Abteilung Unbemannte Luftfahrzeuge

Schirmabsetzsysteme



Schirmsystem ALEX II
Flugversuch mit FastWing CL in Arizona, USA, 2010
Sensorbox mit Messausrüstung

Die Abteilung Unbemannte Luftfahrzeuge beteiligt sich an der Entwicklung neuer Technologien für Fallschirm-, Absetz- und Landesysteme.

Hierbei liegt der Fokus auf selbststeuernde Gleitfallschirm-Last Systeme, welche beispielsweise sicheres und zielgenaues Landen von Weltraumkapseln oder das Absetzen von sensiblen Nutzlasten bei humanitären oder militärischen Missionen ermöglichen.

Forschungs- und Entwicklungsthemen:

  • Modellierung und Simulation von Fallschirm-/Gleitfallschirmsystemen und Missionen,
  • Flugmesstechnik und Datenanalyse für die Erprobung und Bewertung solcher Systeme,
  • Flugführung, Flugregelung und Navigation für die automatische Steuerung und Landung,
  • Hardware-in-the-loop Simulation und Betrieb von instrumentierten Experimental-Systemen.

Die Expertise des Instituts basiert sowohl auf den langjährigen Erfahrungen mit den eigenen Systemen ALEX-I und –II, sowie auf den Beteiligungen an verschiedenen externen Projekten wie PTD, FASTWing und FASTWing CL (siehe unten).

Autonomes LandeEXperiment ALEX (1996-2005)

Die ALEX- Kapseln waren die ersten autonomen Fluggeräte des Institutes. Sie bestanden aus jeweils einer ca. 100 kg schweren Kapsel verbunden mit einem steuerbaren Gleitfallschirm. Die Kapsel war mit den für unbemannte Luftfahrzeuge typischen Komponenten (Inertialsensoren, Orientierungssensoren, geregelte Aktuatoren, Rechner- und Kommunikationsmodulen) ausgestattet.

Das Ziel des ALEX- Vorhabens bestand zum einen in der Modellierung und Systemidentifizierung von Gleitfallschirm- Last Systemen, zum anderen in der Entwicklung eines Verfahrens zur autonomen Steuerung mit anschließender Demonstration der Präzisionslandung. Insgesamt wurden bislang 24 Flugversuche aus bis zu 2000 m Höhe durchgeführt, dabei konnte eine Landegenauigkeit von unter 50 m demonstriert werden.

Autonome Gleitfallschirm-Last Systeme

Beginnend mit dem ESA-Projekt PTD (1995-1997) und die darauf folgenden EU- Projekte FASTWing (2002-2005) und FASTWing CL (2007-2010) wurden die Fähigkeiten des Institutes im Bereich gesteuerter und autonomer Schirmsysteme größerer Lasten ausgebaut.

Während PTD (Parafoil Technology Demonstration Project, Nutzlast bis 1,8 t) als Demonstrator für Raumfahrt-Anwendungen gedacht war, konzentrierten sich FASTWing (Foldable Adaptive Steerable Textile Wing, Nutzlast bis 3,2 t) und das Nachfolgeprojekt FASTWing CL (Foldable Adaptive Steerable Textile Wing for Capital Loads, Nutzlast bis 6 t) auf den Anwendungsbereich autonom gesteuerter Gleitfallschirm-Lastsysteme für militärische und humanitäre Lasten bis zu einer Gewichtsklasse von 6 t.

Für FASTWing CL beispielsweise lieferte das Institut folgende Beiträge:

  • Entwicklung und Betrieb von Messanlagen (FDAS-L, FDAS-M, DNB) für die Erprobung der Schirmsysteme und Begleitung der Flugversuche
  • Datenanalyse, Modellierung und Systemidentifizierung anhand von Flugversuchsdaten
  • Studie zur Fehlererkennung und Rekonfiguration der Flugsteuerung
  • Systemanalyse und Systembewertung anhand der gewonnenen Daten

FASTWing CL wurde im Juni 2010 erfolgreich abgeschlossen. Während der Flugversuchs-kampagnen in den USA wurden insgesamt 7 gesteuerte und 2 autonome Flüge durchgeführt.


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