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Modelado de Perturbaciones Atmosféricas para un Estudio de Simulación de Vuelo Pilotado sobre el Sobrevuelo de Seguridad de Aeronaves en Terreno Complejo

Autores: Liu, Xinying; Abà, Anna; Capone, Pierluigi; Manfriani, Leonardo; Fu, Yongling

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Modelado de Perturbaciones Atmosféricas para un Estudio de Simulación de Vuelo Pilotado sobre el Sobrevuelo de Seguridad de Aeronaves en Terreno Complejo


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Sistema de gestión de energía
Influencias meteorológicas
Influencias orográficas
Sobreenvolvente de seguridad de avión
Entorno de simulación de vuelo
Perturbación atmosférica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se desarrolló e implementó un concepto de un nuevo sistema de gestión de energía que sintetiza las influencias meteorológicas y orográficas en el sobre de seguridad de los aviones en el Centro de Aviación de ZHAW. Se construyó un entorno de simulación de vuelo correspondiente en un Simulador de Investigación y Didáctica (ReDSim) para probar la primera implementación del sistema de visualización en la cabina. Se llevaron a cabo una serie de simulaciones de vuelo con piloto en el bucle con un grupo de pilotos. Se modificó un modelo de avión de aviación general, el Piper PA-28, para el estudio. El modelo del entorno en el ReDSim se modificó para incluir un nuevo subsistema ad hoc que simula perturbaciones atmosféricas. Para generar campos de viento altamente resueltos en el ReDSim, se utilizó un modelo de simulación de grandes remolinos bien establecido, el marco de Simulación de Grandes Remolinos Paralelizado (PALM), en el estudio conceptual, centrándose en una pequeña región montañosa en Suiza, no lejos de Samedan. Para una representación más realista de situaciones meteorológicas específicas, se condujo el PALM con condiciones de contorno extraídas de la reanálisis COSMO-1 de MeteoSwiss. Las variables esenciales (componentes del viento, temperatura y presión) se extrajeron de la salida del PALM y se alimentaron al subsistema después de la interpolación para obtener los valores en cualquier instante y en cualquier posición del avión. Dentro de este subsistema, también es posible generar turbulencia atmosférica estadística basada en el ampliamente utilizado modelo de turbulencia de Dryden. El documento compara dos formas de generar turbulencia atmosférica, combinando el método numérico con el modelo estadístico e introduce el procedimiento de prueba de vuelo con énfasis en el realismo de la turbulencia; luego presenta los resultados del experimento, incluida una evaluación estadística lograda mediante la recopilación de comentarios de los pilotos sobre las características de la turbulencia y la combinación de turbulencia/tarea.

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