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Técnicas de Control de Aterrizaje Corto Utilizando la Optimización de la Constante de Tiempo de Flare para UAV de Ala Fija de Alta Velocidad

Autores: Sakaki, Ryoga; Ueba, Masazumi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Técnicas de Control de Aterrizaje Corto Utilizando la Optimización de la Constante de Tiempo de Flare para UAV de Ala Fija de Alta Velocidad


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Vehículos aéreos no tripulados
Distancia de aterrizaje
Fase de flare
Velocidad de vuelo
Optimización
Modelo de movimiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En los últimos años, el uso de vehículos aéreos no tripulados (VANT) se ha expandido en diversos campos, incluyendo la agricultura, la observación y el transporte. Generalmente, la distancia de aterrizaje de los VANT de ala fija aumenta con la velocidad. En particular, la distancia de aterrizaje en la fase de flare es proporcional a la velocidad de vuelo. Para ampliar el rango de aplicaciones de las misiones de los VANT, es necesario desarrollar una técnica de control de aterrizaje a corta distancia. Este estudio se centra en reducir la distancia de aterrizaje durante la fase de flare antes del contacto con el suelo. La trayectoria de flare está dominada por la constante de tiempo de flare. Cuanto menor sea la constante de tiempo de flare, mayor será la curvatura de la trayectoria de vuelo y más corta será la distancia horizontal. Por lo tanto, proponemos un método para determinar la constante de tiempo de flare aplicando una optimización no lineal en la que se utiliza la distancia horizontal durante la fase de flare como función de evaluación. El método utiliza un modelo de movimiento que incorpora tanto el movimiento translacional como el rotacional en la dirección longitudinal, lo que es más completo que un modelo de masa puntual. Después de resolver el problema de optimización no lineal para obtener la constante de tiempo de flare, primero realizamos una simulación de vuelo longitudinal para confirmar tanto la precisión de la solución óptima como la validez del modelo de movimiento utilizado en el problema de optimización no lineal y, luego, confirmamos la viabilidad de la técnica de control de aterrizaje con la constante de tiempo de flare optimizada utilizando una simulación de seis grados de libertad.

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