• Atterraggio severo
• Carrelli di atterraggio
• GPS & IRS
• quota
• velocità verticale d'impatto

L'atterraggio è una delle fasi più critiche del volo; in effetti, tra gli incidenti aeronautici il maggior numero si registra durante questa fase, da cui la necessità del monitoraggio della manovra al fine di prevenire questo tipo di incidenti che causano ogni anno perdite di denaro e in alcuni casi risultano in conseguenze catastrofiche.
L'obiettivo del progetto di tesi era di sviluppare un sistema di controllo in grado di valutare la severità di un atterraggio e generare un report che può essere usato per avviare opportune ispezioni e manutenzioni.
Il design di questo tipo di dispositivi comporta in generale l’uso di input provenienti da IRS (Inertial Reference System), ricevitore GPS e sensori installati sui carrelli di atterraggio. I'IRS e il GPS registrano numerosi parametri di volo (posizioni spaziali, angoli, velocità ed accelerazioni) mentre i sensori sui carrelli hanno la funzione di rilevare l'istante in cui le ruote del carrello principale entrano in contatto con la pista.
Non esiste una definizione univoca di atterraggio severo; perciò non c'è un unico modo di progettare il dispositivo. Nell'industria ci sono parecchie versioni del dispositivo, ognuna disegnata in base ad una propria definizione di atterraggio severo. Una volta definiti i parametri da utilizzare per valutare la severità dell'atterraggio, gli input sopra citati consentono di scrivere un algoritmo e progettare un sistema che avrà come output i parametri di severità prescelti.
Nel contesto di questa tesi, ai fini della valutazione della severità dell'atterraggio, sono stati prescelti la velocità e l'accelerazione verticale del velivolo, basandosi in particolare sulle specificazioni aeronautiche 25 paragrafo 473 sui carichi di atterraggi, che prescrivono valori di riferimento della velocità verticale di 600 ft/min al peso massimo all'atterraggio e di 360 ft/min al peso massimo al decollo. Nelle condizioni di peso specificate, questi valori consentono di definire la severità della manovra, confrontandoli con i valori calcolati dal sistema di controllo.
La sfida di questo progetto era di fare la sintesi del dispositivo senza utilizzare sensori aggiuntivi sui carrelli, viste le spese piuttosto notevoli che richiedono, anche per ispezioni e manutenzioni.
Un vantaggio del progetto era che tra i parametri misurati dall'IRS, figuravano la velocità e l'accelerazione verticale; perciò il punto focale è stato la determinazione dell’istante del touch-down, sulla base delle sole informazioni provenienti da IRS e GPS.
Focalizzandosi sulla quota del velivolo, misurata dal GPS, è stato possibile sviluppare un metodo per identificare un intervallo temporale in cui si trova touch-down. Il metodo inizia ad essere applicato quando l’aereo si trova sotto i dieci piedi di quota. Per detto intervallo è stata fissata un durata di due secondi, e l’intervallo è centrato sull’istante in cui per la prima volta la quota del velivolo cambia di almeno 0.5 piedi in senso positivo.
Definito quest'intervallo, il secondo passo è consistito nel determinare il picco massimo di velocità discensionale in corrispondenza dei carrelli principali, utilizzando la velocità del baricentro, le velocità angolari del velivolo misurate dall’IRS e tenendo conto delle posizioni geometriche dei carrelli. Il picco massimo di velocità discensionale - tra quelli relativi ai carrelli principali destro e sinistro - è utilizzato come valore della velocità verticale d'impatto da confrontare con quello prescritto dalle specificazioni aeronautiche 25, permettendo cosi di qualificare il grado di severità della manovra di atterraggio.