Diseño e implementación de un prototipo de velocímetro IAS (Indicated Air Speed) para una aeronave tripulada de tipo LSA

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

This document addresses the theoretical foundations of indicated airspeed (IAS), dynamic pressure measurement and the electronic components necessary for the development of a functional prototype of a digital speedometer applied to light aircraft (LSA). Throughout the work, the MPX2200DP differential pressure sensor is characterized, identifying its limitations and proposing an adjusted conversion function to achieve useful readings from its output signal. The architecture of the embedded system based on ESP32 is described, including the use of the ADS1115 converter to improve the reading resolution, as well as the implementation of a graphical interface using a TFT screen that allows the speed to be displayed interactively. The tests carried out, the analysis of errors and uncertainties are documented, and the functional validation of the system is concluded. Finally, recommendations are presented to improve the prototype, focused on the use of more precise sensors and hardware.

Descripción

En el presente documento se abordan los fundamentos teóricos de la velocidad indicada del aire (IAS), la medición de presión dinámica y los componentes electrónicos necesarios para el desarrollo de un prototipo funcional de velocímetro digital aplicado a aeronaves ligeras (LSA). A lo largo del trabajo se caracteriza el sensor de presión diferencial MPX2200DP, identificando sus limitaciones y proponiendo una función de conversión ajustada para lograr lecturas útiles a partir de su señal de salida. Se describe la arquitectura del sistema embebido basado en ESP32, incluyendo el uso del convertidor ADS1115 para mejorar la resolución de lectura, así como la implementación de una interfaz gráfica mediante pantalla TFT que permite visualizar la velocidad de forma interactiva. Se documentan las pruebas realizadas, el análisis de errores e incertidumbres, y se concluye con la validación funcional del sistema. Finalmente, se presentan recomendaciones para mejorar el prototipo, enfocadas en el uso de sensores más precisos y hardware.

Palabras clave

Indicador de veocidad del aire, Velocímetro, Instrumentación, Ecuación de Bernoulli, Caracterización de sensores

Materias

Ingeniería Electrónica -- Tesis y disertaciones académicas

Citación