Calibração de sistemas anemométricos de helicópteros com uso de GPS diferencial
Autor
Fernando Lucas Soares Corrêa
Orientador
- Orientador Cleverson Bringhenti
Área de Concentração
Propulsão Aeroespacial e Energia
Data de Defesa
14/03/2019
Número da Tese
75607
Resumo
Este trabalho e analisa a adequabilidade da utilização de equipamento GPS diferencial (DGPS) para a determinação de erros do sistema anemométrico de helicópteros por meio de ensaios em voo. Os experimentos são conduzidos utilizando a aeronave H-50 (AS 350). Uma vez que o erro associado ao tubo de Pitot não pode ser desprezado em helicópteros, duas metodologias já conhecidas que utilizam o DGPS como ferramenta de obtenção de dados foram adaptadas. Resultados de Ensaios em voo com a utilização de técnica clássica validada e conhecida são apresentados para fins de comparação com os dados obtidos por meio das técnicas propostas. Os dados são reduzidos por meio de equacionamentos matemáticos e programas computacionais em plataforma MatLab®, adaptados especialmente para a pesquisa. A primeira metodologia proposta utiliza três passagens estabilizadas para cada velocidade requerida dentro do envelope de velocidades desejado; a trajetória descrita assemelha-se a uma folha de trevo, o que sugere o nome do método: "trevo". A segunda metodologia utiliza-se de uma manobra de aceleração e desaceleração em proas defasadas de 90°, formando um desenho semelhante a um quadrado (windbox), sem a necessidade de realizar estabilizações. A redução de dados é realizada por iterações de parâmetros estimados com a utilização de análise das saídas (output-error) até a convergência dos resultados para diferenças mínimas entre o parâmetro estimado e o obtido em voo. Os resultados permitem verificar a adequabilidade de ambos os métodos propostos do ponto de vista quantitativo, com resultados similares dentro das incertezas calculadas de 0,3 mbar a 0,5 mbar e intervalo de confiança de 95%. Qualitativamente, a manobra windbox com estimação de parâmetros (output-error), apresentou melhores resultados quanto à economia de recursos materiais e humanos sem degradação da qualidade da calibração. Os resultados obtidos com a metodologia DGPS mostram-se satisfatórios, demonstrando que o método windbox com estimação de parâmetros pode ser utilizado na determinação dos erros de posição de helicópteros com economia de recursos em comparação com os métodos clássicos.
