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aktualisiert am 21. September 2020

ISBN 9783843928694

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978-3-8439-2869-4, Reihe Informationstechnik

Arne Altmann
Easy Handling-Konzept für Flugzeuge der allgemeinen Luftfahrt – Entwicklung und Umsetzung als Flugsimulator

191 Seiten, Dissertation Universität Stuttgart (2016), Softcover, B5

Zusammenfassung / Abstract

Die Vision des Instituts für Luftfahrtsysteme (ILS) der Universität Stuttgart ist, dass das Fliegen unter Instrumentenflugbedingungen zukünftig auch für Piloten ohne Instrumentenflugberechtigung und ohne große Flugerfahrung sicher möglich ist. Dies wird hier SIMCOL (Safe Instrument Meteorological Conditions Operations for Low-hour pilots) genannt und ermöglicht es, Flugzeuge der allgemeinen Luftfahrt im Mittelstreckenbereich zwischen 300 und 800 Kilometer als Individualverkehrsmittel zu nutzen.

Um SIMCOL zu erreichen, wird ein Flugzeug mit sogenannten Easy Handling Qualities benötigt. Dabei wird der Verantwortungsbereich des Piloten verkleinert und die entsprechenden Kompetenzen werden auf ein Flugzeugsystem übertragen. Um SIMCOL sicherzustellen, erfolgt außerdem ein Paradigmenwechsel: Nicht mehr der Pilot hat die höchste Steuerautorität, sondern ein autonom/automatischer Modus, der in der Lage ist, das Flugzeug über die gesamte Flugmission inklusive Start, Reiseflug und Landung selbstständig zu steuern. Der Pilot hat aber auch die Möglichkeit, auf einen manuellen Modus umzuschalten. In diesem kann er das Flugzeug einfach und mit einem umfassenden Schutz gegen das Verlassen des Bereichs gültiger und sicherer Flugzustände und Positionen selbst steuern.

Zentrales Ziel dieser Arbeit ist es, die Easy Handling Qualities für die Inflight-Phase erstmalig zu definieren, in einem Flugsimulator umzusetzen und damit die Basis zur Validation dieser Easy Handling Qualities zu schaffen.

Dazu werden zunächst die Easy Handling Qualities für die Inflight-Phase detailliert spezifiziert und ein geschlossenes Systemkonzept für deren Umsetzung aufgestellt. Des Weiteren wird auf die Benutzerschnittstelle eingegangen, denn hier verschiebt sich der Fokus von Anzeigen zum Flugzustand hin zu Bedien- und Überwachungsinterfaces für das Routenmanagement. Abschließend wird im Rahmen dieser Dissertation ein Easy Handling-Flugsimulator-Prototyp aufgebaut, der das vorgestellte Konzept inklusive Sicht-, Geräusch- und Bewegungssimulation für ein Flugzeug der Echo-Klasse umsetzt. Die hierfür benötigten Algorithmen für Routenermittlung, Flugführung und Schutzfunktionen werden ebenfalls definiert und ausführlich beschrieben.