Fliegen am Limit

Professionelle Plattform zur Entwicklung neuer Flugbereichssicherungsfunktionen in Autopiloten

Der sichere Flugbereich moderner Flugzeuge wird nicht nur durch aerodynamische und strukturelle, sondern auch zunehmend durch systemtechnische Grenzen beschränkt. Um diese Grenzen nicht zu verletzen und gleichzeitig eine Überbeanspruchung einzelner Teilsysteme der Flugsteuerung zu verhindern, werden ausreichend große Sicherheitsreserven vorgesehen. Diese Sicherheitsreserven oder auch Leistungsreserven eines hochautomatisierten Flugsteuerungssystems sind de-facto nicht nutzbar und stellen ein großes Optimierungspotenzial dar. Die TU Hamburg-Harburg untersucht im Rahmen des Projekts ULTRA (Unmanned Low-cost Testing Research Aircraft) neue Ansätze zur Flugbereichssicherung, um die Leitungsreserven nutzbar zu machen, ohne das Sicherheitsniveau zu reduzieren. Dazu steht eine professionelle Testinfrastruktur für virtuelle und reale Flugversuche zur Verfügung. Die Entwicklung und der Test der erforderlichen Algorithmen entspricht einem Rapid-Prototyping-Prozess der Luftfahrt.

SIL- und HIL-Simulationen mit dSPACE

Ausgehend von einer validierten Flugsimulationsumgebung auf Basis von MATLAB®/Simulink® erfolgt die modellbasierte Analyse und Auslegung aller wesentlichen Software-Komponenten. Hierzu steht eine leistungsfähige Labor-Infrastruktur zur Verfügung, dessen Kern ein dSPACE Echtzeitsystem bildet. Bestandteile der Echtzeitsimulation sind neben dem flugdynamischen Modell des Versuchsträgers auch Umgebungs-, System- und Sensoremulationsmodelle. Je nach Grad der Integration realer Systemkomponenten (Flugversuchsrechner, Sensorik, Aktuatorik etc.) werden die neuen Flugbereichssicherungsfunktionen per Model-in-the-Loop (MIL), Software-in-the-Loop (SIL) oder Hardware-in-the-Loop (HIL) getestet.

Versuchsträger mit dSPACE MicroAutoBox an Bord

Mobile Bodenstation für reale Flugversuche