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Voler jusqu'aux limites

Plate-forme professionnelle destinée au développement des nouvelles fonctions de pilotage automatique permettant de rester dans plage de vol fixée

Un aéronef de test sans pilote basé sur un Super Dimona HK36R à l'échelle 1:3 est la plate-forme de test destinée à la validation de nouvelles fonctions pour une plage de vol sécurisé.

Mai 2015 : La plage de vol sécurisée des avions modernes n'est pas seulement déterminée par leur aérodynamique et leurs limites structurelles mais de plus en plus par les limitations imposées par la technologie de leur système. Afin de respecter ces limitations et de ne pas forcer sur chaque sous-système de contrôle de vol, les développeurs respectent des marges de sécurité assez larges. Actuellement, ces marges de sécurité, ou réserves de performance, d'un système de contrôle de vol hautement automatisé ne peuvent pas être mises en application et présentent un potentiel considérable d'innovation. L'université Technologique d'Hambourg a lancé son projet ULTRA (Unmanned Low-cost Testing Research Aircraft – Aéronef de test sans pilote à faible coût) afin d'analyser les nouvelles approches de maintien de la plage de vol tout en débloquant les réserves de performance mais sans compromettre la sécurité. Pour ce projet, l'université utilise une infrastructure professionnelle de test destinée aux tests de vol réels et virtuels. Le développement et les tests des algorithmes nécessaires peuvent être considérés comme du prototypage de lois de commande pour l’aviation.

Simulation SIL et HIL avec dSPACE

Un environnement de simulation de vol validé sur MATLAB®/Simulink® constitue le point de départ de l'analyse et de la conception basées sur modèle des composants logiciels primordiaux. Pour ce faire, l'université dispose d'une infrastructure de laboratoire performante organisée autour d'un système temps réel dSPACE. En plus du modèle de la dynamique de vol de l'aéronef de test, la simulation temps réel comprend également les modèles d'environnement, de système et d'émulation de capteur. Selon le degré d'intégration des composants réels du système (ordinateur de test de vol, capteurs, actionneurs, etc.), les nouvelles fonctions de maintien de la plage de vol sont testées au moyen de la simulation Model-In-the-Loop, Software-In-the-Loop ou Hardware-In-the-Loop.

L’aéronef de test embarque une MicroAutoBox dSPACE à son bord

Un Super Dimona HK36R à l'échelle 1:3 est l'aéronef sans pilote utilisé pour évaluer les fonctions de maintien de la plage de vol au cours du vol de test réel. Une MicroAutoBox embarquée à bord du HK36R facilite l'utilisation sur l'aéronef de test des algorithmes développés dans MATLAB/Simulink. Différents capteurs sont connectés par le biais d'un bus de données CAN, p. ex. pour la capture des variables significatives de l'aérodynamique telles que la vitesse, l'attitude, la position, l'angle d'attaque et l'angle de dérapage. La MicroAutoBox communique avec le système de contrôle de vol au moyen de la modulation de largeur d'impulsion (PWM).

Une station au sol mobile pour les tests de vol réels

Au cours des tests de vol, les données sont transmises à une station au sol au moyen d'une liaison de télémesure. Des outils spécialement développés permettent de planifier, de contrôler et de surveiller les tests de vol et d'analyser les données de télémesure reçues. Les concepts modernes d'affichage permettent au pilote et à l'ingénieur de test de vol de capturer rapidement les paramètres de vol critiques.

Pour plus d'informations, veuillez consulter le site Web suivant (uniquement en allemand) : www.fst.tu-harburg.de/ultra

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