Concepção de sistemas de seguimento de trajetórias complexas para aeronaves comerciais

espanolO crescimento do trafego aereo nos principais aeroportos do mundo gera problemas relativos a satu- racao do espaco aereo proximo e ao ruido ao redor destes aeroportos, o que tem levado pesquisadores a buscar solucoes atraves da pre-definicao de trajetorias de me nor ruido que sejam compativeis com a capacidade previs- ta para o trafego nos aeroportos. Estas trajetorias podem ser dificeis de serem segu idas por aeronaves com sis- temas de controle de voo cl assicos, baseados no sequenc iamento de modos de contro le elementar tanto para movimentos verticais como laterais. Assim, propoe-se de monstrar a exequibilidade da concepcao de sistemas de controle de voo capazes de acompanhar com exatidao este novo tipo de trajet oria. Para isso, considera-se que o modelo matematico da dinâ mica do voo de aeronaves apresenta uma pr opriedade denominada platitude diferen- cial (differential flatness), que permite elaborar os c ontroles adequados atraves de inversao dinâmica. Desse modo, apresentamos aqui um metodo de concepcao de sistemas de segui mento de trajetorias para aeronaves comerciais, baseado no conceito de pl atitude diferencial. Primeiro, parti ndo de um modelo da dinâmica de gui- dagem de uma aeronave, estabelecem-se condicoes suficien tes para que a propriedade de platitude diferencial seja satisfeita. De fato, estas condicoes sao satisfeitas pe los diferentes tipos de aer onaves comerciais atuais em condicoes normais de voo. Em seguida , dada a complexidade da inversao dinâmica proposta, uma rede neural artificial e utilizada para a solucao numerica do problema. Os resultados sa o obtidos e validados com base no Modelo integrado de ruido (INM) EnglishThe air traffic growth in the world ?s main airpor ts generates airspace saturation problems and in- creases the noise annoyance over the population in airport ? s surrounding areas. This has lead researchers to look for new solutions based on the pre-definition of low-noise trajectories compatible with the foreseen traffic ca- pacity at the airports. These trajectories may become difficult to be followed by aircraft equipped with classic control systems, based on the sequenc ing of elementary control modes fo r both vertical and horizontal move- ments. Thus, we propose to demonstrate the feasibility of the design of flight control systems capable of accu- rately following this new type of trajectory. In order to do so, we consider that the mathematical model of an aircraft flight guidance dynamics encompasses a differen tial property defined as diffe rential flatness, which al- lows the design of adequate guidance controls through dy namic inversion. So we present a method for the de- sign of trajectory tracking systems for commercial airc raft based on differential fl atness. Starting from a model of the aircraft guidance dynamics, sufficient conditions are defined so that the differential flatness property is met. Indeed, such conditions are met by current different types of commercial aircraft in regular flight condi- tions. Then, due to the complexity of the proposed approach , an artificial neural networ k is used to numerically solve the problem. The results are obtained and validated based on the Integrated Noise Model (INM).