TP IVa: Flugmechanische Modellierung und Simulation, Entwicklung von FlugreglernTP IVb: Flugmechanische Identifizierung, Entwicklung von Navigatins- und Regelungsverfahren

• Applicant: Professor Klaus Hinrich Well, Ph.D.
• Subject Area: Applied Mechanics, Statics and Dynamics
• Term: from 1997 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5463489

Luftschiffe in verschiedenen Größenordnungen sind zur Zeit weltweit in der Entwicklung und Realisierung. Das Spektrum der Anwendungen reicht von Forschungsaufgaben über den Kreuzfahrtverkehr bis zu Schwerlasttransporten. In Diskussionen mit allen in Deutschland bearbeiteten Projekten (Airship Technologies, CargoLifter, Zeppelin NT) wurden vor allem Defizite im Bereich der Flugregelung und Flugführung herausgearbeitet. Als Grundlage für die Flugregelung dient, wie auch im Flugzeugbereich ein vereinfachtes flugmechanisches Modell der Luftschiffdynamik. Dieses Modell soll zum einen möglichst alle physikalischen Effekte berücksichtigen, zum anderen aber so einfach sein, daß auch Simulationen in Echtzeit möglich werden. Die bisher in der Literatur erwähnten Modelle stützen sich aufgrund von starken Vereinfachungen in der Modellierungsgenauigkeit hauptsächlich auf Windkanaldaten. Aus diesen können jedoch nur stationäre Effekte abgeleitet werden. Zur Ermittlung der die instationäre Dynamik beeinflussenden Parameter muß aus diesem Grund eine flugmechanische Identifizierung aus Meßdaten erfolgen.Durch den Einsatz des flugmechanischen Versuchsträgers "Lotte" ergeben sich für die Identifizierung nicht nur Arbeitspunkte im Bereich flugmechanische Modellierung und Identifikationsverfahren, es muß wegen der geringen Nutzlast auch der Teilbereich inertiale Meßtechnik und Satellitennavigation abgedeckt werden. Da käufliche Systeme sowohl gewichts- als auch kostenmäßig nicht verfügbar sind, muß die Ausrüstung zum flugmechanischen Identifikationsflug weitgehend selbst zusammengestellt werden. Die Arbeitspunkte liegen im Bereich Navigationsmeßtechnik, Multisensorsysteme, Vermessung und Modellierung der Sensorik, Echtzeitdatenverarbeitung, Betriebssicherheit, Telemetrie und digitale Regelsysteme.Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die experimentelle Validierung von Verfahren zur autonomen Lenkung und Regelung von Luftschiffen sowie die Identifizierung unsicherer aerodynamischer Parameter aus dem Flugversuch zur Validierung und zum Abgleich des im ersten Bearbeitungszeitraum erstellten Modells und seiner Erweiterungen, die im Rahmen des Teilprojekts IFR-IV-a bearbeitet werden.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 256: Luftschifftechnologie