Dissertação
Closed Dynamic Soaring Trajectories for Surveillance Missions of Aerial Vehicles EVALUATED
Dynamic Soaring é uma técnica de voo usada pelos albatrozes para cobrir grandes distâncias sem dispêndio de energia, a qual é obtida através do vento presente. Trajetórias fechadas de dynamic soaring utilizam variações espaciais da velocidade do vento e possibilitam, em teoria, que o veículo paire indefinidamente sobre uma determinada área. Este tipo de trajetórias, se aplicada a missões de veículos aéreos não tripulados, poderá permitir obter ganhos ao nível da sua autonomia. A principal limitação do dyanamic soaring é a sua dependência das condições de vento existentes, o que implica que as manobras de voo tenham de ser adaptadas em função do perfil de vento presente. A presente tese estuda a viabilidade de trajetórias de dynamic soaring fechadas e energeticamente neutras, para uma variedade de cenários. Através do uso de técnicas de otimização de trajetória, foi possível o estudo de como o perfil de vento, as condições iniciais e as limitações do veículo influenciam a força de vento necessária para realizar as manobras e consequentemente a sua viabilidade. Foi possível concluir que existem valores ótimos para as condições iniciais que minimizam a força de vento necessária para realizar as trajetórias. Em adição, foi verificado que as limitações estruturais e aerodinâmicas do veículo também afetam as trajetórias de dynamic soaring a altas e baixas velocidades, respetivamente. A tese conclui propondo novas trajetórias energeticamente neutras que, em condições favoráveis de vento, maximizam o tempo de voo e comprimento das mesmas, tornando-as especialmente úteis nas missões de monitorização desempenhadas por veículos aéreos.
dezembro 3, 2019, 8:0
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