Méthodologie de conception des lois de retour de force par simulation de boucle de commande hélicoptère - ONERA - Office national d'études et de recherches aérospatiales Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Design methodology of force feedback laws through helicopter control loop simulation

Méthodologie de conception des lois de retour de force par simulation de boucle de commande hélicoptère

Résumé

The latest evolution of pilot controllers, referred to as ASSU (Active Side Sticks Units) provides static and dynamic tactile force (or haptic) feedback to the pilot at the grip. Combined with FBW (fly-by-wire), this promising technology has enhanced safety levels compared to the original mechanical linkage systems they have started to replace, while offering vast improved benefits in terms of carefree handling and pilot situational awareness. In the framework of a PhD thesis, the Information Processing and Systems Department (DTIS) of ONERA and SAFRAN E&D have started a cooperation to evaluate the interest and the different possibilities offered by the ASSU technology to improve safety and handling qualities of rotary wing aircraft. Up to now, the design and tuning of these functions were essentially performed thanks to numerous simulator sessions or flight tests with pilots. More than just providing a set of values for the required parameters defining the cueing function (hopefully an optimal set of parameters), it is expected that the approach presented here would reduce the number of piloted simulation tests and associated difficulties of the availability of pilots, the significant amount of time and material resources. The main objective of this work is to develop a design methodology based on the simulation of the entire helicopter control loop (also including the pilot in some form) and enabling the definition and parameterization of cueing functions. Moreover, some objective criteria will be defined and used to design the force feedback laws, bringing additional means of evaluation and validation than the classical subjective rating scales.
La dernière évolution des commandes pilote, connue sous le nom d’ASSU (en anglais, mini manches actifs latéraux), fournit au pilote des retours tactiles en effort (statiques ou dynamiques) au travers du manche. Associée aux CDVE, cette technologie prometteuse offre une amélioration de la sécurité par rapport aux commandes mécaniques qu’ils ont commencé à remplacer, tout en offrant de nombreux avantages améliorés en termes de facilité de commande et connaissance de la situation. Dans le cadre d’une thèse de doctorat, le département Traitement de l’Information et Systèmes (DTIS) de l’ONERA et SAFRAN E&D ont entamé une coopération visant à évaluer l’intérêt et les possibilités offertes par la technologie ASSU pour améliorer la sécurité et les qualités de vol des voilures tournantes. Jusqu’à présent, la conception et le réglage de ces fonctions étaient essentiellement réalisés grâce à de nombreux passages en simulateur ou des tests en vol avec des pilotes. En plus de fournir un ensemble de valeurs de paramètres définissant la fonction haptique (si possible optimaux), on s’attend à ce que l’approche présentée ici réduise le nombre des simulations et les difficultés associées à la disponibilité des pilotes, la quantité importante de temps et de ressources matérielles. L’objectif principal de ce travail est de développer une méthodologie de conception basée sur la simulation d’une boucle complète de pilotage hélicoptère (incluant également le pilote) et permettant la définition et le paramétrage des fonctions haptiques. En outre, certains critères objectifs seront définis et utilisés pour concevoir les lois de retour de force, apportant des moyens supplémentaires d’évaluation et de validation par rapport aux échelles classiques d’évaluation subjective.
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PRIETO_AGUILAR_Gemma_these_2021.pdf (13.06 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03761471 , version 1 (26-08-2022)
tel-03761471 , version 2 (23-02-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03761471 , version 2

Citer

Gemma Prieto Aguilar. Méthodologie de conception des lois de retour de force par simulation de boucle de commande hélicoptère. Automatique / Robotique. Sorbonne Université, 2021. Français. ⟨NNT : 2021SORUS562⟩. ⟨tel-03761471v2⟩
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