Investigación sobre la Estrategia de Control del Piloto y la Carga de Trabajo para el Procedimiento de Conversión de Aeronaves de Rotor Inclinable
Autores: Yan, Xufei; Yuan, Ye; Chen, Renliang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación sobre la Estrategia de Control del Piloto y la Carga de Trabajo para el Procedimiento de Conversión de Aeronaves de Rotor Inclinable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estrategia de control del piloto
Carga de trabajo
Aeronave de rotor inclinado
Conversión dinámica
Modelo de control óptimo no lineal
Evaluación de la carga de trabajo del piloto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Este documento estudia la estrategia de control del piloto y la carga de trabajo de un procedimiento de conversión dinámica de un avión de rotor inclinado entre el modo helicóptero y el modo de ala fija. Se establece un modelo de dinámica de vuelo no lineal de un avión de rotor inclinado con todos los modos de vuelo. Sobre esta base, se construye un modelo de control óptimo no lineal de conversión dinámica, considerando factores como las limitaciones del corredor de conversión, el control del piloto, la actitud de vuelo, la potencia nominal del motor y los efectos de pérdida de ala. Para evaluar la carga de trabajo del piloto, se propone un método analítico basado en la transformada de wavelet, que examina la relación de mapeo entre la amplitud de entrada del control del piloto, las frecuencias constitutivas y las tareas de control. Al integrar el modelo de control óptimo no lineal y el método de evaluación de la carga de trabajo del piloto, se realiza un análisis de la estrategia de control del piloto y la carga de trabajo durante el procedimiento de conversión, lo que lleva a la identificación de estrategias para reducir la carga de trabajo del piloto. Los resultados indican que incorporar el ítem de carga de trabajo del piloto en el índice de rendimiento resulta en una notable reducción en la magnitud de las entradas del stick colectivo y las entradas del stick longitudinal. Además, facilita ajustes más suaves en la altitud y la actitud de cabeceo. Adicionalmente, la conversión de la góndola del motor se puede lograr a una velocidad angular más baja y constante. En resumen, se estima que los procedimientos de conversión y reconversión tienen una carga de trabajo baja (nivel 1~2), con una manipulación relativamente simple y fácil para el piloto.
Descripción
Este documento estudia la estrategia de control del piloto y la carga de trabajo de un procedimiento de conversión dinámica de un avión de rotor inclinado entre el modo helicóptero y el modo de ala fija. Se establece un modelo de dinámica de vuelo no lineal de un avión de rotor inclinado con todos los modos de vuelo. Sobre esta base, se construye un modelo de control óptimo no lineal de conversión dinámica, considerando factores como las limitaciones del corredor de conversión, el control del piloto, la actitud de vuelo, la potencia nominal del motor y los efectos de pérdida de ala. Para evaluar la carga de trabajo del piloto, se propone un método analítico basado en la transformada de wavelet, que examina la relación de mapeo entre la amplitud de entrada del control del piloto, las frecuencias constitutivas y las tareas de control. Al integrar el modelo de control óptimo no lineal y el método de evaluación de la carga de trabajo del piloto, se realiza un análisis de la estrategia de control del piloto y la carga de trabajo durante el procedimiento de conversión, lo que lleva a la identificación de estrategias para reducir la carga de trabajo del piloto. Los resultados indican que incorporar el ítem de carga de trabajo del piloto en el índice de rendimiento resulta en una notable reducción en la magnitud de las entradas del stick colectivo y las entradas del stick longitudinal. Además, facilita ajustes más suaves en la altitud y la actitud de cabeceo. Adicionalmente, la conversión de la góndola del motor se puede lograr a una velocidad angular más baja y constante. En resumen, se estima que los procedimientos de conversión y reconversión tienen una carga de trabajo baja (nivel 1~2), con una manipulación relativamente simple y fácil para el piloto.