A. Frey, T. Hanti

Im diesem Paper werden die Ziele und das Konzept einer Überwachungsinstanz für ein autonomes unbemanntes Luftfahrtsystem als mögliche Lösung zur Trennung eines nicht nach sicherheitskritischen Anforderungen entwickelten Missionssystems und des Flugkontrollsystems vorgestellt. Die Überwachungs-instanz überprüft die Ausgaben des Missionssystems auf Fehler und verhindert eine Ausführung, bevor kritische Flugbewegungen ausgeführt werden. Durch die Fehler würde ein zumindest temporärer Ausfall des Missionssystems hervorgerufen. Während autonom durchgeführter Flugphasen, in denen kein menschlicher Bediener zur Verfügung steht, besteht damit die Anforderung an die Überwachungsinstanz einen Ausfall des Missionssystems für das Flugkontrollsystem zu maskieren. Dies schließt das Generieren eigener Anweisungen an das Flugkontrollsystem ein. Zunächst werden primär die derzeit durch den menschlichen Bediener durchgeführten Überwachungen analysiert und in der Überwachungsschicht implementiert. Darauf folgend werden die für den Fall eines erkannten Fehlers durch die Überwachungsinstanz generierten Anweisung erläutert. Die Anweisungen gewährleisten eine vorab und zu jedem Zeitpunkt des Fluges ein bekanntes und nachvollziehbares Verhalten des unbemannten Luftfahrtsystems. Zum Abschluss wird die Entwicklungs- und Testumgebung für die Überwachungsinstanz, sowie die Planung für die Flugerprobung, vorgestellt.

This paper presents the objectives and concept of a monitoring instance for an autonomous unmanned aerial system (UAS) as a potential solution for separating a mission system (not designed according to safety-critical requirements) from the flight control system. The monitoring instance checks the mission system's output for errors and prevents execution before critical flight maneuvers are carried out. These errors would cause at least a temporary failure of the mission system. During autonomous flight phases, when no human operator is available, the monitoring instance is required to mask a mission system failure from the flight control system. This includes generating its own instructions for the flight control system. First, the monitoring activities currently performed by the human operator are analyzed and implemented in the monitoring layer. Subsequently, the instructions generated by the monitoring instance in the event of a detected error are explained. These instructions ensure predictable and comprehensible behavior of the UAS in advance and at every stage of the flight. Finally, the development and testing environment for the monitoring instance, as well as the planning for flight testing, will be presented.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2014, Augsburg

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2014

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 6 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2014121216572

Sagitta, Unbemanntes Luftfahrtsystem

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12.12.2014