Desenvolvimento de um Veículo Aéreo Não-Tripulado - LARA ...

onde v é a velocidade do fluido, p t é a pressão total, p e é a pressão estática, e ρ é a densidade do
fluido.
O sensor utilizado mede a diferença de pressão. Chamando a pressão dinâmica p d = p t − p e ,
temos que:
¯p d = s f p d + b (5.9)
onde ¯p d é o que o sensor efetivamente mede, p d é a medida de pressão dinâmica real, b o viés e s f
o fator de escala. Assim,
p d = ¯p d − b
s f
(5.10)
Chamando
√ 2
ρ
de k, e incluindo a dinâmica do sensor de pressão diferencial, temos que:
√
¯pd − b
v = k
(5.11)
s f
O principal problema associado a esse tipo de sensor é a não-linearidade, que torna alguns
pontos de operação muito sensíveis e outros pouco sensíveis. Por isso, esse tipo de sensor tem
precisão ruim em baixas velocidades. Outro problema é a variação de ρ com a temperatura, e a
introdução de outras não linearidades introduzidas pela construção do próprio tubo de pitot.
5.2.6 Altímetro e Modelo Atmosférico da Terra
O altímetro é, junto com o tubo de Pitot, o instrumento mais essencial de uma aeronave
tradicional. É a partir dele que se estima a altitude da aeronave em relação ao nível do mar. Esses
valores são padronizados na aviação civil (flight levels) para facilitar a navegação e evitar colisões.
O altímetro mede a pressão absoluta (estática) do local. Essa medida, associada a um modelo
de referência da atmosfera, permite a estimativa da altitude da aeronave. Essa medida de altitude
é chamada de pressure height.
Como na Equação 5.1, a medida de pressão segue o modelo linear, ou seja:
onde p atm é a pressão atmosférica medida.
p atm ¯ = s f p atm + b (5.12)
Com a pressão p atm , um modelo atmosférico pode ser utilizado para casar os valores de pressão
a uma altitude, permitindo o uso do sensor de pressão como altímetro. Existem vários modelos
disponíveis na literatura, porém, para fins aeronáuticos, o U.S. Standard Atmosphere (versão de
1976) e o International Standard Atmosphere (ISA) [64]. O segundo é o padrão recomendado pela
ICAO.
O modelo ISA assume que a atmosfera pode ser separada em 8 camadas com modelos distintos,
cobrindo desde o nível do mar a 84 km acima do nível do mar [64,65]. Cada modelo segue a equação
barométrica padrão:
P = P b
(
T b
T b + L b (h − h b )
) g 0 M
R ∗ L b
(5.13)
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