Estimation of Errors in Determination of the Ground Speed in the Aircraft Flight Tests with the Use of the Satellite Navigation Systems
https://doi.org/10.17587/mau.16.771-776
Abstract
The article presents a solution to the problem of determination of the air and ground velocities used in the technology of assessment of the air parameters' determination tools with the use of the satellite navigation systems when testing aircraft in unsteady flight conditions. The main factors of the speed calculation errors are presented; a metrological estimation of the suggested solution is calculated on the basis of the results of the analysis. In the flight testing methodology in aeronautics the questions of determination of the conventional true values of the air parameters play a significant role. The solutions to these questions evolved with the emergence of the satellite navigation systems and their usage in the flight tests. In recent years, with the use of the satellite navigation systems in Gromov Flight Research Institute the technology for assessment of the onboard air parameters' determination tools was developed and introduced into practice of the aircraft testing, which significantly improved the quality of the results of the flight tests. The article provides one particular solution to the problem of determination of the air and ground velocities used in the technology of assessment of the air parameters' determination tools with the use of the satellite navigation systems for testing aircraft in unsteady flight conditions. The main theses of the technology in general have already been presented in [2-4, 6-11]. The effectiveness of the suggested method was more than once demonstrated in the tests of the aircraft at high angles of attack. The presented results of the analysis explain the calculation algorithms and the factors of accuracy of the velocity determination, and justify the conditions of the method's efficiency. The results of the metrological assessment of the solution are important for development of the principles for assessment of the aircraft tests in unsteady flight conditions.
About the Authors
S. G. Pushkov
Gromov Flight Research Institute
Russian Federation
Russian Federation
O. N. Korsun
State Scientific Research Institute of Aviation Systems
Russian Federation
Russian Federation
A. A. Yatsko
Bauman Moscow State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Ведров В. С., Тайц М. А. Летные испытания самолетов. М.: Оборонгиз, 1951. С. 64-106.
2. Пушков С. Г., Харин Е. Г., Кожурин В. P., Захаров В. Г. Технология определения аэродинамических погрешностей ПВД и воздушных параметров в летных испытаниях ЛА с использованием спутниковых средств траекторных измерений // Проблемы безопасности полетов. 2006. № 7. С. 8-26.
3. Пушков С. Г., Харин Е. Г., Кожурин В. P., Ловицкий Л. Л. Эталонное измерение воздушных параметров с использованием спутниковых средств траекторных измерений в летных испытаниях воздушных судов // Авиакосмическое приборостроение. 2010. № 4. С. 5-9.
4. Пушков С. Г., Харин Е. Г., Ловицкий Л. Л. Технология определения воздушных параметров на больших углах атаки // Полет. 2010. № 6. С. 30-36.
5. Корсун О. Н., Поплавский Б. К. Оценивания систематических погрешностей бортовых измерений углов атаки и скольжения на основе интеграции данных спутниковой навигационной системы и идентификации скорости ветра // Теория и системы управления. 2011. № 1. С. 130-143.
6. Пушков С. Г., Ловицкий Л. Л., Корсун О. Н. Методы определения скорости ветра при проведении летных испытаний авиационной техники с применением спутниковых навигационных систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 9. С. 65-70.
7. Пушков С. Г., Ловицкий Л. Л., Малахова И. В., Харин Е. Г., Кожурин В. P., Горшкова О. Ю. Патент на изобретение № 2396569 "Способ определения воздушных параметров в летных испытаниях летательного аппарата на больших углах атаки". Заявка № 2009122583/28 (031178) от 15.06.2009 г.
8. Пушков С. Г., Ловицкий Л. Л., Малахова И. В., Харин Е. Г. Патент на полезную модель № 99181 "Система определения характеристик бортовых средств измерения воздушных параметров и летно-технических характеристик летательного аппарата при проведении летных испытаний". 2010 г.
9. Пушков С. Г., Горшкова О. Ю., Корсун О. Н. Математические модели погрешностей бортовых измерений скорости и угла атаки на режимах посадки самолета // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 8. С. 66-70.
10. Корсун О. Н. Принципы параметрической идентификации математических моделей самолетов по данным летных испытаний // Мехатроника, автоматизация, управление. 2008. № 6. С. 2-7.
11. Корсун О. Н., Лысюк О. П., Зиновьев А. В. Оценивание погрешностей измерения скорости спутниковой навигационной системы движения летательных аппаратов с использованием информационной избыточности // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2008. Т. 6. № 11. С. 77-82.
12. SAE ARP920 Revision A, Design and installation of Pitot-static systems for transport aircraft. USA, SAE, 1996, 48 p.
13. FAA AC № 25-7A Flight test guide for certification of transport category airplanes. USA, FAA. 1998, 459 p.
14. AC-21-40(0), Measurement of airspeed in light aircraft - certification requirements. Australia, Civil Aviation Safety Authority. 2005, 24 p.
15. Wagner J. F., Wieneke T. Integrating satellite and inertial navigation conventional and new fusion approaches // Control Engineering Practice. 2003. Vol. 11, Is. 5. P. 483-598.
16. Chowdhary G., Jategaonkar R. Aerodynamic parameter estimation from flight data applying extended and unscented Kalman filter // Aerospace Science and Technology. 2010. Vol. 14. P. 106-117.
Review
For citations:
Pushkov S.G., Korsun O.N., Yatsko A.A. Estimation of Errors in Determination of the Ground Speed in the Aircraft Flight Tests with the Use of the Satellite Navigation Systems. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2015;16(11):771-776. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.16.771-776
Views:
436
.png)
Email this article 