Investigación sobre una Estrategia de Acoplamiento Aéreo para Meta-UAVs Utilizando Modelos Surrogados de Datos Aerodinámicos
Autores: Sun, Kangwen; Gao, Yixiang; Wang, Zhiyao; Liang, Haoquan; Zhao, Chenxuan; Ji, Xinzhe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre una Estrategia de Acoplamiento Aéreo para Meta-UAVs Utilizando Modelos Surrogados de Datos Aerodinámicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Meta-aeronave
Alta altitud
Larga duración
Vuelo en formación
Acoplamiento aéreo
Datos aerodinámicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los meta-aeronaves, en aplicaciones de vehículos aéreos no tripulados (VANT) de alta altitud y larga duración (HALE), utilizan una estrategia de vuelo en formación en la estratosfera y acoplamiento aéreo en la troposfera para mejorar el alcance de vuelo y la resistencia a ráfagas. Este documento explora una estrategia de acoplamiento aéreo para meta-aeronaves no tripuladas utilizando un modelo sustituto basado en datos aerodinámicos. El estudio comienza con un análisis de las características aerodinámicas y el establecimiento de un modelo dinámico, seguido del desarrollo de un modelo sustituto utilizando el método de malla de vórtices y una red neuronal BP. Este modelo simula con precisión los cambios aerodinámicos cerca de la punta del ala. La optimización del proceso de acoplamiento, centrándose en el impulso y el momento de impulso, se logra utilizando un algoritmo codicioso. Los resultados muestran una reducción en el impulso de arrastre y el momento de rodadura del 10.89% y 15.76%, respectivamente, aliviando así la carga en el sistema de control de los VANT.
Descripción
Los meta-aeronaves, en aplicaciones de vehículos aéreos no tripulados (VANT) de alta altitud y larga duración (HALE), utilizan una estrategia de vuelo en formación en la estratosfera y acoplamiento aéreo en la troposfera para mejorar el alcance de vuelo y la resistencia a ráfagas. Este documento explora una estrategia de acoplamiento aéreo para meta-aeronaves no tripuladas utilizando un modelo sustituto basado en datos aerodinámicos. El estudio comienza con un análisis de las características aerodinámicas y el establecimiento de un modelo dinámico, seguido del desarrollo de un modelo sustituto utilizando el método de malla de vórtices y una red neuronal BP. Este modelo simula con precisión los cambios aerodinámicos cerca de la punta del ala. La optimización del proceso de acoplamiento, centrándose en el impulso y el momento de impulso, se logra utilizando un algoritmo codicioso. Los resultados muestran una reducción en el impulso de arrastre y el momento de rodadura del 10.89% y 15.76%, respectivamente, aliviando así la carga en el sistema de control de los VANT.