Resumen de Implementation of bio-inspired optimization algorithms in the System Identification of a FAR 23 aircraft

Daniel Alejandro Agudelo Serna, Piotr Lichota

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  Las fuerzas y los momentos aerodinámicos de las aeronaves se pueden expresar en función de la presión dinámica, las dimensiones de la aeronave y las condiciones de vuelo. Son muy importantes para predecir el comportamiento y el rendimiento de la aeronave. Además, desempeñan un papel importante al pre- decir la respuesta del modelo a los comandos de control. Por estas razones, es importante determinar con precisión las características aerodinámicas en térmi- nos de derivativas de estabilidad y control. Este estudio pretende establecer una metodología para estimar con precisión las derivativas de estabilidad y control a través de procedimientos de identificación de sistemas. El modelo de avión Navion de categoría FAR 23 fue utilizado para este propósito. Se implementó un método de optimización bioinspirado para crear señales de control de entrada óptimas para estimular el modelo y obtener una señal de salida con un buen contenido de fre- cuencia que permitiera identificar correctamente el sistema. Se logró determinar que la inclusión de métodos bioinspirados aumentó la precisión de las estimaciones.

  El método desarrollado se puede utilizar para identificar los parámetros de platafor- mas de ala fija de peso y características similares. Los resultados se pueden utilizar para el desarrollo de simuladores de vuelo con el propósito de recopilar informa- ción del sistema durante las pruebas de certificación y para capacitar a los pilotos.

• español

  Aircraft aerodynamic forces and moments can be expressed as a func- tion of the dynamic pressure, aircraft dimensions and flight conditions. They are very important do predict the aircraft behavior and performance. Moreover, they play an important role predicting the model response to control inputs. For these reasons it is important to accurate determine the aerodynamic characteristics in terms of stability and control derivatives. This study presents a methodology to precisely estimate stability and control derivatives through system identification procedure. Navion FAR 23 airplane model was used for this purpose. A bio-inspired optimization method was used to create optimal input control signals to excite the model and obtain an output signal with good frequency content that allowed to properly identify the system. Inclusion of bio-inspired methods increased the accu- racy of the estimates. The method can be used to identify fixed wing platforms of similar characteristics. Results can be used to develop flight simulators to collect system information regarding certification evidences and to train pilots.