ARP im Bereich Future Cockpit

Am Institut für Flugsysteme und Regelungstechnik (FSR) werden in Kooperation mit der Industrie zukünftige Cockpitkonzepte erforscht. Dabei werden sich vor dem Hintergrund sogenannter Reduced Crew Operations sowie zunehmender Automatisierung die Aufgaben und Ziele zukünftiger Piloten im Vergleich zu heute fundamental ändern – der Pilot wird zum Missionsmanager. Diese Arbeit leistet einen Beitrag zur Bewertung der entwickelten Konzepte.

In Zukunft sollen Flüge von Verkehrsflugzeugen entlang vierdimensionaler Trajektorien durchgeführt werden, die von fortschrittlichen Flugmanagementsystemen (FMS) geplant und überwacht werden. Dazu werden neuartige Optimierungsmethoden benötigt. In einer Versuchsreihe soll ein Algorithmus untersucht werden, der das Geschwindigkeits- und Höhenprofil eines Fluges anhand realer Wetterdaten optimiert. In der Versuchsreihe wird die Flugdurchführung an vielen verschiedenen Tagen simuliert, um die Fähigkeiten des Algorithmus zu untersuchen.

Exchange Program with the University of Colorado Boulder

In cooperation with our partner Jeppesen we offer students from the department of mechanical engineering with focus on aviation the opportunity to go abroad. Included are two trimesters at the University of Colorado at Boulder as well as an internship with Jeppesen in Denver. Applications must be due by November 30th, 2017, and should be sent to the MechCenter. A general information session on international exchange programs offered by the department of engineering will be held on October 25th, at 18.00 in L4|02-201. Additionally we offer a specific information session on the Boulder exchange program on Friday, November 10h, at 15.00 in L1|01-562K.

Das Institut für Flugsysteme und Regelungstechnik baut einen Prüfstand zur Untersuchung von elektromechanischen Aktuatoren auf. Über eine mechanische Strecke ist ein Lastaktuator integriert, welcher die Aufbringung dynamischer Lastprofile auf den Prüfling ermöglicht. Die integrierte Sensorik bildet den Grundstein für die Regelung und Überwachung der Versuche. Für den Betrieb des Prüfstands kommt Hardware von National Instruments zum Einsatz, weshalb die Versuchsdurchführung und Datenerfassung über LabVIEW implementiert wird. Eine spätere Verarbeitung der Daten findet in MATLAB/Simulink statt.

Seit dem Wintersemester 2016/2017 wird am Institut für Flugsysteme und Regelungstechnik das jährlich stattfindende Tutorium Cockpitgestaltung angeboten. Die Studierenden bearbeiten hierbei im Team eine Aufgabenstellung aus dem Bereich der allgemeinen, geschäftlichen oder kommerziellen Luftfahrt. Auf der Grundlage von funktionellen und ergonomischen Anforderungen wird ein eigener Cockpitentwurf entwickelt, mittels CAD-Software visualisiert und eine abschließende Evaluierung durchgeführt.

Im kommenden Wintersemester 2017/18 findet wieder die Lehrveranstaltung „Systemtheorie und Regelungstechnik“ für alle Bachelor-Studenten/innen im fünften Semester des Studien- gangs „Mechanical and Process Engineering“ statt. Hierfür werden Tutoren/innen gesucht, die den Übungsbetrieb unterstützen und aktiv mitgestalten sollen.

Die Projekte Zero Emission Taxi Operations (ZETO) und Airport eMove beschäftigen sich mit neuen Roll- und Schlepptechnologien für Flugzeuge am Flughafen Frankfurt. Am FSR werden wissenschaftliche Studien zur Lärm- und Schadstoffemission durchgeführt. Darüber hinaus sollen Konzepte für die Einbindung operationeller Schleppvorgänge in das 4D-Trajektorienmanagement erstellt und im Forschungsflugsimulator untersucht werden.

ADP

Kleine unbemannte Multikoptersysteme bieten zahlreiche Einsatzmöglichkeiten in den verschiedensten Geschäftsfeldern. Grundlage für eine wirtschaftliche Nutzung ist jedoch oft ein autonomer Flug. Aus Sicherheitsgründen wird hierfür zwingend ein System benötigt, welches in der Lage ist auf jegliche Störungen des Missionsplans zu reagieren. Neben umgebungsbedingten Störungen wie Wind oder unerwarteten Hindernissen bilden technische Störungen des Flugsystems das größte Gefahrenpotential. Diese können mit Hilfe einer Zustandsüberwachung, bestehend aus geeigneten Sensoren und Methoden zur Datenauswertung, diagnostiziert und teilweise auch prognostiziert werden.

ADP / ARP im Bereich Flugverkehrsmanagement

Aufgrund des stetig steigenden Luftverkehrsaufkommens und dem damit verbundenen Ausbau von Flughäfen (Beispiel: Frankfurt a. M.) rückt das Problem des Fluglärms immer weiter in den Fokus der Öffentlichkeit. Doch nicht nur der Lärm, der durch Überflüge erzeugt wird, stellt ein Problem dar. Auch der am Boden eines Flughafens erzeugte Lärm durch rollende Flugzeuge und Triebwerksprobeläufe spielt eine wesentliche Rolle und kann eine Störung für die in unmittelbarer Nähe des Flughafens lebende Bevölkerung darstellen. Die Einführung elektromobiler Technologien zum Schleppen und Rollen von Flugzeugen soll hier eine Reduzierung der Immissionsschallpegel bewirken.

Masterthesis im Bereich Cockpitsysteme

Im zukünftigen Cockpit wird während des Reiseflugs möglicherweise nur noch ein Pilot operieren („Reduced Crew Operations“). Am FSR wird derzeit im Rahmen des Projekts „Future Flight Deck“ an Konzepten geforscht, ob und wie sich Operationen mit nur einem Piloten umsetzen lassen. Teilautonome Systeme werden dabei Funktionen des zweiten Piloten übernehmen, um die Arbeitsbelastung des verbleibenden Piloten zu reduzieren.