Navigationsteknik för lufttaxi testad med solflygplan

Solflygplanet glider tyst och enkelt Jag bryr mig över kvantiteter i distriktet Sigmaringen. De Universität Stuttgart test med hög precision i ett flygande laboratorium Navigationsteknik. Forskarna samlar in data för navigering och flygkontroll. Med detta skulle man vilja komma lite närmare autonom flygning, som det är i ett Lufttaxi kan hittas.

innehåll

• Exakt GPS-system ombord
  • Utveckla mjukvara för flygtaxi
• Tester av vingspetspropellrar för girkontroll
• Vad är project icaré?

Exakt GPS-system ombord

Institutet för flygplanskonstruktion arbetar med detta projekt IFB, institutet för flygmekanik och flygledning IFR och Navigationsinstitutet INS tillsammans.

Under tre flygdagar i augusti ligger solflygplanet omkring 80 km lämna tillbaka. Det är för detta upp till två timmar kontinuerligt i luften. Bredvid solceller och propellrar på vingspetsarna, det finns en GPS-antenn bakom sittbrunnen. Antennen mäter flygplanets position med en noggrannhet på 1 cm.

I jämförelse är GPS-system i bilar eller mobiltelefoner mycket mindre exakta med en noggrannhet på 3 till 5 m. Med hjälp av antennen, referensbanor eller banor av alla flygningar bestäms.

För att mäta flygläge och position använder forskarna t.ex fiberoptiska gyrosystem, så kallade IMU. De är installerade inuti flygplanet. "För att uttrycka det enkelt är en topp ett tredimensionellt vattenpass som fungerar i alla riktningar", förklarar John Schneider, forskarassistent vid Institutet för flygplansdesign. "Gyrosystemen mäter om piloten rullar, lutar eller girar flygplanet och intensiteten i rörelsen. Dessutom, genom att integrera alla uppmätta rörelser av IMU:erna, kan flygplanets position i rymden härledas."

 Självkörande bilar ur en billeverantörs perspektiv

Utveckla mjukvara för flygtaxi

De anordningar som ska undersökas skiljer sig huvudsakligen åt när det gäller precision. Mätningarna gör det möjligt att jämföra olika system med varandra och att avgöra hur väl de enskilda enheterna fungerar. Med hjälp av datan vill forskarna hitta algoritmer, som kompenserar för felaktigheten hos en enhet - särskilt med hänsyn till den långsiktiga och kortsiktiga stabiliteten hos IMU:erna. Forskarna vid Institutet för Navigation utvecklar mjukvara för detta.

Resultaten bör också användas för att göra framtida autonom flygning säkrare och mer tillförlitlig. "Den så kallade Urban Air Mobility (UAM) med hjälp av små flygtaxibilar (Personal Air Vehicles) pratas det mycket just nu”, säger Schneider. ”Små flygplan för två till fyra passagerare utvecklas, som också kommer att flyga autonomt i framtiden. För att göra detta måste flygtaxi alltid veta sin exakta position.

Lokaliseringsteknologi standard Omlox med UWB, RFID, 5G, GPS

Tester av vingspetspropellrar för girkontroll

Professor Andreas Strohmayer från IFB och Professor Walter Fichter från IFR och deras team har också fortsatt flygtester med fastvingade propellrar för girkontroll. Instituten utvecklade dessa tillsammans under 2019 och testade dem för första gången. Piloterna testade nya IFR-kontrollalgoritmer. Dessa underlättar koordinerad flygning av svängar och minskar automatiskt sidglidningsvinkeln.

Allmän teknisk kunskap

Vad är project icaré?

Icarè är ett solflygplan som fakulteten för flygteknik vid universitetet i Stuttgart har använt i nästan 25 år testfordon fungerar. De anställda genomförde de tre dagar långa testflygningarna på det nyskapade eFliegenBW-testfältet på Menge-flygfältet.