Dissertação

{pt_PT=Research Flight Simulator - Review of Components and Development of the Motion Cueing System} {} EVALUATED

{pt=Um simulador de voo é uma ferramenta importante áreas diversas, como a investigação de factores humanos, permitindo a realização de ensaios, mesmo se estes forem demasiado caros ou perigosos para um voo real. Esta bordagem requer uma simulação convincente, para os seus resultados serem de confiança. O Simulador de Voo de Investigação (SVI) do Instituto Superior Técnico foi tido como inadequado – o sistema de sugestão de movimento não fornecia sugestões razoáveis, de acordo com opiniões de pilotos e era difícil de operar, dependendo de versões antigas de MATLAB; a disposição do cockpit e a imagem exterior foram também criticados. Para validar a sugestão de movimento, o algoritmo classical washout utilizado para transformar dados da aeronave em comandos da plataforma de movimento foi revisto utilizando um testbench sintético e considerado incorrecto. Correcções, incluindo um novo procedimento para determinação dos parâmetros do algoritmo, foram implementadas e validadas iterativamente, utilizando testes sintéticos e feedback de voos de teste por pilotos de linha aérea. Foi desenvolvida uma versão em tempo-discreto do algoritmo, em código nativo C++. Possíveis melhorias no cockpit e imagem exterior foram definidas para implementação futura. Os testes sintéticos mostraram que o sistema de sugestão de movimento revisto se comporta de forma razoável. Pilotos de teste consideraram as sugestões fornecidas coerentes, mas consideraram algumas como de fraca amplitude. Foi estabelecido um baseline com o qual futuros desenvolvimentos poderão ser comparados., en=A flight simulator is an important tool in human factors research and other fields, allowing for experiments to be carried out even if too costly or dangerous for a real flight. This approach requires a convincing simulation, if its results are to be trusted. The Research Flight Simulator (SVI) at Instituto Superior Técnico was found to be lacking – its motion cueing system did not provide reasonable cues, according to pilot opinions and was hard to operate, relying on old versions of MATLAB; the flight deck layout and external visuals were also criticized. The objective of this thesis is to review and eliminate these limitations. To validate motion cueing, the classical washout algorithm used to process aircraft data into motion base commands was reviewed using a synthetic testbench and was found to be incorrect. Corrections, including a new tuning procedure, were made and validated iteratively, using synthetic testing and feedback from test flights with airline pilots. A discrete-time version of the algorithm was also developed in native C++ code. Possible upgrades to the flight deck and to the external visuals were laid out for future implementation. Synthetic testing showed that the revised motion cueing system behaves in a reasonable manner. Test pilots found the cues provided to be coherent but noted that some cues were too weak. A baseline was established for future developments to be compared against.}
{pt=Simulação de Voo, Algoritmo Classical Washout, Sugestão de Movimento, Motion Drive Algorithm, Simulador de Voo de Investigação, en=Flight Simulation, Classical Washout Algorithm, Motion Cueing, Motion Drive Algorithm, Research Flight Simulator}

Outubro 16, 2018, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

José Raul Carreira Azinheira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Agostinho Rui Alves da Fonseca

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar