Optimización del Subrango Inercial en la Estimación de la Tasa de Disipación por Vórtices y Estimación de la Rugosidad Dependiente de la Aeronave
Autores: Gao, Zhenxing; Zhang, Qilin; Qi, Kai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimización del Subrango Inercial en la Estimación de la Tasa de Disipación por Vórtices y Estimación de la Rugosidad Dependiente de la Aeronave
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Turbulencia atmosférica
Bacheo de aeronaves
Tasa de disipación de remolinos
Subrango inercial
Severidad de la turbulencia
Bacheo dependiente de la aeronave
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La turbulencia atmosférica provoca baches en las aeronaves. En los algoritmos actuales de estimación de la tasa de disipación de energía de remolino (EDR) basados en datos de vuelo y en el viento vertical, el rango inercial se determina empíricamente. En la práctica, la bachez específica de la aeronave solo puede ser descrita por un indicador de EDR. En este estudio, se exploraron la severidad objetiva de la turbulencia y la estimación de la bachez relacionada con la aeronave con un rango inercial optimizado. Para obtener el rango inercial, se determinó la longitud mínima de la serie para estimar el EDR bajo diferentes tasas de muestreo de datos de vuelo. Además, la longitud básica de la serie para estimar el rango inercial se determinó de acuerdo con la teoría de estimación de espectros de Blackman-Tukey. En la estimación de bachez dependiente de la aeronave, se diseñó el método de malla de vórtices no estacionarios (UVLM) para obtener una respuesta precisa de aceleración de la aeronave a la turbulencia. Se propuso además un método de estimación de bachez de aeronaves in situ y de predicción de bachez. La simulación y los experimentos con datos de vuelo reales testificaron el éxito de la estimación optimizada de EDR independiente de la aeronave y la estimación de bachez dependiente de la aeronave sucesivamente. Este estudio puede aplicarse además para estimar la severidad de la turbulencia en una vía aérea particular, mientras que la bachez de aeronaves específicas puede ser predicha.
Descripción
La turbulencia atmosférica provoca baches en las aeronaves. En los algoritmos actuales de estimación de la tasa de disipación de energía de remolino (EDR) basados en datos de vuelo y en el viento vertical, el rango inercial se determina empíricamente. En la práctica, la bachez específica de la aeronave solo puede ser descrita por un indicador de EDR. En este estudio, se exploraron la severidad objetiva de la turbulencia y la estimación de la bachez relacionada con la aeronave con un rango inercial optimizado. Para obtener el rango inercial, se determinó la longitud mínima de la serie para estimar el EDR bajo diferentes tasas de muestreo de datos de vuelo. Además, la longitud básica de la serie para estimar el rango inercial se determinó de acuerdo con la teoría de estimación de espectros de Blackman-Tukey. En la estimación de bachez dependiente de la aeronave, se diseñó el método de malla de vórtices no estacionarios (UVLM) para obtener una respuesta precisa de aceleración de la aeronave a la turbulencia. Se propuso además un método de estimación de bachez de aeronaves in situ y de predicción de bachez. La simulación y los experimentos con datos de vuelo reales testificaron el éxito de la estimación optimizada de EDR independiente de la aeronave y la estimación de bachez dependiente de la aeronave sucesivamente. Este estudio puede aplicarse además para estimar la severidad de la turbulencia en una vía aérea particular, mientras que la bachez de aeronaves específicas puede ser predicha.