Approach, report: US ARMY CECOM RDEC NVESD, Fort Belvoir & Bala - Cynwyd, 1999 (www.repairfaq.org/sam/Ir/).
• [17] Popowski, S., Dąbrowski, W, An integrated measurement of altitude and vertical speed founmahned aerial vehicles, Scientific Proceedings of Riga Technical University, Series 6: Transport and Engineering, pp. 197-205, RTU, Riga 2008. (ISSN 1407-8015).
• [18] Popowski S., Dąbrowski W., Measurement of aircraft’s vertical velocity in landing manoeuvre (in Polish: Pomiar prędkości pionowej samolotu podczas lądowania), Proceedings of the 5th Conference: Avionics, Rzeszów, September 2007.
• [19] Pułaczewski J., Szacka K., Manitius A., Principles of Automatics (in Polish: Zasady automatyki), WNT, Warszawa 1974.
• [20] Takahashi Y., Rabins Auslander Sterowanie i systemy dynamiczne, WNT Warszawa.
• [21] Timmins W.: Operations Guide F-16C/D Block 50/52: LANTIRN AN/AAQ-13 Navigation Pod, AN/AAQ-14 Targeting Pod. (www.freebirdswing.org/TacReference/RefMaterial.asp)