Resumen

El proceso de desarrollo y certificación de aeronaves y sistemas aeronáuticos requiere la ejecución de campañas de pruebas de vuelo experimentales para determinar las características reales del sistema que se está desarrollando y/o validando. En este proceso, hay muchas campañas que son intrínsecamente peligrosas, como la separación de la tienda. En este caso concreto, el mayor riesgo es la colisión de la tienda con el fuselaje del avión. Para mitigar los riesgos de esta campaña, es necesario comparar la trayectoria real de una separación con sus estimaciones simuladas. Con esta información, es posible decidir si la próxima liberación de la tienda puede realizarse con la seguridad requerida y/o si el modelo utilizado para estimar la trayectoria de separación es válido o no. En consecuencia, es necesario determinar con exactitud la trayectoria de la separación. La separación de almacenes es un proceso estratégico, relevante y complejo para todas las naciones. Las dos técnicas principales para determinar los datos cuantitativos de la trayectoria del almacén con 6DoF (seis grados de libertad) son la fotogrametría y los paquetes de telemetría instrumentada (datos obtenidos de sensores inerciales que se instalan en el almacén). Cada uno de ellos presenta ventajas e inconvenientes. En cuanto a la fotogrametría, se pueden utilizar varias soluciones del mercado para realizar estas pruebas. Sin embargo, el resultado de la trayectoria de separación sólo se obtiene tras el vuelo de prueba, por lo que no es posible realizar con seguridad más de una en el mismo vuelo. En este contexto, el desarrollo y la validación de una solución que permita la realización de análisis de separación casi en tiempo real son de hecho un trabajo innovador y original. En este trabajo se discute el desarrollo y la validación, mediante pruebas reales de eyección estática, de los componentes que compondrán un nuevo sistema de trayectoria óptica a bordo para su uso en campañas de separación en tienda. Esta solución incluye la implementación de un campo de calibración tridimensional (3D) que permite la calibración del conjunto óptico con una sola foto por conjunto óptico, el desarrollo de un modelo analítico completo para la calibración de la cámara, y el desarrollo de un software específico para la identificación y seguimiento de objetivos en imágenes de coordenadas bidimensionales (2D) y el cálculo de trayectorias de coordenadas tridimensionales (3D). En relación con la calibración, el modelo analítico se basa en una cámara de tipo estenopeica y considera sus parámetros intrínsecos. Esto permitió obtener un error cuadrático medio inferior a ±3,9 píxeles @1σ. El software de análisis 3D para la expresión de la trayectoria 6DoF se desarrolló utilizando técnicas de fotogrametría y orientación absoluta. La incertidumbre asociada a la medición de la posición de cada uno de los marcadores varía de ±0,02 mm a ±8,00 mm @1σ, dependiendo de la geometría de los ángulos de visión. Los experimentos se realizaron en el IPEV (Instituto de Investigación de Ensayos en Vuelo)/Brasil, y los resultados se consideraron satisfactorios. Abogamos por que los conocimientos adquiridos con esta investigación contribuyan al desarrollo de nuevos métodos que permitan el análisis casi en tiempo real en las pruebas de separación de tiendas.

• Materias:Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Satélites Satélite artificial Meteorología
• Subjects:Aerodynamics Aerospace engineering Satellites Artificial satellites Meteorology
• Palabras claves:montaje óptico, separación de almacenes, trayectoria de separación, próxima liberación de almacenes, campaña de pruebas de vuelo, paquete de telemetría instrumentado, error cuadrático medio, análisis de separación temporal, prueba de eyección estática, campaña de separación de almacenes
• Keywords:optical assembly, store separation, separation trajectory, next store release, flight test campaign, instrumented telemetry package, means square error, time separation analysis, static ejection test, store separation campaign