Das Projekt smartHUMS ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo VI-1) gefördertes Verbundforschungsvorhaben. Im Fokus des Projekts steht die Entwicklung eines Health and Usage Monitoring Systems (HUMS) zur Überwachung und Prognose des technischen Zustands von Helikoptergetrieben und Rotorblatt e-Aktuatoren. Das Institut für Flugsysteme und Regelungstechnik ist dabei in den Getriebe-Projektteil involviert.

Health and Usage Monitoring Systeme überwachen und diagnostizieren den Zustand eines technischen Systems und ermöglichen dadurch die frühzeitige Erkennung sicherheitskritischer Systemausfälle und die Optimierung von Wartungsprozessen.

Dafür werden Sensorinformationen der verschiedenen Teilsysteme gesammelt und ausgewertet. Herausforderungen bestehen dabei in der Bereitstellung einer ausreichenden Qualität und Quantität der Daten um die Effekte der individuellen Einsatzmissionen von Helikoptern abbilden zu können. Für die Integration eines HUMS in einen Wartungsbetrieb ist zudem die hochautomatisierte und zuverlässige Verarbeitung der Daten durch geeignete Algorithmen notwendig.

Das Ziel des Projekts smartHUMS ist die Entwicklung eines innovativen HUMS Konzepts welches die Vorteile von Prognostics and Health Management (PHM) einbindet und die Anwendung von Machine Learning Algorithmen ermöglicht. Dazu wird die Architektur der Sensorik von Helikoptergetrieben so angepasst, dass sie die bestmögliche Datenbasis liefern. Anschließend werden Algorithmen implementiert, die eine effiziente und automatisierte Diagnose sowie Prognose des zukünftigen Systemzustands und der Restlebensdauer ermöglichen. Das Konzept soll mit Hilfe eines Getriebe-Demonstrators getestet und evaluiert werden. Im Fokus stehen dabei neben den technischen Eigenschaften auch zulassungsrelevante Fragestellungen bezüglich der Sensorik und Algorithmik.

Das Institut für Flugsysteme und Regelungstechnik (FSR) übernimmt im Forschungsvorhaben die Aspekte der Integration effizienter Algorithmen. Dazu werden zunächst für die verschiedenen Prozessschritte geeignete Algorithmen recherchiert, deren Eigenschaften und Anforderungen katalogisiert sowie bewertet. Parallel dazu wird ein Konzept für ein hochintegriertes Sensorsystem aufgebaut, das den Anforderungen entspricht. Die Algorithmen werden zunächst mit Hilfe von synthetischen Daten aus einem Getriebemodell entwickelt. Sobald Daten des Getriebe-Demonstrators vorhanden sind, werden diese genutzt um die Algorithmen zu validieren.