Lucas Peris Lozano lupelo@etsid.upv.es Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Simulación y guiado de aeronaves utilizando programación orientada a objetos Lucas Peris Lozano lupelo@etsid.upv.es

Índice Objetivos Descripción del sistema Metodología de desarrollo Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Índice Objetivos Descripción del sistema Metodología de desarrollo Conclusiones

Índice Objetivos Descripción del sistema Metodología de desarrollo Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Índice Objetivos Descripción del sistema Metodología de desarrollo Conclusiones

Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica ¿Cuál es el objetivo? Diseño de un sistema de simulación orientado a objetos: Simulación de vuelo. Realizar una plataforma: Utilizable en futuros trabajos Fácilmente ampliable Plataforma abierta que permita la experimentación sobre: Algoritmos de guiado y control de aeronaves. Instrumentación de aeronaves. Desarrollo proyectos con interfaces gráficas. Técnicas de evitación de colisiones Plataforma con fines académicos (invesitgación) y educativos (soporte a material docente)

¿Qué se ha realizado? Una plataforma integral de desarrollo en Java Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica ¿Qué se ha realizado? Una plataforma integral de desarrollo en Java

Pilares del proyecto Simulación Programación orientada a objetos Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Pilares del proyecto Simulación Validación trayectorias Aprendizaje: navegación y pilotaje Programación orientada a objetos Modular Facilita desarrollo Interfaces gráficas Navegación, guiado y control Desarrollo de algoritmos Autopiloto Instrumentación Navegación Tráfico aéro (TCAS)

Índice Objetivos Descripción del sistema Metodología de desarrollo Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Índice Objetivos Descripción del sistema Metodología de desarrollo Conclusiones

Arquitectura del sistema Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Arquitectura del sistema

Autopiloto Controla la aeronave Cessna 172S Cascada de PIDs Capaz de: Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Autopiloto Controla la aeronave Cessna 172S Cascada de PIDs Capaz de: Controlar la aeronave en vuelo Despegar la aeronave Realizar una salida estándar SID Fases implementadas: Carrera de despegue Rotación Ascenso Crucero

Controles Permiten controlar la aeronave desde la plataforma. Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Controles Permiten controlar la aeronave desde la plataforma. Controles implementados: Mandos de vuelo (yoke) Palanca de gases (throttle)

Instrumentos estándar Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Instrumentos estándar Conocido como 6-pack Instrumentos básicos de navegación Compuesto por: ASI - Airspeed Indicator ADI - Attitude Director Indicator ALT - Altímetro T/S TC - Coordinador de giro HI - Heading Indicator VSI - Vertical Speed Indicator 1 2 3 4 5 6

Fondo Dota de realismo a la interfaz Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Fondo Dota de realismo a la interfaz Basado en una fotografía panorámica 360º

TCAS TCAS de tipo I Funcionamiento basado en sistema real Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica TCAS TCAS de tipo I Funcionamiento basado en sistema real CAS 66A de Honeywell Inc. Interfaz con antena de tráfico aéreo y con simulador. Tres niveles de alerta: Tráfico sin riesgo Proximidad de intrusión Aviso de tráfico

Interfaces con periféricos Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Interfaces con periféricos Interfaz con motor de simulación (X-Plane) Lectura y escritura de datos Conexión con: Autopiloto Controles de vuelo Instrumentación estándar Fondo TCAS Interfaz con antena de tráfico aéreo Datos reales de tráfico aéreo Situada en la ETSID Conexión con TCAS

Caracerísticas generales Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Caracerísticas generales Se utiliza un motor de simulación comercial (X-Plane) Código modular y fácilmente ampliable Útil en desarrollo de algoritmos de navegación y guiado Útil para su uso en aplicaciones docentes. Desarrollo de software aeronáutico Multitud de aplicaciones: control, instrumentación, SW, etc.

Índice Objetivos Descripción del sistema Metodología de desarrollo Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Índice Objetivos Descripción del sistema Metodología de desarrollo Conclusiones

Modelo de desarrollo  V-Model Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Modelo de desarrollo  V-Model También conocido como V&V: Validación y Verificación Modelo utilizado en desarrollo de proyectos en industria aeronáutica (Airbus Group) Muy útil para proporcionar evidencias en Certificación

Definición del proyecto - Requisitos Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Definición del proyecto - Requisitos Funcionales: funcionalidad del SW No-Funcionales: facilidad de uso, mantenimiento, etc Características deseables (“nice to have”): requisitos extra

Integración y Test – Casos de prueba Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Integración y Test – Casos de prueba

Resultados: Trazabilidad de los requisitos Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Resultados: Trazabilidad de los requisitos Matriz de trazabilidad  validación de los requisitos con los distintos casos de prueba

Índice Objetivos Descripción del sistema Metodología de desarrollo Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Índice Objetivos Descripción del sistema Metodología de desarrollo Conclusiones

Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Conclusiones Desarrollo de software siguiendo metodología de gestión de proyectos real (V-Model) Programación orientada a objetos  Modularidad Técnicas de simulación de aeronaves Diseño de algoritmos de guiado y control Desarrollo de nueva instrumentación Tráfico aéreo Antena SACTA TCAS Sistema fácilmente ampliable Trabajos futuros Investigación Enseñanza

Lucas Peris Lozano lupelo@etsid.upv.es Master Universitario en Ingeniería Aeronáutica Simulación y guiado de aeronaves utilizando programación orientada a objetos Lucas Peris Lozano lupelo@etsid.upv.es