Ground effect analysis for a quadrotor platform

La diffusione e l'importanza degli aeromobili a pilotaggio remoto (APR) leggeri con architettura multirotore in questi anni sta avendo una crescita esplosiva. La maggior parte degli sviluppi recenti sono orientati a garantire una maggiore autonomia del velivolo, delegando al pilota solamente il controllo di missione. Il tema del volo in prossimità del suolo, sebbene sia spesso ignorato sia nella modellazione che nelle implementazioni, ritorna prepotentemente in scena nelle fasi più delicate del volo: decollo e in particolare atterraggio. Più in dettaglio, questo lavoro di tesi affronta il problema dell'effetto suolo per velivoli quadrirotore. La tesi mira a raccogliere in un unico documento una descrizione generale di tutti i problemi e fenomeni in cui velivoli mutirotore leggeri possono incorrere, ricorrendo a numerosi riferimenti bibliografici e discutendo i risultati di alcune campagne sperimentali. Nella letteratura specifica sui multirotori, a volte sono riportate considerazioni fuorvianti riguardo all'effetto suolo, che viene spesso inteso con una accezione più ampia rispetto a quella canonica; si cercherà di chiarire anche queste ambiguità. Al fine di perseguire questo scopo, un notevole numero di caratterizzazioni sperimentali sono state condotte, l'effetto suolo è stato studiato nel caso di rotore singolo e di velivolo completo, gettando luce anche sull'entità degli effetti e permettendo un confronto con i risultati classici della letteratura elicotteristica. Effetti della prossimità con il suolo si sono anche cercati nella dinamica di beccheggio e rollio e nella rumorosità delle letture dei sensori di bordo. Infine il problema pratico dell'identificazione indiretta del contatto con il suolo è stato affrontato.