UAVCalc
UAVCalc 🇺🇦

Інженерна валідація

Як перевіряється коректність розрахунків. Кожна модель — закрита форма з первинних джерел, перевірена числовими фікстурами в автотестах. Без чорних скриньок: нижче методи, джерела, точність і чесний статус валідації кожного модуля.

Вислати лог → PRO-доступ

Маєш льотний лог? Підійде навіть старий — тренувальний, стендовий, будь-який. Нас цікавить тільки залізо: напруга акума, струм, газ, оберти моторів. Жодних координат, маршрутів чи місій — вони не потрібні, і ми їх не читаємо.

Ці дані калібрують калькулятор під реальні збірки — щоб зробити вам точніший інструмент. Контриб'ютори логів отримують PRO-доступ.

Вислати лог

Методи та первинні джерела

ДоменМетодПервинне джерело
БатареяThevenin ECM (1/2-RC, ZOH) + Arrhenius R₀(T) + Пьюкерт + деградація за цикламиPlett (BMS); Arrhenius
Двигун BLDCDrela/QPROP: ω=Kv(V−iR), Q=(i−i₀)/Kv (first-order BLDC + advance ratio)Drela, QPROP theory (MIT, 2006)
Опір (драг)Покомпонентний buildup Raymer: C_f·FF·Q·S_wetRaymer, Aircraft Design
Тривалість / дальністьTraub з урахуванням Пьюкерта + оптимальні швидкостіTraub, J. Aircraft 48(2):703, 2011
Поступальний політGlauert inflow + крива потужності P(V), VRS-зонаGlauert; Leishman
Гвинт BEMTNing φ-residual + Prandtl tip/hub loss + неперервне Buhl high-induction замиканняNing 2014 (doi:10.1002/we.1636); Buhl NREL/TP-500-36834
ТеплоЗосереджена RC-модель: T=T_amb+(P/hA)(1−e^{−t/τ})Класична lumped-теплова
Невизначеність1-й порядок JᵀΣJ + Monte-Carlo + локальна чутливістьSobol 2001; Saltelli 2010

Перевірені фікстури

Числові еталони, проти яких кожна функція перевіряється в автоматичному тест-наборі (lib/v2).

ECM 1-RC термінальна напруга (аналітичний ZOH)3.700 В
Пьюкерт (0.5)^1.050.4830
Двигун Drela-2 (кубічний Ньютон)i = 20.000 А
Форм-фактор крила1.116
Glauert: v_i(V=0) = v_h (точно); |residual|< 1×10⁻¹⁰
Крива потужності: внутрішній мінімум (швидкість макс-тривалості)
UQ лінійна модель: Var = JᵀΣJ (точно); MC ↔ аналітика< 2%
UQ нелінійна (x²): MC ловить зсув μ²+σ², 1-й порядок дає Var=4μ²σ²
Деградація C₀(1−k·N^α) за 500 циклів4.792 Аг
BEMT APC 10×5E pure-section NACA 4412: CT ≈0% @ J=0.30, ≲10% @ J≤0.4 vs UIUCCT ≲10%

Точність та допуски

  • Батарея: ±5% на внутрішній опір Rᵢ, ±3% на ємність (виробничий розкид)
  • Тривалість польоту: у межах 3% від виміряної (Traub 2013, валідовано експериментально)
  • BEMT гвинта: 5–10% від виміряних UIUC при J ≥ 0.3; > 15% при J < 0.3 (low-Re / зрив) — документована межа
  • Невизначеність: аналітичний CI в межах ~20% від 1000-вибіркового Monte-Carlo

Пороги переходу методів (коли модель ламається)

МодельПоріг ламанняДія
BEMT>10% vs UIUC staticvortex (QPROP) або калібровані полари
Battery ECM>3% V під навантаженням2-RC + Arrhenius
Drag buildup>15% vs льотні логиAVL induced drag + калібрований CD0

Статус валідації

✅ Валідовано
  • ECM-батарея (Thevenin 1/2-RC) + Arrhenius + Пьюкерт + деградація
  • Двигун Drela/QPROP (back-EMF + advance ratio)
  • Покомпонентний опір Raymer
  • Тривалість і дальність Traub + оптимальні швидкості
  • Поступальний політ (Glauert inflow + крива потужності)
  • Гвинт BEMT (Ning + Buhl, неперервна induction): CT ≲10% @ J≤0.4 vs UIUC (APC 10×5E/10×7E), η<1
  • Реальна секція APC-E (E63 → NACA 4412 з публічного PE0, не чорний ящик): CT@J=0.40 у межах +2% від UIUC (10×5E). Zero-thrust J0 на 16% нижче UIUC — задокументована межа BEMT при light-loading, не аеродинаміка секції: ні камбера, ні крок не закривають її без зламу збігу CT (перевірено прямим Δβ/Δα-свіпом). Калькулятор рахує зону тяги (J≤0.5), не windmill-edge.
  • Зосереджена теплова RC-модель двигуна/ESC
  • Невизначеність: аналітика + Monte-Carlo + чутливість
  • Батарейна калібровка по реальних льотних логах (D2): ємність у межах ~3% від заявленої, R_int ідентифіковано на реальних даних
🚧 Очікує валідації (не виводиться як числа в прод)
Low-Re двопрохідна корекціяДвопрохідний Re-солвер зібрано: pass-2 переінтерполює полари за Re(r) кожної станції. Інтегрується з E63→4412-поларами на етапі валідації.
Мотор-калібровка (Kv/Rm/I0)Gated на логах з eRPM (bidirectional DShot / ESC-телеметрія). Pack-level лог їх не дає → datasheet-priors з широким CI у Σ (без railing). Окремий bench-профіль з eRPM фітить їх повністю.

Принципи

  • Усі розрахунки виконуються локально в браузері (offline, без сервера)
  • Без трекерів, без аналітики, без телеметрії за замовчуванням
  • Лише відкриті дані та первинні наукові джерела
  • Відтворюваність: Monte-Carlo з фіксованим seed дає ідентичний результат
  • Довідковий та освітній характер; не призначено для реальних операцій
  • Залежності — MIT/BSD/Apache; GPL-парсери логів (orangebox/pymavlink) — лише як зовнішній процес, не в browser bundle.