Loading...

Feasibility Study of Offering Generalized Equivalent Model for Drag Polar in Formation Flight

Behnam Nia, Fahimeh | 2016

706 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 49518 (45)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Aerospace Engineering
  6. Advisor(s): Malaek, Mohammad Bagher
  7. Abstract:
  8. The increasing demand for air transportation, along with air traffic limitations and environmental pollution concerns, necessitate a comprehensive study in the field of airspace-management. In this regard, one of the promising alternatives is flying smarter via “Formations”. In fact, many works have discussed the benefits of “Commercial Formation Flights”; however, none have discussed a practical way to manage such formations for long-distance cruise. This paper discusses a new approach to manage the “Geometrical Arrangement” of such flights in an efficient manner. In fact, with the help of the so called “Game Theory” and without complex computations we are able to guide each individual aircraft to select its proper position in a formation. The method is flexible and allows other aircrafts to join an existing formation. Each individual aircraft is treated as a “player” that wishes to benefit the most through joining the formation. The benefit is computed based on a “Drag reduction” together with “Keeping a safe-distance from other players”. Here, each aircraft is considered as an agent, able to decide on its preferred location in flight geometry based on a game table; which is updated during the flight. A home-developed GUI helps users to rapidly analyze any new formation. The current game utilizes an existing aerodynamics model to support the players’ decisions. Nonetheless, other aerodynamics model could easily be replace with current one. Moreover, agents could store the benefits they are enjoying as some “experience” and consider such previous
    experiences in their future decisions. Different case studies conducted for long-range cruises so far, clearly indicates that any type of formation flight is preferable as oppose to that of solo flight. More studies are needed to enhance the current work to consider different types of aircraft in a single formation
  9. Keywords:
  10. Formation Flight ; Game Theory ; Multiagent System ; Induced Drag ; Air Traffic

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه و طرح مسأله
    • پیش‌زمینه‌ی تحقیق
      • پیش‌زمینه‌ی تحقیق درمورد پرواز آرایش‌یافته
    • هدف و انگیزه‌ی تحقیق
    • سؤالات تحقیق
    • نوآوری‌ها
    • توضیح فصل‌بندی‌ها
  • پیشینه‌ی تحقیق
    • مطالعات بر روی بال
      • پرواز آرایش‌یافته‌ی ‌نزدیک
      • تأثیر مشخصات بال پیش‌رو برعملکرد آیرودینامیکی
      • مدل‌سازی و شبیه‌سازی گردابه‌‌ها
      • مدل‌سازی جر‎یانات حلقوی
      • پرواز آرایش‌دار گسترش‌یافته
    • مطالعه بر روی طرح هواپیماهای خودمختار
      • تحلیل پرواز آرایش‌دار پرندگان با نگرش هوش مصنوعی
      • پرواز به شکل V در رباتهای پرنده
      • شناسایی پرواز به شکل V یا دایروی
  • ابزارهای مورد نیاز در آیرودینامیک
    • فرووزش و پساي القائي
    • تار گردابه Vortex Line ، قانون بیوساوار Biot-Savar Law و نظریه های هلمولتز Helmholtz Theorem
      • نظریه‌های گردابه‌ی هلمولتز
    • نظریه‌ی کلاسیک خط برآزای پرانتل
    • اثرات متقابل در پسای القایی
  • سیستم‌های چندعامله و نظریه‌ی بازی‌ها
    • سیستم‌های چندعامله
      • ویژگی‌های محیط
      • تصمیم‌گیری در محیط‌های مقیاس بزرگ
    • معرفی نظریه‌ی‌ بازی‌ها
      • ابزارهای کلیدی در نظریه بازی‌‌ها
      • انواع بازی‌‌ها
      • نمایش ساختار بازی
  • مدل‌سازی مسأله
    • مدل عمومی گردابه‌ی نعل اسبی General Vortex Model (‌GVM)
    • مدل عمومی گردابه‌ی نعل اسبی همراه با پروفیل سرعت General Vortex Model Using Velocity Profile Includes a Viscose Core (GVM-VP)
    • فرضیات و معرفی محور مختصات
    • شبکه‌بندی فضای تحقیق
    • روش حل
      • مقایسه‌ی پرواز آرایش‌دار نزدیک و گسترش‌یافته
      • کاربرد نظریه‌ی بازی‌ها
      • نحوه‌ی استفاده از نرم‌افزار توسعه‌داده‌شده
  • مطالعات موردی
    • بررسی سناریوی پروازی
    • آرایش دوتایی
      • تحلیل رفتار پسا با استفاده از نرم‌افزار
      • تصدیق Verification روش و سنجش اعتبار Validation نتایج نرم‌افزار
      • مقایسه‌ی هندسه‌های مختلف در آرایش دوتایی
    • آرایش سه‌تایی
      • تحلیل مسأله بدون در نظرگرفتن ایمنی
      • تحلیل مسأله با در نظرگرفتن ایمنی
    • تحلیل سناریوی پرواز آرایش‌یافته با حضور پنج عضو
    • مقایسه‌ی نتایج حاصل از روش نظریه‌ی بازی‌ها با روش بهینه‌سازی (الگوریتم ژنتیک)
  • بحث و نتیجه‌گیری
    • تحلیل تغییرات کاهش ضریب پسای القایی در آرایش دوتایی
    • تحلیل جدول بازی آرایش سه ‌تایی بدون مدسازی ایمنی
    • تحلیل جدول بازی آرایش سه ‌تایی همراه با مدسازی ایمنی
    • پیشنهادات برای کارهای آینده
...see more