GeParCarrera: Licenciatura en Cs. de la Computación

Universidad Nacional de Río CuartoFacultad de Ciencias Exactas, Físico Químicas Y Naturales

Bettiol, Nicolás Vélez, Matías Varela, Manuel

Interfaz gráfica para el diseño de Geometrías de Vehículos Aéreos NoTripulados y visualización de resultados de

simulación de Vórtices

Se presentará una herramienta computacional para generar la geometría de configuraciones de vehículos aéreos no-tripulados (UAVs) de alas unidas y de alas

convencionales

Proyecto “GePar”

Proceso de modelado

XP

Arquitectura

GePar

PROCESO DE MODELADO

PROCESO DE MODELADO

La malla que representa la sábana vorticosa adherida al vehículo es generada a partir de ciertos parámetros geométricos generales, de información relativa a los perfiles alares, y de datos específicos de la malla.

La malla correspondiente a la configuración completa se obtiene manipulando de manera separada las distintas partes que componen el vehículo

PROCESO DE MODELADO

Algunos de los parámetros geométricos:

xnfs: Posición de la raíz del ala delantera respecto de la nariz del UAV. dn: Diámetro del fuselaje en la nariz. dt: Diámetro del fuselaje en la parte trasera. L: Longitud total del fuselaje. Lt: Longitud de la parte trasera del fuselaje. Ln: Longitud del morro.

.

.

.

Parámetros Geométricos

PROCESO DE MODELADO

Las alas del UAV son modeladas como superficies sin espesor que contienen las líneas medias de los perfiles alares, que eventualmente pueden ser todos diferentes. Para definir los mismos es necesario introducir las coordenadas del extradós y del intradós de los perfiles.

Perfiles Alares

PROCESO DE MODELADO

Es necesario, además, ingresar como datos de entrada algunos parámetros que permitan

configurar la malla.

npc: Número de paneles por cuerda en las alas.

npf: Número de paneles sobre la semicircunferencia del fuselaje.

npm: Número de paneles a lo largo del morro.

npev: Número de paneles en la altura del empenaje vertical.

Paneles

PROCESO DE MODELADOCurvas de Referencias de Alas

PROCESO DE MODELADO

Las curvas de referencia que sirven para establecer la geometría del fuselaje se construyen a partir de un arco de circunferencia de radio unitario

formado por npf +1 nudos. En la Figura se muestra este arco de circunferencia en un

ejemplo donde el parámetro npf es igual a 10

Curvas de Referencia de Fuselaje

PROCESO DE MODELADO

Para construir el empenaje vertical se utilizan dos curvas de referencia que son de fácil definición.

Curvas de Referencia del empenaje vertical

PROCESO DE MODELADOZona de emisión de estelas

El desprendimiento de la sábana vorticosa libre se realiza desde el

borde de fuga de las alas delantera y trasera y desde la

puntera del ala delantera externa.

XP

XP

Prototipo arquitectónico

Planificación de entregas Iteración

Tests de aceptación Pequeñas entregas

Historias de usuario

Metáfora de sistema

Prototipo

requerimientos

Estimación inciertaEstimación confiable

Plan de entregas Versión mas reciente

Aprobación del cliente

Escenarios de testeo

Historias nuevasVelocidad del proyecto

Próxima iteración

bugs

Un proyecto XP

XPFase de Exploración

XPFase de Exploración

Arquitectura del sistema – Patrón MVC

XPFase de Exploración

Metáfora del sistema• Desarrollar un código computacional que permita crear, con gran flexibilidad, distintas configuraciones.

• Generar automáticamente “mallas" orientadas al modelo aerodinámico basado en el método de red de vórtices estacionario y no lineal.

• Contar con una interfaz gráfica de usuario (GUI) que permita ingresar todos los datos de entrada de una manera cómoda e intuitiva. También permite visualizar las geometrías creadas.

• Exportar datos de geometrías y mallas generados para ser utilizados por herramientas computacionales desarrolladas previamente

• Permitir modelar libremente fuselajes y plantas alares de UAV.

XPFase de Exploración

Historias de Usuario

XPPlanificación

Historia de Usuario: Dibujado de Geometrías.

Tareas

XPPlanificación

1° Iteración• GUI.• Lectura de parámetros.

2°Iteración• Lectura de Perfiles alares.• Generar Geometría.

3° Iteración• Dibujado de la Geometría.• Cargar Estelas.

4° Iteración• Dibujado de Estelas.

XPIteraciones

Algunas tarjetas CRC

XPTest

Arquitectura

Arquitectura

View

Controller

Model

ArquitecturaView

ArquitecturaModel

ArquitecturaController

GePar

GePar¿Cómo funciona?

Parámetros Geométricos

Archivos .DAT

FUSELAGE.DATHTAIL.DAT LS.DATVTAIL.DAT Procesamiento UAV

WAKE.TEC

CONFIG.DAT

GePar¿Cómo funciona?

Parámetros Geométricos

GePar¿Cómo funciona?

Parámetros Geométricos

Archivos .DAT

GePar¿Cómo funciona?

Archivos .DAT

GePar¿Cómo funciona?

Parámetros Geométricos

Archivos .DAT

Procesamiento UAVCONFIG.DAT

GePar¿Cómo funciona?

Parámetros Geométricos

Archivos .DAT

Procesamiento UAVCONFIG.DAT

GePar¿Cómo funciona?

Procesamiento UAV

Conclusión

El resultado logrado es la implementación de un sistemamodular, desarrollado con lenguaje C++.

Al lograr crear este sistema, como equipo de trabajo hemosincorporado conocimientos de análisis y diseño en

sistemas, que hemos puesto en práctica y prueba a fin deconseguir nuestro objetivo.

¿PREGUNTAS?