Flight Simulatorלבקרה המעבדה

א – חלק פרוייקט

: איתי בנואסטודנטים רותם יוחנן

: עידו כהןמנחה

Agendaמטרת הפרוייקט :רקע

קשיים ובעיות בתחילת הפרוייקטרקע תאורטי, מודל הטיסה

שלבי פיתרוןהגדרה ואפיון התמרונים"הגדרת "הקבוצה הפורשת

אופן המימושבקרההדגמות של מסלולי טיסה

מטרת הפרויקט

מימוש תמרוני טיסה עבור סוכן בסימולטור טיסה

סימולטור טיסה: פיתוח של אלביט מערכות בע"מ.

הפרויקט כללסקר ספרות בנושאי טיסה ותמרוני אוירבחירה, הגדרה ואפיון של תמרונים -בניית מודל פיסיקאלי ומודל טיסה לסימולטור ב

MATLABבקרה על ביצועי המטוסבחינת התוצאות

קשיים ובעיות בתחילת הפרוייקט.היכרות עם המערכת.לימוד המושגים ותורת קרב.היכרות עם מודל הטיסה-מימדים.3העבודה ב .תמרון מול מטרה נעה שהתנהגותה אינה ידועה התכנון לפעולות המטוס האדום דורש תכנון ארוך קדימה

עקב קצב ההתקדמות של המטרות.

מודל הטיסה.לימוד הסימולטור.מודל הסימולטור לא סופק השתמשנו במודל תכן )מודל מופשט( של התנהגות

המטוס.

gעלרוד -זווית התקפה -fזווית גלגול -Tדחף – Lעילוי – Dגרר -

Flight mechanics of high performance aircraft )Nguyen X. Vinh(

מימוש התמרוניםמימוש התמרונים כלל:

תכן:.בחירה והגדרה של תמרוני הטיסה אותם נממש.אפיון פרמטרי של תמרוני הטיסהיצירת "קבוצה פורשת" באמצעותה ניתן

לבנות כל תמרון באופן גנרי.

מימוש:MATLABבוצע בסביבת עבודה של •

"הקבוצה הפורשת" זוהי קבוצת תמרונים בסיסיים שבאמצעותם ניתן לבצע כל

תמרון ע"י הרכבה כלשהי של איברי הקבוצה.

הקבוצה הפורשת מכילה:ישרה ואופקית.--LOOP.פניה אופקית.-טיפוס / הנמכה.-

State constraint & Model inputכל תמרון בסיסי שמימשנו מאופיין בכמה פרמטרים

המגדירים אותו: ישרה ואופקית – גובה, מהירות וזוויות קבועות.•פנייה אופקית –גובה התחלתי וקצב פנייה.•הגבהה/הנמכה – גובה התחלתי, קצב הטיפוס/הנמכה.••LOOP.מהירות התחלתית וקצב ביצוע הלופ –

Design of Higher Order Sliding Mode Control Laws for multy modal Agile Manuvering UCAV ) N.kemal Ure & Gokhan inalhan(

State constraint & Model inputבטבלה התמרונים של הפרמטרי האפיון את נסכם

הבאה:

אופן פעולה כלליCurrent Flight

State

Sampling

Simulator Agent

Man

euve

r

State Constraints :Transform

Model Input:

Input

Simulator Model

App

ly

אופן המימוש.בניית מודל פיסיקאלי שיתמוך בהרצת התמרונים-מימוש תמרונים בMATLAB ,בהתאם לאפיון כל תמרון

ובהתאם למודל הפיסיקאלי..בקרה על תמרוני המטוס

הבקרבשינוי מצב טיסה:

הבקר מאפשר מעבר חלק והגיוני בין תמרוני טיסה,

ומאפשר התייצבות של המטוס על נתוני הטיסה הרצויים.

של המטוס אמיתיתהבקר תורם ליצירת תנועה בסימולטור.

סוגי בקרים אותם בדקנו בקרPID

MIMO קיים צימוד גבוה בין משתני הבקרה למשתנים - המבוקרים, כלומר: השפעות הדדיות.

למשל: שינוי בזווית ההתקפה משפיע על הטיפוס בגובה ומשנה את המהירות.

בקרFUZZY LOGIC

Fuzzy Logicבקר ה- ?Fuzzy Logicמדוע

פעולה דומה לטיסה אנושית•התאמה למערכת הפיסיקאלית•ביצועים טובים יותר ובלתי תלויים במודל•מימוש פשוט יותר•

תכן הבקר

Simulator Model

ControllerFlight State

תכן הבקרS

imu

lato

r M

od

el

Flight

State

Fu

zzifi

cati

on

Rule Base

De - Fuzzific

ation

Inference Mechanis

m

Controller

v

v

feedback

הדגמות מסלולי טיסה ובקרהטיסה בי"א ואח"כ פניה שמאלה תו"כ הנמכה, ולאחר מכן התייצבות בי"א בזוויות

נדרשות:

01000

20003000

40005000

0100020003000400050000

200

400

600

800

1000

x axis[m]

Left Turn

y axis[m]

z ax

is[m

]

בקר

0

2000

4000

0100020003000400050000

500

1000

1500

2000

x axis[m]y axis[m]

Turn and lower, then straight and level

z ax

is[m

]

הדגמות מסלולי טיסה ובקרההבקר משיג התייצבות על הזוויות שדרשנו:

0 10 20 30 40 50 60 70 80-0.14

-0.12

-0.1

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0The gamma angle

gam

ma[

rad]

0 10 20 30 40 50 60 70 801.57

1.58

1.59

1.6

1.61

1.62

1.63

1.64

1.65The ksai angle

ksai

[rad

]

הדגמות מסלולי טיסה ובקרהי"א, מעבר לטיפוס ואח"כ התייצבות בי"א.

01000

20003000

40005000

01000

20003000

40005000

0

200

400

600

800

1000

x axis[m]

Elevate

y axis[m]

z ax

is[m

]

בקר

0 1000 2000 3000 4000 5000

0

2000

4000

0

500

1000

1500

2000

x axis[m]

Elevate then straight and level

y axis[m]

z ax

is[m

]

הדגמות מסלולי טיסה ובקרההבקר משיג התייצבות על הזווית והמהירות שדרשנו:

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35The gamma angle

gam

ma[r

ad]

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90168

170

172

174

176

178

180

182The aircraft velocity

v[m

/sec]

הדגמות מסלולי טיסה ובקרהתמרון מורכב: טיסה י"א, פנייה אופקית, לופ וחזרה לי"א.

01000

20003000

40005000

0100020003000400050000

500

1000

1500

2000

בקר

0

5000

0100020003000400050000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

סיכום והמשך עבודה עמידה במטרות שהוגדרו

מה הלאה? ,למשל: מספרייםביצוע של תמרונים יחסיים למטרה

ביבליוגרפיהMain SourcesFlight mechanics of high performance aircraft (Nguyen X.

Vinh)Design of Higher Order Sliding Mode Control Laws for

multy modal Agile Manuvering UCAV ( N.kemal Ure & Gokhan inalhan)

Other SourcesAutomatics Control of Aircraft & Missiles (Blackloke)Aircraft Dynamic & automatic control

(McRuer , Ashkenas & Graham)

Air-to-Air CombatFighter combat – Tactics & Manuvers ( Robert L.shaw)

תודות מיוחדות

על העזרה בכל זמן, מקום, ושעה.עידו כהן למנחה

על התמיכה לאורך לצוות המעבדה לבקרההפרויקט.

תודה רבה!!!