Simulador de Vuelo de Vehículos Aeroespaciales de Seis Grados de Libertad

Abstract

En este trabajo se presenta un simulador de vuelo de seis grados de libertad para vehículos
con propiedades másicas y propulsivas variables en el tiempo, desplazándose en vuelos atmosféricos o en trayectorias orbitales. Las ecuaciones de movimiento se refieren a un sistema inercial alineado con la eclíptica de la Tierra (marco J2000) y para el cálculo del campo gravitacional se considera una geometría terrestre elíptica (elipsoide WGS 84). La integración de las ecuaciones de movimiento se realiza mediante un esquema de Runge-Kutta de cuarto orden, utilizando los elementos del vector cuaternión como variables de estado para la determinación de la matriz de transformación del sistema fijo al cuerpo al sistema inercial. La validación del código se realiza mediante la verificación de trayectorias orbitales
conocidas, evaluación de la respuesta a momentos externos, y además se efectúan simulaciones de un vehículo lanzador de dos etapas para comparar los resultados con los obtenidos por otros códigos.