Geri Dön

Aerodynamic parameter estimation of a supersonic missile with rapid speed variation by using kalman filtering

Yüksek hız değişimine sahip süpersonik bir füzede kalman filtreleme ile aerodinamik parametre tahmini

  1. Tez No: 442333
  2. Yazar: TUĞBA BAYOĞLU
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 95

Özet

Bu çalışmada, kısıtlı uçuş zarfında fazla ve hızlı Mach değişimine sahip olan süpersonik füzelerde aerodinamik parametre kestirim problemi Kalman filtreleme algoritması ile birlikte ölçümlerin ve Wiener ve complementary filtreleme ile yeniden oluşturulmuş uçuş parametrelerinin kullanılmasıyla çözülmüştür. İlk olarak, tahmin yapılacak bölgede doğrusal olmayan aerodinamik modelin matematiksel yapısı elde edilmiş ve aerodinamik kestirim problemi klasik, zamanla değişmeyen aerodinamik türev kestirim problemine basitleştirilmiştir. Sonra aerodinamik parametrelerin Mach sayısına bağlı değişimini ele alabilmek için, aerodinamik terimlerin Mach türevleri basitleştirilmiş modele ilave edilmiştir. Elde edilen parametre tahmini problemi adaptif Kalman filtresi kullanılarak çözülmüştür. Son olarak, önerilen yöntem yüksek sadakat seviyeli altı serbestlik derecesine sahip füze uçuş benzetim modelinden elde edilen simüle verileri kullanarak bir dizi belirsizliklere karşı test edilmiştir. Tahmin algoritması hücum açısında oluşan kaymalara karşı hassas olduğu için, önceden tanımlanmış ama belirsiz aerodinamik model kullanarak tasarlanan birinci dereceden complementary filtre, enstrümantasyon hataları nedeniyle oluşan hücum açısı tahmini problemlerini düzeltmek amacı ile kullanılmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study, aerodynamic parameter identification problem of a supersonic missile, which has large and rapid Mach variations throughout its limited flight duration, is solved by using the Kalman filter algorithm together with measurements and flight path reconstruction outputs modified by the Wiener filter and a complementary filter. First, the mathematical structure of the nonlinear aerodynamic model in the identification region is obtained and the aerodynamic identification problem is simplified to a classical, time-invariant aerodynamic derivative identification problem. Then, Mach derivatives of aerodynamic terms are added into the simplified aerodynamic model to take into account the dependency of the aerodynamic parameters on Mach number. The resulting parameter identification problem is solved by using an adaptive Kalman filter algorithm. Finally, the suggested method is tested against a set of uncertainties by using simulated data generated from a high fidelity six degree of freedom missile flight simulation model. Since estimation method is vulnerable to drift in angle of attack, a first order complementary filter which is designed using a predefined but uncertain aerodynamic model is utilized to remedy angle of attack reconstruction problems due to instrumentation errors.

Benzer Tezler

  1. Uçaklarda buzlanmanın nümerik olarak incelenmesi ve uçuş profili boyunca hava tahmin modeli uygulaması

    Numerical investigation of aircraft icing and practice of weather forecast model along flight profile

    ÖMER AKBAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN

  2. Investigation of Reynolds number effects on aerodynamic characteristics of generic aircraft and estimation of Reynolds-dependent aerodynamic database using artificial neural network models

    Genel uçakların aerodinamik özelliklerinde Reynolds sayısının etkilerinin araştırılması ve yapay sinir ağı modelleri kullanılarak Reynolds'a bağlı aerodinamik veri tabanının tahmini

    RAMAZAN KARAASLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM OZKOL

  3. Aerodynamic parameter estimation of a missile

    Bir füzenin aerodinamik parametre tahmini

    ARDA AKSU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY

  4. Aerodynamic parameter estimation of a missile in closed loop control and validation with flight data

    Kapalı döngü kontrolünde bir füzenin aerodinamik parametre tahmini ve uçuş verisiyle geçerleme

    GÜNEŞ AYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY

  5. Aerodynamic parameter estimation of missiles using system identification techniques

    Füzelerin aerodinamik parametrelerinin sistem tanılama teknikleri kullanılarak kestirimi

    AYKUT OVALI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    DOÇ.DR. EŞREF EŞKİNAT