Gegenwärtige Flugzeugmuster mit elektronischer Flugsteuerung und Sidesticks als Steuerorgan haben derzeit keinerlei mechanische oder elektromechanische Kopplung der beiden Sidesticks. Das bedeutet, dass Steuereingaben am Stick des fliegenden Piloten (Pilot Flying - PF) nicht zu Bewegungen am Stick des überwachenden Piloten (Pilot Monitoring - PM) führen. Zwei Probleme ergeben sich durch die fehlende Kopplung der Sidesticks: Zum einen ist es nicht möglich die Eingaben des jeweils anderen Piloten wahrzunehmen, zum anderen entstehen Situationen mit parallelen Eingaben beider Piloten. Beide Probleme haben in der Vergangenheit bereits zu Zwischenfällen geführt. Aktive Sidesticks können aufgrund ihrer elektromechanischen Aktuatoren elektronisch gekoppelt werden. Eine solche Kopplung führt zu einer neuen Kommunikationsmöglichkeit zwischen den beiden Piloten über die haptische Wahrnehmung. Dies führt zu einer Verbesserung des Bewusstseins beim überwachenden Piloten bezüglich der Steuereingaben des fliegenden Piloten. Darüber hinaus verringert die elektronische Kopplung deutlich die Wahrscheinlichkeit von unbemerkten Paralleleingaben beider Piloten. Vorherige Arbeiten haben vor allem die Vorteile von aktiven Sidesticks für den fliegenden Piloten betrachtet. Die vorliegende Arbeit untersucht die möglichen Vorteile von gekoppelten Sidesticks für den überwachenden Piloten. Weiterhin wird der Einfluss einer Stickkopplung auf die Arbeitslast des überwachenden Piloten und auf die Entscheidungsfindung für eine Übernahme der Kontrolle durch den überwachenden Piloten untersucht. Die Neuerung dieser Arbeit ist eine genauere Betrachtung des überwachenden Piloten und die Vorteile von gekoppelten Sticks für diesen. Es wurden zwei Simulatorexperimente entwickelt und durchgeführt, um die Vorteile einer Stickkopplung für den überwachenden Piloten zu untersuchen. Im Anflug- und Landeszenario zeigen die Ergebnisse, dass die Kopplung sinnvoll für die Wahrnehmung der Steuereingaben des fliegenden Piloten durch den überwachenden Piloten ist. Weiterhin ließ sich das dynamische Verhalten des Flugzeugs für den überwachenden Piloten besser verstehen bzw. vorhersagen. Allgemein gaben die Piloten an, dass die Kopplung der Sidesticks zu einer Verringerung der Arbeitslast bei der Überwachung des fliegenden Piloten führt. Außerdem wurde die Kopplung als hilfreich für die Entscheidungsfindung zu einer Übernahme der Kontrolle durch den überwachenden Piloten erachtet. Im Reiseflugszenario wurde die Kopplung während eines Strömungsabrisses als sehr hilfreich für die Verbesserung der Wahrnehmung des überwachenden Piloten empfunden. So konnten die überwachenden Piloten im Anschluss an das Experiment Details der Steuereingaben nennen.

    Every currently operating commercial Fly-By-Wire airplane that features sidesticks has no coupling between them. This means that when the pilot moves the sidestick, the copilot's sidestick remains static and vice-versa. Two problems can arise from uncoupled sidesticks. The impossibility for a pilot to perceive the control inputs of the other pilot, and a dual input situation. Both problems have been related to unfortunate events. Active sidesticks can be electronically coupled. The coupling can provide an extra channel of communication between the pilots, which is likely to improve the pilot monitoring's (PM) awareness of the pilot flying's (PF) manual inputs. Moreover, the coupling greatly reduces the possibility of dual inputs. Previous studies have focused on the benefits of active sidesticks for the PF. This research investigates the potential improvement that coupled sidesticks can provide to the PM's awareness. Additionally, the influence of coupled sidesticks on the PM's workload to monitor the PF and decision to take over control are also assessed. The novelty of this study is the focus on the PM and on the coupling feature as an improvement for him/her. Two simulator experiments were carefully designed to investigate the coupling's benefits for the PM. In the approach and landing scenario, the results indicate that the coupling is useful for the PM to perceive the PF's control inputs and to anticipate the airplane dynamic behavior. In general, the pilots reported reduced workload to monitor the PF with coupled sidesticks, and the coupling was considered useful for the decision to take over control. In the cruise scenario, the coupling was considered extremely useful to improve the PM's awareness during the event of a stall. The evaluation pilots could report details about the control inputs on the sidestick.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Use of Active Sidesticks in Multi-Crew Commercial Fly-by-Wire Airplanes


    Additional title:

    Nutzung von aktiven Sidesticks in Multi-Crew Fly-by-Wire Verkehrsflugzeugen


    Contributors:


    Publication date :

    2014


    Size :

    155 Seiten, 46 Bilder, 11 Tabellen, 85 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    English






    Kopplung aktiver Sidesticks

    Thurecht, F. / Deutsche Gesellschaft fur Luft- und Raumfahrt; Fachausschu- Anthropotechnik | British Library Conference Proceedings | 1998


    Active Sidesticks Used for Vortex Ring State Avoidance

    Abildgaard, M. / Binet, L. | British Library Conference Proceedings | 2009