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
- Tez No: 442333
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2019
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN
- 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
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM OZKOL
- Aerodynamic parameter estimation of a missile
Bir füzenin aerodinamik parametre tahmini
ARDA AKSU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY
- 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
2012
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY
- Aerodynamic parameter estimation of missiles using system identification techniques
Füzelerin aerodinamik parametrelerinin sistem tanılama teknikleri kullanılarak kestirimi
AYKUT OVALI