Envelope Protection for Autonomous Unmanned Aerial Vehicles

This paper describes the design, development, and testing of an automatic envelope protection system as implemented on Georgia Institute of Technology's unmanned helicopter GTMax. The envelope protection system makes use of online-learning adaptive neural networks to generate online dynamic models, which are used to estimate limits on controller commands. The system provides command capability up to the limit boundaries while preventing envelope exceedance. Simulation and flight-test results are provided for load factor and rotor stall limit protection during aggressive maneuvering

Görev amaçlı döner kanat İHA tasarımı

TÜBİTAK EEEAG01.04.20162014 yılının Ekim ayında, TÜBİTAK desteği alınarak başlayan “Görev Amaçlı Döner Kanat İHA Tasarımı” isimli ve 114E149 kodlu TÜBİTAK-1005 projemiz, 18 ay sonra, 2016 yılının Nisan ayında sona ermiştir. Proje kapsamında döner kanat İHA sistemlerinin tasarımında kullanılan temel parametrelerin görev amaçlı bir yaklaşıkla ele alınarak en iyileştirmesi yapılmaktadır. Bu çerçevede tedarik edilen motor, pervane, batarya vb. bileşenleri test edilerek matematiksel modelleri oluşturulmuş, elde edilen modlar arasından görev amaçlı başarımın arttırılmasına yönelik parametreler eniyileştirme yöntemleri ve bilgisayar ortamındaki simülasyonlarla belirlenmiş ve elde edilen simülasyon sonuçlarına göre hava araçlarının tasarımı elde edilmiştir. Görev amaçlı tasarıma uygun olarak gerçek malzemelerle inşa edilen örnek platformlar olan döner kanatlı hibrit İHA ve döner kanatlı X5 İHA platformları uçuş testlerine tabi tutularak kullanılan yöntemlerin sağladığı faydalar ortaya konulmuştur. Ayrıca bu çalışmada, “Çoklu İnsansız Hava Aracının (İHA) Koordineli Güdümü ve Yol Planlama” isimli ve 110E192 numaralı TÜBİTAK 1001 projesi kapsamında; ODTÜ Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümünde 2011-2014 yılları arasında yapılan araştırmalardan, sabit ve döner kanat İHA sistemlerinin tasarımı, idamesi, uçurulması, koordineli güdümü ve yol planlaması ile ilgili bilgi birikimi, altyapı ve kabiliyetlerden faydalanılmıştır

Helicopter Slung Load Simulations Using Heli-Dyn+

This paper demonstrates a fast and convinent way to model the dynamics of a helicopter with a slung load. A new software tool called Heli-Dyn+ is used to generate high fidelity helicopter math models. One of the benefits of Heli-Dyn+ is that helicopter math models can be exported as dynamic libraries into different software environments. In this paper we develop a generic 3-DOF slung load dynamic model in MATLAB/Simlulink. Then the slung load model is integrated with a nonlinear 6-DOF helicopter model exported from Heli-Dyn+. Simulation results showing longitudinal and lateral responses of the combined model are presented for various flight scenarios

Helicopter Design for Handling Qualities Enhancement

This research aims to bring HQ's (Handling Qualities) assessment according to ADS-33E-PRF into early stages of helicopter design process, namely late conceptual and early preliminary design phase. Effects of three design parameters, namely disc loading, rotor tip speed and blade loading coefficient, on bandwidth phase delay criterion of the ADS-33E-PRF for pitch channel is investigated for the hover condition flown by a 10 degrees of freedom Bo-105 like simulation model. After setting practical design constraints, the variation of each design parameter has been plotted in bandwidth-phase delay graphs. The results indicate that disc loading eventuated as the "grouping" parameter, forming isoline maps for tip speed and blade loading coefficient. Furthermore, the different sets of disc loading isoline maps generate a curved non-linear pattern, inherently with a three dimensional translation. High disc loading with high tip speed and low blade loading coefficient configuration resulted in Level 1 handling qualities. Low disc loading cases provide a wide spectrum of phase delay values with a small interval of possible bandwidth, visa versa for high disc loading case. The paper provides an insight into the design space available in means of bandwidth-phase delay analysis in hovering fligh

Paraşüt-Yük Sistemlerinin Dinamik Modellenmesi ve Nokta Kontrolü

Bir faydalı yükün istenen bir hedef noktaya paraşüt yardımıyla kontrollü düşürülmesi zor bir problem olarak bilinmektedir. Bu çalışmada paraşüt-yük sistemleri için geliştirdiğimiz simülasyon modeli ve nokta izler navigasyon algoritması anlatılmıştır. Geliştirilen algoritma paraşüt-yük sistemini, önceden tanımlanmış noktalar arasında sürme kabiliyetine sahiptir. Simülasyon sonuçları rüzgarlı ve rüzgarsız durumlar için sunulmuştur. Aerial delivery of a payload to a desired location is known to be a challenging problem. In this paper we develop a simulation model and a waypoint navigation algorithm for a parachute-payload system. Developed algorithm is capable of driving the parachute between predefined waypoints. Simulation results showing various waypoint navigation scenarios are presented