Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung und Erprobung eines kostengünstigen Windmesssystems für Kleinflugzeuge vorgestellt und dessen Potenzial als Beitrag für die Erhöhung der Sicherheit in der Allgemeinen Luftfahrt zu geringen Kosten aufgezeigt. Mit Hilfe dieses Systems sollen Piloten von Luftfahrzeugen der Allgemeinen Luftfahrt mehr Informationen über den aktuellen Flugzustand erhalten, als das mit der heutigen, konventionellen Instrumentierung der Fall ist. Dies soll vor allein durch eine Erhöhung der während des Fluges ermittelten Daten und eine geeignete Visualisierung derselben erreicht werden. Um eine Verbreitung des Systems im Massenmarkt zu erreichen, die erst einen Zuwachs an Sicherheit ermöglicht, basiert das hier vorgestellte Konzept auf kostengünstigen Sensorkomponenten. Deren Nachteile gegenüber teuren Bauteilen, im Hinblick auf Genauigkeit und Bandbreite, werden durch hochwertige Schätz- und Datenfusionsalgorithmen ausgeglichen. Die softwaretechnische Umsetzung ist auf eine hohe Genauigkeit aber auch auf eine schnelle Ausführung hin realisiert. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Flugzustandsinformationen auch während dynamischer Manöver präzise ermittelt werden. Eine genaue Kenntnis des aktuellen Flugzustands ist insbesondere in kritischen Flugphasen wie Start und Landung wichtig. Besonders hier kann der Einfluss von plötzlich auftretenden Scher- und Seitenwinden zu gefährlichen Situationen führen, wie die Fülle von Unfallberichten zeigt.. Wird der Pilot in dieser Flugphase jedoch adäquat über die Änderungen des Fluginstands informiert, können die notwendigen Gegenmaßnahmen eingeleitet und Gefahren abgewendet werden. Um den Wind an Bord eines Luftfahrzeugs berechnen zu können, ist eine Bestimmung verschiedener Flugzustandsgrößen unter Verwendung geeigneter Sensoren notwendig. Dazu zählen neben den Komponenten des Übergrundgeschwindigkeitsvektors und der aerodynamischen Geschwindigkeit, auch die aktuelle Lage im Raum, sowie die aerodynamischen Anströmwinkel. In dieser Arbeit ist ein System vorgestellt worden, mit dem es möglich ist, diese Größen zu ermitteln, ohne dass umfangreiche Modifikationen am Flugzeug vorgenommen werden müssen. Lediglich zur Kalibrierung der aerodynamischen Modelldaten, welche zur Bestimmung der Anströmwinkel benötigt werden, ist eine einmalige Verwendung eines Referenzdatensensors notwendig. Durch diese Vorgehensweise ist es möglich, die Kosten für Einrüstung und Wartung von Sensorkomponenten möglichst gering zu halten und somit bei minimalen Modifikationen am Luftfahrzeug alle wichtigen Flugzustandsinformationen zu berechnen. Dadurch wird das System für den Massenmarkt attraktiv.


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    Title :

    Entwicklung und Erprobung eines Windmeßsystems auf Niedrigkostenbasis für Kleinflugzeuge


    Contributors:

    Published in:

    Luftfahrt ; 1-220


    Publication date :

    2012


    Size :

    220 Seiten, Bilder, Tabellen, 89 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German