飞向极限

発行元: 2015年05月04日

用于开发新的自动驾驶功能以保持在航程内的专业平台

基于 HK36R Super Dimona 的 1:3 比例无人驾驶试验飞机是验证安全航程新功能的测试平台。

现代飞行器的安全航程不只取决于空气动力学和结构限制,而是越来越取决于飞行器系统的技术限制。为了不超过这些极限并使单个飞行控制子系统不会过度疲劳,开发人员采用了足够大的安全余量。目前,高度自动化飞行控制系统的这些安全余量或性能储备无法投入实际应用,具有很大的创新潜力。汉堡工业大学发起了 ULTRA 项目(低成本测试研究无人驾驶飞行器),以分析飞行器保持在航程内的新方法,并能在不牺牲安全性的前提下使用性能储备。对于该项目,汉堡工业大学为虚拟和真实测试飞行使用了专业的测试基础架构。 所需算法的开发和测试可以理解为航空学中的快速控制原型开发。

dSPACE SIL 和 HIL 仿真

经过验证的基于 MATLAB®/Simulink® 的飞行仿真环境为重要软件组件基于模型的分析和设计奠定了基础。为此,汉堡工业大学以 dSPACE 的实时系统为核心建立了强大的实验室基础架构。除了试验飞机的飞行动力学模型之外,实时仿真还包括环境、系统和传感器仿真模型。根据实时系统组件(试飞计算机、传感器、执行器等)集成度的不同,使飞行器保持在航程内的新功能可通过模型在环 (MIL)、软件在环 (SIL) 或硬件在环 (HIL) 仿真进行测试。

搭载了 dSPACE MicroAutoBox 的试验飞机

1:3 比例的 HK36R Super Dimona 是一种无人驾驶试验飞行器,用于评估真实试飞中用于保持在航程内的功能。HK36R 搭载的 dSPACE MicroAutoBox 便于将 MATLAB/Simulink 中开发的算法用在试验飞机上。不同的传感器通过 CAN 数据总线进行连接,比如用于获取相关的空气动力学变量,如速度、姿态、位置、迎角及侧滑角等。MicroAutoBox 通过脉冲宽度调制 (PWM) 与飞行控制系统进行通信。

实时试飞用移动地面站

在试飞期间,数据通过遥测链路发送到移动地面站。专门开发的工具使其能够规划、控制和监测试飞情况,并分析收到的遥测数据。现代化显示设计让飞行员和试飞工程师能够快速获取关键的飞行参数。

详情请访问以下网站(仅限德语):www.fst.tu-harburg.de/ultra

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