Citation

Thamann MA, Smith SW, Bailey SCC, Doepke EB, Ashcraft SW. J. Unmanned Veh. Sys. 2015; 3(4): 192-204.

Copyright

(Copyright © 2015, National Research Council of Canada)

DOI

10.1139/juvs-2014-0024

PMID

unavailable

Abstract

In this paper, an approach is described to implement autonomous (waypoint tracking) flight in a testbed airframe, which uses wing twist for roll control. These flights were performed using an existing commercial autopilot. Aileron effectiveness was identified as a parameter that could be modified to maintain roll control during autonomous flight. A modeling process was then developed to calculate the aileron effectiveness for a wing shaping demonstrator aircraft utilizing numerically determined aerodynamic properties. Simulations and flight tests with the testbed aircraft were performed that demonstrated suitability of the approach for autonomous flight. In-flight aileron doublets were used to validate the aileron effectiveness predicted by the numerical model, which matched within 7%.

Keywords: unmanned aerial vehicles, wing shaping, wing warping, UAV, aileron effectiveness, flight tests

Language: en

Vernacular Abstract

Dans cet article, on décrit une approche pour mettre en œuvre le vol autonome (la localisation de point de cheminement) d'une cellule prototype qui utilise la torsion d'aile pour le contrôle en roulis. On a exécuté ces vols en utilisant un pilote automatique commercial existant. On a établi l'efficacité de l'aileron comme étant un paramètre qui pourrait être modifié pour maintenir le contrôle en roulis pendant le vol autonome. On a alors développé un processus de modélisation afin de calculer l'efficacité de l'aileron pour une forme d'aile d'aéronef de démonstration en utilisant des propriétés aérodynamiques déterminées numériquement. Les simulations et des vols d'essai avec l'aéronef prototype ont été exécutés, démontrant que l'approche pour le vol autonome répond aux objectifs. Des doublets d'aileron en vol ont servi pour valider l'efficacité de l'aileron prévue par le modèle numérique, ce qui concordait dans les limites de 7 %.