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#Neues aus der Industrie
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Autonomes Flugzeug-Set für automatische Landungen
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Mit dem Start von automatisierten Flugzeugen haben Forscher in Deutschland ein automatisches Landungssystem entwickelt, das zukünftige Plattformen auf kleinen Flughäfen landen lässt.
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Im Gegensatz zu großen Verkehrsflughäfen verfügen kleinere Landeplätze nicht über die Infrastruktur, um die sichere Navigation von Flugzeugen für automatische Landungen zu gewährleisten.
Nun sagen Forscher der Technischen Universität München (TUM) und der TU Braunschweig, dass sie eine vollautomatische Landung mit visuell unterstützter Navigation demonstriert haben, die ohne bodengebundene Systeme funktioniert. Die Forschung ist im Journal of the Institute of Navigation ausführlich beschrieben.
Das Team weist darauf hin, dass große Flughäfen mit einem Instrument Landing System (ILS) ausgestattet sind, das es Verkehrsflugzeugen ermöglicht, automatisch und präzise zu landen. Antennen senden Funksignale an den Autopiloten, um sicherzustellen, dass er sicher zur Landebahn navigiert. Derzeit werden auch Verfahren entwickelt, die eine automatische Landung auf der Grundlage der Satellitennavigation ermöglichen, die ein bodengebundenes Augmentationssystem erfordert.
Solche Systeme sind jedoch für die allgemeine Luftfahrt an kleineren Flughäfen nicht verfügbar.
"Die automatische Landung ist gerade im Hinblick auf die zukünftige Rolle der Luftfahrt unerlässlich", sagt Martin Kügler, wissenschaftlicher Mitarbeiter am TUM-Lehrstuhl für Flugsystemdynamik. Dies gilt z.B. bei der automatisierten Flugzeugbeförderung und natürlich bei der Nutzung von automatisierten Flugtaxis.
Im Rahmen des C2Land-Projekts haben die TUM-Forscher gemeinsam mit der Technischen Universität Braunschweig ein Landungssystem entwickelt, das kleinere Flugzeuge ohne Hilfe von bodengestützten Systemen landen lässt.
Der Autopilot verwendet GPS-Signale zur Navigation, aber atmosphärische Störungen und andere Anomalien machen die Signale anfällig für Messungenauigkeiten. Der GPS-Empfänger im Flugzeug kann solche Störungen nicht immer zuverlässig erkennen. Um eine vollständig automatisierte Landung zu ermöglichen, hat das Team der TU Braunschweig ein optisches Referenzsystem entwickelt, das die Kontrolle in einer Höhe von nicht weniger als 60 Metern übernimmt und das Flugzeug manuell landet: Eine Kamera im normalen sichtbaren Bereich und eine Infrarotkamera, die auch unter Bedingungen mit schlechter Sicht Daten liefern kann. Die Forscher sagten, sie hätten eine maßgeschneiderte Bildverarbeitungssoftware entwickelt, mit der das System anhand der Kameradaten, die es empfängt, bestimmen kann, wo sich das Flugzeug im Verhältnis zur Start- und Landebahn befindet.
Das TUM-Team entwickelte das gesamte automatische Steuerungssystem des TUM-eigenen Forschungsflugzeugs, einer modifizierten Diamond DA42, das mit einem Fly-by-Wire-System ausgestattet ist, das die Steuerung mittels eines ebenfalls von den TUM-Forschern entwickelten fortschrittlichen Autopiloten ermöglicht.
Um automatische Landungen zu ermöglichen, wurden zusätzliche Funktionen in die Software integriert, wie z.B. der Vergleich der Kameradaten mit GPS-Signalen, die Berechnung einer virtuellen Gleitbahn für den Landeanflug sowie die Flugsteuerung für verschiedene Phasen des Anfluges.
Ende Mai landete das Forschungsflugzeug vollautomatisch auf dem Flugplatz von Diamond Aircraft.
"Die Kameras erkennen die Start- und Landebahn bereits in großer Entfernung vom Flughafen", sagt Testpilot Thomas Wimmer. "Das System führt das Flugzeug dann vollautomatisch durch den Landeanflug und landet genau auf der Mittellinie der Landebahn."
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