Hochpräzise und miniaturisierte Messtechnik ist ein Grundpfeiler experimenteller Forschung und das unsichtbare Rückgrat vieler technischer Systeme. Erst die Messtechnik liefert entscheidende Daten für die Weiterentwicklung und Optimierung dieser Systeme und ermöglicht damit neue Innovationen, welche die Luftfahrt der Zukunft prägen.
Messtechnik für Fluggeräte
In diesem Kontext entwickelt und betreut das Institut für Flugsystemtechnik Messsysteme für den am DLR-Standort Braunschweig stationierten Forschungshubschrauber ACT/FHS sowie die ebenfalls dort stationierten Forschungsflugzeuge ATRA und ISTAR. Umfassende Datenströme werden synchron sowohl von analoger Messtechnik als auch von den im jeweiligen Luftfahrzeug vorhandenen Avionik-Bussen erfasst. Zudem stellen die Messanlagen Schnittstellen für experimentspezifische Erweiterungen bereit. Ein weiteres Forschungsthema des Instituts ist die Entwicklung miniaturisierter Messtechnik für kleine Fluggeräte, wie UAVs (Unmanned Air Vehicles) und Fallschirm-Last-Systeme, zur präzisen Flugdatenerfassung bei minimalem Platz- und Gewichtsbedarf. Modulare, flexibel anpassbare und plattformunabhängige Sensor-Rechner-Systeme ermöglichen die Erfassung und Aufzeichnung von Parametern wie Position, Fluglage, Beschleunigungen, Luftdruck, Temperatur und mehr in Echtzeit. Im Verbund mit einem kabellosen und kabelgebundenen Sensornetzwerk inklusive mobiler Funkstrecken kann eine umfassende Datenerfassung und eine effektive Datenübertragung während der Erprobungsflüge erzielt werden.
Messtechnik für WiValdi
Das Institut für Flugsystemtechnik war maßgeblich am Aufbau des Forschungspark Windenergie Krummendeich WiValdi („Wind-Validation“) beteiligt. Mit seiner hochgradigen Instrumentierung, den zwei modernen Windenergieanlagen (WEA) mit jeweils 4,2 Megawatt Nennleistung, die am Nachlauf der WEA ausgerichtet aufgestellt sind, sowie dem Aufbau von vier meteorologischen Messmasten und dem regelungstechnischen Eingriff bietet WiValdi weltweit einzigartige Alleinstellungsmerkmale. Das Institut betreibt die Messdatenerfassung und -bereitstellung inklusive der zugehörigen IT-Infrastruktur. Die zentrale Datenbank nimmt die Forschungsdaten in einem Key-Value-Store auf. Für den Zugriff auf die Rohdaten werden minutenweise aggregierte Daten genutzt, die im Webportal visualisiert werden und auf sogenannte 10-Minuten-Daten umgerechnet eine Standardgröße zur Vergleichbarkeit des Windparks darstellen. Über das Webportal können Daten direkt nach der Erfassung, aber auch historische Messdaten und Metadaten, gemeinsam bereitgestellt und Daten aller Teilbereiche des Windparks mit einer hohen Zeitsynchronizität untereinander in Bezug gesetzt werden. Zur IT-Infrastruktur gehört auch ein Kontrollsystem, das den Zustand aller Systeme online überwacht, Fehlerzustände meldet und einzelne Messsysteme im Fehlerfall oder auf Anforderung remote zurücksetzen kann.
Experimentalsystem
Das Experimentalsystem im ACT/FHS besteht aus mehreren Computersystemen, umfangreicher Experimentalsensorik und zwei Bedienstationen für die Crew.
Die Testpiloten fiegen mit dem ISTAR (In-Flight Systems and Technologies Airborne Research) exakt festgelegte Manöver. Rechner in der Kabine speichern alle Messwerte. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vergleichen den Datenschatz aus dem Forschungsflugzeug später mit Ergebnissen der numerischen Simulation.
Der Schaltplan der Platine wurde durch vom Institut für Flugsystemtechnik entwickelt, das Layout der Platine geroutet und anschließend bestückt. Die Maße der Platine sind 30 x 30 Millimeter. Eingesetzt werden die Platinen zur Instrumentierung von Lasten, Drohnen und Flugzeugen zur Flugdatenmessung.
