Die hohe Anzahl von Starts und Landungen der Hubschrauber stellen für die Piloten eine hohe Belastung und damit ein Sicherheitsrisiko dar. Start und Landungen verursachen zudem eine Lärmbelästigung. Analog zu den automatischen Anflügen von Flächenflugzeugen an Flughäfen zeigt diese Arbeit einen Schritt in Richtung automatisierter 3D-Anflüge von Hubschraubern an beliebigen Landeplätzen auf, um die vorgenannten Probleme zu eliminieren. Erreicht werden soll das durch die Entwicklung und Optimierung eines Bahngenerierungsalgorithmus, welcher sichere, hubschrauberspezifische Anflugbahnen bestimmt, die Konzipierung eines Displays, welches den besonderen Anforderungen des Steilanfluges entlang derartiger 3D-Bahnen gerecht wird sowie durch die Entwicklung einer Flugführungs-Flugregelungsroutine, welche einen automatischen Anflug bis zur Landung erlaubt. Dabei wird stets eine Reduktion der Pilotenbelastung angestrebt. Im Hinblick auf die Bahngenerierung werden Grenzen und Einschränkungen diskutiert sowie theoretische Ansätze für deren Formulierung entwickelt und aufgezeigt. Mit dem Bahngenerierungsalgorithmus ist es möglich, von nahezu beliebigen Initialisierungspunkten eine sichere Anflugbahn bis zum gewünschten Landeort zu berechnen. In dem Displaykonzept ist ergänzend zu den Standardanzeigen - visualisiert in Form von kombinierten Marker-Balken-Digitalwertanzeigen - eine Tunnelanzeige verwirklicht. Sie vermittelt dem Piloten einen räumlichen Eindruck und ist dazu gedacht, ihn vom Initialisierungspunkt bis zum Landeort zu führen. Veränderliche Flugbereichseinschränkungen werden ebenfalls dargestellt. Für die Entwicklung der Flugführung-Flugregelungsroutine dient ein Hubschraubersimulationsmodell. Eine Überprüfung des Modells anhand von umfangreichen, steilanflugspezifischen Flugversuchen spiegelte dessen gute Nachbildung wider. Eine Besonderheit der Flugführung-Flugregelungsroutine stellt die flugzustandsabhängige Derivativmatrix zur Berechnung von Steuern dar, die der starken Steuerkoppelung von Hubschraubern entgegenwirkt. Mit Hilfe einer 'Inversen Simulation' werden Vorsteuer ermittelt, um die Führung entlang der Anflugbahnen zu verbessern.
Ein Beitrag zur Erhöhung der Sicherheit bei Hubschrauberanflügen - Flugmechanisch gestützte analytische Bahngenerierung
ZLR-Forschungsbericht ; 02 ; 1-154
1998
154 Seiten, Bilder, 144 Quellen
Theses
German
PRESEA - KI-gestützte Verkehrsprognose zur Erhöhung der Sicherheit im Seeverkehr : Schlussbericht
TIBKAT | 2022
|Fahrerassistenzsysteme zur Erhöhung der Sicherheit
Tema Archive | 2003
|