Estimação de parâmetros aerodinâmicos do caça Mirage III utilizando o filtro de Kalman estendido

Abstract

A estimação de parâmetros e o filtro de Kalman estendido desempenham papéis essenciais na análise e controle de aeronaves. Em conjunto, essas ferramentas têm a capacidade de identificar aspectos cruciais do comportamento dinâmico de uma aeronave, permitindo a melhor compreensão de seu desempenho em voo. Este trabalho aborda a estimação de trinta e quatro estados (doze parâmetros de movimento e vinte e dois parâmetros aerodinâmicos) do caça Mirage III utilizando o filtro de Kalman estendido em condição de voo reto e nivelado e curva coordenada. A implementação foi feita em MATLAB® e Simulink® que visa comparar as estimativas dos estados com valores reais obtidos de um modelo dinâmico não linear e dados medidos por sensores. A metodologia envolve a análise dos erros absolutos das estimativas e a verificação da estabilização e convergência do filtro com base em intervalos de confiança. Os resultados mostraram que o FKE foi eficaz na estimação das posições lineares e angulares, com erro dentro dos limites de confiança estabelecidos. No entanto, o filtro apresentou dificuldades na estabilização das velocidades lineares e em alguns parâmetros aerodinâmicos de força e de momento. Apesar dessas limitações, o FKE demonstrou um desempenho satisfatório na maioria dos parâmetros, comparando a estimativa com o valor real, validando assim, a técnica para aplicações práticas.