The Application of inverse simulation techniques for modelling the special manoeuvres

• Autorzy: Blajer W. , Goszczyński J. , Krawczyk M.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie dynamiki odwrotnej do modelowania manewrów specjalnych samolotu bezpilotowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with the inverse simulation problem of aircraft general motion. The aircraft is constrained to follow a specified trajectory in space (two program constraints), and two other demands, one on airframe attitude with res- pect to the trajectory and the other on flying speed, are added. The guidelines for the effective modelling of aircraft prescribed trajectory flight are discussed, and a method for computing time histories of state variables and program control (that ensures the programmed motion realisation) is developed. Some results of numerical simulations with reference to the special manoeuvres are reported.

PL

W pracy dokonano wyboru metody startu samolotu bezpilotowego, a następnie przedstawiono wyniki symulacji opracowanego manewru. Wykorzystano do tego celu opisany model dynamiki samolotu bezpilotowego „ĆMA", który został wyprowadzony przy zastosowaniu formalizmu Boltzmanna-Hamela dla układu o więzach nieholonomicznych. Do rozwiązania zagadnienia startu zastosowano podejście syntetyczne (symulacja odwrotna), wykorzystujące teorię ruchu programowego. Za program ruchu przyjęto więzy nałożone na trajektorię i położenie kątowe płatowca względem niej (kąt ślizgu Beta= 0). Dodatkowo założono, że przez cały czas trwania startu ciąg przyjmuje wartości maksymalne. W konsekwencji więc przyjęty program ruchu jest niezupełny - nie nałożono bowiem więzów na całkowitą prędkość lotu V. Wyliczone w ten sposób sterowania nominalne sterem wysokości i ciągiem pozwoliły na weryfikację na drodze eksperymentu modelowego zaplanowanego w postaci programu ruchu manewru, w obecności zakłócenia spowodowanego wystąpieniem podmuchu. Uzyskane wyniki badań posłużą do opracowania metodyki umożliwiającej zautomatyzowanie procesu planowania misji na etapie startu i odzysku.

Słowa kluczowe

EN

aerospace dynamics and control; control system design; inverse simulation

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2000
• Tom: Nr 3-4 (162-163)
• Strony: 33--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Blajer W.

• Technical University of Radom, Poland

autor

Goszczyński J.

• Institute of Aviation

autor

Krawczyk M.

• Institute of Aviation

Bibliografia

• [1] Krawczyk M., Graffstein J., Maryniak J.: Mathematical model of UAV in numerical simulation of the recovery manoeuvre during perturbed flight. Journal of theoretical and applied mechanics. Vol 38, nrl 2000.
• [2] Blajer W., Krawczyk M., Graffstein J.: UAV program motion and control in prescribed mission. Journal of theoretical and applied mechanics. Vol 4, No. 36, 1998.
• [3] Blajer W.: Dynamics and control of mechanical systems in partly specified motion. Journal of the Franklin Institute, Vol. 334B. No. 3. pp 407-426, 1997.
• [4] Blajer W., Parczewski J.: Aircraft program motion along a predetermined trajectory: part I-mathematical modelling, part II-numerical simulation with application of spline functions to trajectory definitions. The Aeronautical Journal, Vol. 94, No. 931, 932. pp 17-23,53-58, 1990.
• [5] Brenan K.E., Campbell S.L. Petzold L.R.: Numerical solution of initial value problems in differential - algebraic equations, Elsevier, New York, 1989.
• [6] Hess R.A., Gao C, Wang S.H.: Generalized technique for inverse simulation applied to aircraft maneuvers. Journal of Guidance. Control, and Dynamics, Vol. 14, No. 5, pp 920-926, 1991.
• [7] Kato O., Sugiura I.: An interpretation of airplane general motion and control as inverse problem. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 9, No. 2, pp. 198-204, 1986.

Uwagi

The research was supported by the State Committee for Scientific Research: Grants No 9T12C 060 17 and 0T00A 036 17.