Assessing the effectiveness of classical parameter identification techniques on small-scale airships

Airships have recently regained attention as promising aerial platforms due to their long endurance, high payload capacity, and relatively low environmental impact. Nevertheless, because airships have been absent from mainstream aerospace development for decades, their aerodynamic modeling and control remain underexplored. This study applies system identification methods to estimate the longitudinal dynamics of the Lotte airship. An Ordinary Least Squares (OLS) regression framework is employed to extract aerodynamic derivatives associated with velocity, angle of attack, pitch rate, and pitch angle. The quality of the estimated model is evaluated using Goodness of Fit (GOF) and Theil’s Inequality Coefficient (TIC), which quantify accuracy and predictive performance. Eigenvalue analysis is further used to assess stability characteristics.

Idirigibilihannorecentementeriacquistatoattenzionecomepiattaformeaereepromettenti grazie alla loro lunga autonomia, all’elevata capacità di carico utile e all’impatto ambientale relativamente basso. Tuttavia, poiché i dirigibili sono stati assenti dallo sviluppo aerospaziale tradizionale per decenni, la loro modellizzazione aerodinamica e il loro controllo rimangono poco esplorati. Questo studio applica metodi di identificazione dei sistemi per stimare la dinamica longitudinale del dirigibile Lotte. Viene utilizzato un quadro di regressione dei minimi quadrati ordinari (OLS) per estrarre le derivate aerodinamiche associate alla velocità, all’angolo di attacco, alla velocità di beccheggio e all’angolo di beccheggio. La qualità del modello stimato viene valutata utilizzando la bontà di adattamento (GOF) e il coefficiente di disuguaglianza di Theil (TIC), che quantificano l’accuratezza e le prestazioni predittive. L’analisi degli autovalori viene ulteriormente utilizzata per valutare le caratteristiche di stabilità.