Sviluppo e validazione sperimentale di un simulatore di volo per APR ad ala fissa = Development and experimental validation of a fixed wing UAV flight simulator

Grazie ai progressi tecnologici e alla riduzione dei costi, gli Aeromobili a Pilotaggio Remoto (APR) hanno guadagnato un'attenzione significativa nell'ultimo decennio, rivestendo un ruolo sempre più importante in diversi ambiti, quali l'agricoltura di precisione, attività di ispezione, il rilevamento di terreni georeferenziati e la fotogrammetria. Il presente lavoro di tesi, svolto presso il reparto R&D di LMA S.r.l., si inserisce all'interno del progetto H2-Drone, volto alla realizzazione di APR alimentati ad idrogeno e realizzati con tecnologie innovative. In tale contesto, dopo uno studio approfondito della dinamica del velivolo, è stato sviluppato un simulatore di volo per aeromobili ad ala fissa, con il duplice scopo di fornire all'azienda uno strumento per la validazione del modello mediante log di volo e un supporto alla progettazione di prototipi futuri. L'analisi e l'elaborazione delle grandezze geometriche, aerodinamiche, tecniche e sperimentali, hanno permesso di adattare il modello matematico dell'APR alla fisica del prototipo di studio e di implementarlo correttamente all'interno dell'ambiente di simulazione Simulink. A completare il modello, l'adozione della tecnica di reverse-engineering per lo studio della logica di controllo dell'autopilota ArduPilot che, sulla base dei dati sperimentali a disposizione, ha consentito di validare il simulatore in differenti condizioni di volo, in modalità di pilota manuale e automatico. I test condotti hanno evidenziato che i risultati ottenuti dalle simulazioni riproducono con un buon grado di attendibilità il comportamento aerodinamico reale del velivolo, dimostrando l'affidabilità del modello sviluppato, in conformità con i requisiti di progetto.