Browsing by Issue Date, starting with "2016-3-21"
Now showing 1 - 2 of 2
Results Per Page
Sort Options
- Previsão de trajetórias de veículos aéreos pela abordagem da máquina de suporte vetorialPublication . Lopes, Simão Mendes; Bousson, KouamanaO presente trabalho visa conciliar a temática das redes neuronais artificiais à previsão de trajetórias de aeronaves. Especificamente, centra-se à volta da aplicação de métodos de regressão através de algoritmos de Máquina de Suporte Vetorial com base nos Mínimos Quadrados (ou LS-SVM Least-Square Support Vector Machines) na previsão de trajetórias de quatro dimensões de uma aeronave comercial. Inicialmente, é feito um enquadramento da temática de aprendizagem automática e redes neuronais através de uma contextualização teórica, progredindo para um desenvolvimento de algumas funções aplicadas no tema das redes neuronais artificiais. Dentro destas funções, destacam-se o Método Kernel e as Funções de Bases Radiais (ou RBF - Radial Basis Function), aplicadas também na obtenção de resultados práticos. Na segunda parte deste capítulo, são desenvolvidos os temas de LS-SVM, projeto SESAR (responsável pela implementação de trajetórias 4D no céu europeu), e um dos métodos de aquisição de dados de trajetória em aeronaves comerciais, o Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B). Toda esta explicação teórica, dá lugar à apresentação dos conteúdos formais e matemáticos por detrás dos métodos implementados, tais como: Condições de Otimalidade, Geração de Erro Gaussiano, Funções Kernel aplicadas, bem como uma explicação de como a Localização Aeroespacial decorre numa aeronave comercial. Por fim, os dados foram simulados e validados num contexto de Previsão de Trajetória, permitindo assim obter, no final, uma função que preveja a trajetória da aeronave em todo o seu percurso. Para isso, foram utilizadas três trajetórias distintas, criadas através da implementação do Algoritmo de Simulação Numérica RK-Butcher, bem como um ambiente de navegação de quatro dimensões, em que a aeronave define a sua trajetória inicialmente, através de um conjunto de waypoints definidos anteriormente. No final, é possível observar não só o sucesso da implementação desta metodologia, bem como fazer um estudo comparativo entre os diferentes métodos utilizados. Após uma reflexão sobre os resultados obtidos, e analisando o conteúdo de todo o trabalho através de vários prismas, é possível fazer uma apreciação bastante positiva do projeto desenvolvido. Não só os resultados foram de acordo com o pretendido, tendo sido obtidas todas as funções de previsão com sucesso, mas também foi possível obter uma visão geral acerca da vasta aplicação que estes métodos detêm, não só na área da Engenharia Aeronáutica, mas como em qualquer setor de investigação científica.
- 4D Fuel Optimal Trajectory Generation from Waypoint NetworksPublication . Ahmed, Kawser; Bousson, KouamanaThe purpose of this thesis is to develop a trajectory optimization algorithm that finds a fuel optimal trajectory from 4D waypoint networks, where the arrival time is specified for each waypoint in the network. Generating optimal aircraft trajectory that minimizes fuel burn and associated environmental emissions helps the aviation industry cope with increasing fuel costs and reduce aviation induced climate change, as CO2 is directly related to the amount of fuel burned, therefore reduction in fuel burn implies a reduction in CO2 emissions as well. A single source shortest path algorithm is presented to generate the optimal aircraft trajectory that minimizes the total fuel burn between the initial and final waypoint in pre-defined 4D waypoint networks. In this work the 4D waypoint networks only consist of waypoints for climb, cruise and descent phases of the flight without the takeoff and landing approach. The fuel optimal trajectory is generated for three different lengths of flights (short, medium and long haul flight) for two different commercial aircraft considering no wind. The Results about the presented applications show that by flying a fuel optimal trajectory, which was found by implying a single source shortest path algorithm (Dijkstra’s algorithm) can lead to reduction of average fuel burn of international flights by 2.8% of the total trip fuel. By using the same algorithm in 4D waypoints networks it is also possible to generate an optimal trajectory that minimizes the flight time. By flying this trajectory average of 2.6% of total travel time can be saved, depends on the trip length and aircraft types.