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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2009.tde-24072009-113945
Document
Author
Full name
André Luis Celere
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2008
Supervisor
Committee
Varoto, Paulo Sérgio (President)
Goes, Luiz Carlos Sandoval
Maciel, Carlos Dias
Mendonça, Celso Braga de
Nicoletti, Rodrigo
Title in Portuguese
Método para a avaliação do ganho empregado pelo piloto em ensaios de PIO
Keywords in Portuguese
Aeronáutica
Ensaios em vôo
Entropia estatística
Malha-fechada
Mecânica de vôo
Oscilações com piloto no loop
PIO (Pilot induced oscillations)
Qualidades de voo
Abstract in Portuguese
Um método para avaliação do uso de ganho adequado em ensaios de verificação de PIO (Pilot Induced Oscillations) é apresentado. As tarefas de manobra sintética (Synthetic Tracking Task) são utilizadas para demonstração. A teoria é baseada no conceito de entropia estatística proveniente da teoria da informação e no modelo estrutural do piloto humano. O método é apresentado para manobras executadas no eixo lateral e oferece uma medida do ganho humano utilizado durante a sua execução em malha-fechada. Para a modelagem da planta é utilizado modelo black-box com equacionamento de espaço de estados e identificação de parâmetros. Dados de ensaios em voo provenientes de uma aeronave de transporte certificada FAR-25 são utilizados para medir a razão entre o tempo gasto pelo piloto humano em uma malha fechada em posição versus o tempo em uma malha de derivada da posição (roll vs. roll rate). Esta medida é proposta como validadora da execução correta do ensaio.
Title in English
Method to evaluate pilot gain in PIO flight test
Keywords in English
Aeronautics
Atmospheric flight mechanics
Closed-loop
Flight test
Flying qualities
Pilot in the loop oscillations
PIO (Pilot induced oscillations)
Statistical entropy
Synthetic task
Abstract in English
A method is proposed to verify losed-loop adequate flight test piloting gain in PIO aircraft certification. The synthetic tracking task PIO flight test is used. The theory is based on the entropy concept from information theory and on the structural pilot model of the human pilot. The method is presented for single axis pilot tracking maneuvers and offers a measure of the human pilot gain employed during its execution. A black-box, state-space, parameter-identified model is used for the plant. Flight test data from a FAR-25 transport aircraft is used to verify the theory of how to determine a measure of the ratio between time spent by the human pilot in the error loop versus in the error rate loop to control the aircraft. This measure is proposed as a test point validation method for PIO flight testing.
 
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Publishing Date
2009-07-29
 
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