Publicação: Avaliação de uma abordagem para aquisição de dados em voo aplicada a uma aeronave radiocontrolada.
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL
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O propósito deste trabalho de conclusão de curso foi realizar a instrumentação de uma aeronave remotamente pilotada com motor a combustão (o qual a sujeita a elevadas vibra-ções) com um sistema de aquisição de dados de baixo custo disponível no mercado. Após a adequada instalação de todos os sensores no aeromodelo asa alta, foram realizados su-cessivos voos de teste para avaliar a qualidade e confiabilidade da coleta de sinais. Tam-bém foram avaliados individualmente os sensores mais relevantes embarcados. O sistema Pitot-estático foi avaliado com a utilização de túnel de vento calibrado no laboratório de ensino de engenharia aeronáutica, com resultados demonstrando excelente resposta às referências de velocidade aplicadas. O receptor de GPS teve sua precisão e exatidão ava-liados em um marco geodésico com coordenadas conhecidas no aeroporto de Uberlândia. Os acelerômetros da unidade inercial foram avaliados quanto à frequência de aquisição de dados e se mostraram impróprios para avaliações aeroelásticas; entretanto, a suas aplica-bilidades para avaliações cinemáticas foi validada por meio da reconstrução de um modelo cinemático utilizando dados dos acelerômetros. Por fim, o barômetro foi estudado e chegou-se à conclusão de que a variabilidade das suas leituras é bastante pequena em condições estáticas e torna-se elevada quando a aeronave está sujeita a intensas vibrações do motor. Por fim, foram traçadas considerações sobre a coleta de dados, sobre a realização de voos automáticos no âmbito da realização de ensaios em voo e ainda sobre as limitações do sistema de aquisição de dados estudado. Espera-se que este trabalho permaneça como referência e ponto de partida para futuros estudos que pretendam utilizar recursos para registro de dados em voo em pequenas aeronaves radiocontroladas.
Abstract
The poupose of this final thesis was to carry out the instrumentation of a remoted piloted aircraft equipped with na internal combustion engine (wich induce high vibration levels) with a low cost flight data acquisition system available on the market. After the proper instalation of all sensors on the high wing model Aircraft, sucessive test flights were carried out to assess the quality and reliability of the signals logged on the SD card. The most relevant embedded sensors were also individually evaluatede. The pitot-static system was evaluated using a calibrated wind tunnel in the LEEAR (Aeronautical Engineering teaching laboratory), with results demonstrating an excelente response to the applied speed references. The GPS receiver had its precision and accuracy evaluated in a geodesic frame with known coordi-nates at Uberlândia Airport. The Inertial unit accelerometers were evalueted regarded the frequency of data acquisition and proved to be unsuitable for aeroelastic analysis; however, its applicability for knematic evaluations was validated through the reconstruction of a kine-matic model using accelerometer data. Finally, the barometer was studied and it was con-cluded that the variability os its readings is quite small under static conditions; on the other hand, when submitted to intense vibrations from the engine the log data showed great vari-ations. Final considerations were made about the log data registration, about the realization of automatic flights within the scope of in-flight tests and also about the limitations of the studied data acquisition system. It is expected that this work will remais as a reference and starting point for future sutudies that intend to do flight tests in small rc models.
Palavras-chave
Drone, Drone, Aquisição de dados em voo, Flight data acquisition, Instrumentação, Instrumentation, Pixhawk, Pixhawk, Sensores, Sensors, GPS, GPS, Pitot, Pitot
Citação
CAMPOS, Vítor Calasense de. Avaliação de uma abordagem para aquisição de dados em voo aplicada a uma aeronave radiocontrolada. 2022. 82 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em engenharia Aeronáutica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022.
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