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@MastersThesis{Silveira:2014:DeFeCo,
               author = "Silveira, Guilherme da",
                title = "Desenvolvimento de uma ferramenta computacional para 
                         simula{\c{c}}{\~a}o de voo de ve{\'{\i}}culos 
                         lan{\c{c}}adores",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2014",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2014-07-29",
             keywords = "simula{\c{c}}{\~a}o, trajet{\'o}ria, din{\^a}mica de voo, 
                         foguetes, ve{\'{\i}}culos lan{\c{c}}adores, simulation, 
                         trajectory, flight dynamics, rockets, launch vehicles.",
             abstract = "A crescente capacidade computacional dos atuais computadores tem 
                         permitido cada vez mais a utiliza{\c{c}}{\~a}o da t{\'e}cnica 
                         de simula{\c{c}}{\~a}o digital nos processos de desenvolvimento 
                         de produtos de engenharia. A simula{\c{c}}{\~a}o computacional 
                         de sistemas complexos como avi{\~o}es, foguetes ou sat{\'e}lites 
                         possibilita a redu{\c{c}}{\~a}o de riscos e de custos associados 
                         a esses projetos. Al{\'e}m disso, muitas vezes a 
                         simula{\c{c}}{\~a}o {\'e} o {\'u}nico meio de investigar 
                         aspectos relacionados a esses sistemas que n{\~a}o podem ser 
                         reproduzidos em laborat{\'o}rio. Durante o desenvolvimento e a 
                         utiliza{\c{c}}{\~a}o de ve{\'{\i}}culos lan{\c{c}}adores, ou 
                         foguetes, uma importante {\'a}rea que deve ser investigada {\'e} 
                         a chamada din{\^a}mica de voo do ve{\'{\i}}culo, a qual analisa 
                         o movimento do ve{\'{\i}}culo, sujeito a for{\c{c}}as e 
                         momentos, no espa{\c{c}}o tridimensional. A ferramenta de 
                         simula{\c{c}}{\~a}o que possibilita o estudo dos fen{\^o}menos 
                         associados com a din{\^a}mica de voo de um foguete {\'e} o 
                         simulador de voo. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma 
                         ferramenta computacional para simula{\c{c}}{\~a}o de voo de 
                         ve{\'{\i}}culos lan{\c{c}}adores. Tal ferramenta permite, por 
                         meio da determina{\c{c}}{\~a}o de diversos par{\^a}metros de 
                         voo como a posi{\c{c}}{\~a}o, a velocidade e a 
                         acelera{\c{c}}{\~a}o do ve{\'{\i}}culo, a 
                         realiza{\c{c}}{\~a}o de an{\'a}lises relacionadas {\`a} 
                         din{\^a}mica de voo do ve{\'{\i}}culo. Levando-se em 
                         considera{\c{c}}{\~a}o requisitos de flexibilidade, a ferramenta 
                         foi desenvolvida de modo a permitir a simula{\c{c}}{\~a}o do 
                         movimento de diversos tipos de ve{\'{\i}}culos 
                         lan{\c{c}}adores, controlados ou n{\~a}o controlados, em seis 
                         graus de liberdade. Utilizando a t{\'e}cnica de 
                         programa{\c{c}}{\~a}o modular, a flexibilidade foi garantida por 
                         meio de uma biblioteca de modelos din{\^a}micos, dos subsistemas 
                         do ve{\'{\i}}culo e ambientais, cuja combina{\c{c}}{\~a}o pode 
                         dar origem a modelos de voo de diferentes ve{\'{\i}}culos 
                         lan{\c{c}}adores. Al{\'e}m da biblioteca, fazem parte ainda do 
                         simulador o m{\'o}dulo principal, cuja fun{\c{c}}{\~a}o {\'e} 
                         realizar a integra{\c{c}}{\~a}o da trajet{\'o}ria de acordo com 
                         o modelo de voo do ve{\'{\i}}culo, e uma interface gr{\'a}fica, 
                         que facilita a cria{\c{c}}{\~a}o do modelo de voo. Os resultados 
                         obtidos com o simulador desenvolvido nesse trabalho s{\~a}o 
                         verificados por meio de compara{\c{c}}{\~a}o com resultados de 
                         outras ferramentas de simula{\c{c}}{\~a}o. Foram realizados 
                         tr{\^e}s estudos de caso, de forma que as diversas 
                         funcionalidades do simulador pudessem ser testadas. De maneira 
                         geral, os resultados obtidos s{\~a}o bastante semelhantes aos 
                         resultados das ferramentas utilizadas para compara{\c{c}}{\~a}o. 
                         Algumas diferen{\c{c}}as observadas puderam ser explicadas em 
                         virtude dos diferentes modelos utilizados em cada ferramenta. 
                         ABSTRACT: The growing of the eomputational power in modem 
                         eomputers allowed the ever inereasing use of the digital 
                         simulation teehniques in the development proeess of engineering 
                         produets. The simulation proeess of eomplex systems sueh as 
                         aireraft, roekets or satellites enables risk and eost reduetion 
                         assoeiated with these projeets. Furthermore, the simulation is 
                         often the only way of investigating some aspeets related to these 
                         systems that ean not be reprodueed in laborataries. During the 
                         development phase and operation of launeh vehicles, ar roekets, an 
                         important area that should be investigated is the vehide flight 
                         dynamics, which analyzcs thc vchiclc motion subject to forces and 
                         torques in a three-dimensional spaee. The simulation tool that 
                         enables the study of the phenomena associated with the flight 
                         dynamics of a rocket is thc flight simulator. This work presents 
                         the development of a computational tool to simulate a launch 
                         vehicle flight. This tool provides, through the determination of 
                         various flight parameters sueh as vehicle position, velocity and 
                         acceleration, methods and means to analyze the vehicle trajectory 
                         and the dynamics of flight. Considering requirements like 
                         flexibility, the tool was developed aiming to allow motion 
                         simulation of several types of launch vehicles, guided or 
                         unguided, in six degrees of freedom. Using the teehnique of 
                         modular programming, flexibility is ensured by a library of 
                         dynamie models, vehicle subsystems models and environment models 
                         that together produce different flight paths or launch vehicle 
                         configurations. Besides the library, the simulator has a main 
                         module, whose function is to integrate the trajectory aceording to 
                         the vehicle flight model, and a user graphical interface to create 
                         the fiight model easily, The results obtained with the developed 
                         sirnulator were compared with results eorning frorn other 
                         simulation tools. Three different flight seenarios were ernployed 
                         in order to test the simulator features. In overall, the results 
                         are quite similar to the ones resulting from the tools used for 
                         comparison. Some differences in the results were found, but they 
                         can be explained by the different mo dels used on each tool.",
            committee = "Kuga, H{\'e}lio Koiti (presidente) and Carrara, Valdemir 
                         (orientador) and Fonseca, Ijar Milagre da and Garcia, Alexandre",
         englishtitle = "Development of a computational tool for flight simulation of 
                         launch vehicles",
             language = "pt",
                pages = "149",
                  ibi = "8JMKD3MGP5W34M/3GJGRS2",
                  url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP5W34M/3GJGRS2",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}


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