Modelování raketového nosiče ve vzletové fázi

Abstract

Práce pojednává o vývoji platformy pro počítačovou simulaci letu raketových nosičů, jež může být použita i pro návrh a validaci automatického řízení. Dynamický nelineární model sestávající z pohybových rovnic uvažujících šest stupňů volnosti rakety, podpůrných výpočtů a transformací mezi souřadnými systémy popisuje vzletovou fázi letu rakety v atmosféře. Na základě matematického modelu je v prostředí MATLAB a Simulink navržen model simulační. Výstupy simulační platformy jsou ověřeny a porovnány s očekávaným chováním raketového nosiče. Nelineární model je dále zlinearizován pro hlubší analýzu. Možnosti simulačního modelu demonstruje praktický experiment s vodní raketou, kdy jsou výsledky simulace srovnány s daty z reálného letu.

The objective of this thesis is to provide a platform for model based simulation and control laws validation of launch vehicles. The lift-o phase of the rocket ight is analyzed using a mathematical nonlinear dynamics model. Full set of six degrees of freedom equations of motion is developed with combination of auxiliary computations and necessary reference frames and transformations in between them. The mathematical model is employed by comprehensive MATLAB and Simulink simulation which can be easily adjusted for any type of launch vehicle or rocket. The simulation model has been validated and linearized for a further analysis. Water rocket practical experiment demonstrates the simulation platform capabilities.