Maximum likelihood estimation for identification of aircraft aerodynamic derivatives

• Autorzy: Lichota P. , Lasek M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/meceng-2013-0014

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja pochodnych aerodynamicznych Metodą Największej Wiarygodności

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article investigates identification of aircraft aerodynamic derivatives. The identification is performed on the basis of the parameters stored by Flight Data Recorder. The problem is solved in time domain by Quad-M Method. Aircraft dynamics is described by a parametric model that is defined in Body-Fixed-Coordinate System. Identification of the aerodynamic derivatives is obtained by Maximum Likelihood Estimation. For finding cost function minimum, Lavenberg-Marquardt Algorithm is used. Additional effects due to process noise are included in the state-space representation. The impact of initial values on the solution is discussed. The presented method was implemented in Matlab R2009b environment.

PL

Artykuł zawiera informacje na temat identyfikacji pochodnych aerodynamicznych. Estymacja opiera się o parametry zapisywane przez Pokładowy Rejestrator Lotu. Zagadnienie jest rozważane w dziedzinie czasu przy użyciu podejścia Quad-M. Do opisu dynamiki samolotu wykorzystano model parametryczny zdefiniowany w układzie sztywno związanym z samolotem. Do identyfikacji wykorzystano Metodę Największej Wiarygodności. Do znalezienia minimum funkcji celu użyto algorytm Levenberga-Marquardta. W modelu uwzględniono wpływ dodatkowych czynników reprezentowany przez szum przetwarzania. Omówiono wpływ wartości początkowych na rozwiązanie. Prezentowane wyniki uzyskano w środowisku Matlab R2009b.

Słowa kluczowe

EN

flight dynamics; flight data recorder; Levenberg-Marquardt algorithm; maximum likelihood estimation; output error method; parametric identification

PL

dynamika lotu; pokładowy rejestrator lotu; algorytm Levenberga-Marquardta; metoda największej wiarygodności; metoda błędu wyjścia; identyfikacja parametryczna

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. LX, nr 2
• Strony: 219--230
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Lichota P.

• The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Lasek M.

• The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Jategaonkar R.: Flight Vehicle System Identification: A Time Domain Methodology, Reston, Progress in Astronautics and Aeronautics, 2006.
• [2] Manerowski J.: Identyfikacja modeli ruchu sterowalnych obiektów latających, Warsaw, Askon, 2003.
• [3] Stevens B. L., Lewis F. L.: Aircraft Control and Simulation, 2nd ed, New York, Wiley-Interscience, 2003.
• [4] Goszczyński J.: Practical aspects of the identification of the aerodynamic characteristics, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2006, Vol. 44, No. 1, pp. 31-50.
• [5] Iliff K. W.: Estimation of Aerodynamic Characteristics from Dynamic Flight Test Data. Stability Parameters, 1978, AGARD-CP-235, Paper 15.
• [6] Iliff, K. W., Maine, R. E.: Practical aspects of using a maximum likelihood estimator, 1975, AGARD Methods for Aircraft State and Parameter Identification.
• [7] Jategaonkar R., Fischenberg D., von Gruenhagen W.: Aerodynamic Modeling and System Identification from Flight Data – recent Applications at DLR.
• [8] Morelli E.A.: Flight Test Maneuvers for Efficient Aerodynamic Modeling, 2011, AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference.
• [9] Ratnayake N. A., Waggoner E. R., Taylor B. R.: Lateral-Directional Parameter Estimation on the X-48B Aircraft Using an Abstracted, Multi-Objective Effector Model, 2011, AIAA Applied Aerodynamics Conference.