Avaliação de estimadores de vento através desimulação em veículos aéreos de asa fixa não tripulados

Abstract

O presente trabalho estruturou um modelo dinâmico de simulação viável para considerar os efeitos de vento, a fim de utilizá-lo na avaliação de estimadores de vento selecionados, através de simulação em veículos aéreos de asa fixa não tripulados. A metodologia empregada nesta avaliação baseou-se em uma revisão bibliográfica que corrobora as decisões tomadas ao longo do projeto no que diz respeito à construção do modelo desejado, bem como ao desenvolvimento de fundamentação teórica utilizada na aplicação de Filtros de Kalman como estimadores de vento. O modelo de simulação obtido neste trabalho originou-se de modificações realizadas a fim de considerar os efeitos provocados pelo vento em um modelo utilizado em trabalhos anteriores, os quais optaram pela condição de vento nulo. Testou-se o comportamento do novo simulador em variadas situações com aplicação de vento constante. De posse do modelo, foram selecionadas duas formulações de Filtro de Kalman, com base em informações provenientes de um tubo de Pitot e de um receptor GPS. Foram levantados hipóteses quanto à otimização da observabilidade dos filtros sob diferentes manobras em voo com vento constante puramente horizontal. Uma melhor performance do filtro foi observada em manobras circulares de maior intensidade. Submeteu-se o modelo à condição de sensores não-ideais para comparar as duas formulações do filtro presentes na literatura, sendo possível concluir que o filtro formulado na forma cartesiana obteve melhor desempenho que aquele na forma polar.