F. Mothes, A. Knoll

Ein Konzept zur Vermeidung widriger Wettererscheinungen für ein unbemanntes Leichtflugzeug wird vorgestellt. Wegen der Möglichkeit eines Kommunikationsausfalls wird eine solche Funktionalität zur Wettervermeidung zukünftig zulassungsrelevant sein. Anhand historischer Wetterdaten wird an einer automatischen Erzeugung sicherer Flugpfade von Start bis Ziel geforscht. Gefährliche Wetterphänomene werden geometrisch als skalierbare No-Go-Areas repräsentiert. Ein Überblick zu den verfügbaren Wetterdaten wird gegeben und Methoden für den Umgang damit erklärt. Es wird auf die Erzeugung von sogenannten Sicherheitsmargen für die Wetterprognosen eingegangen. Die Fähigkeiten eines onboard Vermeidungsalgorithmus werden beschrieben. Dieser plant mit konkaven, zeitvarianten Polygonen der Prognosen und berücksichtigt den Einfluss von Wind. Für eine gewählte Flughöhe wird eine laterale Vermeidungtrajektorie berechnet. Dazu werden erste Ergebnisse gezeigt. Schließlich wird ein generisches Modell eines HAPS vorgestellt. Zusammen mit tatsächlich gemessenem Wetter dient dieses zur Verifikation der Fliegbarkeit der, auf Basis der Vorhersagen, berechneten Trajektorien.

A concept for avoiding adverse weather phenomena for an unmanned light aircraft is presented. Due to the possibility of communication failure, such weather avoidance functionality will be relevant for future certification. Research is being conducted on the automatic generation of safe flight paths from takeoff to landing, using historical weather data. Dangerous weather phenomena are geometrically represented as scalable no-go areas. An overview of the available weather data is provided, and methods for handling it are explained. The generation of so-called safety margins for weather forecasts is discussed. The capabilities of an onboard avoidance algorithm are described. This algorithm plans using concave, time-varying polygons of the forecasts and takes the influence of wind into account. A lateral avoidance trajectory is calculated for a selected flight altitude. Initial results are presented. Finally, a generic model of a HAPS (High Altitude Avoidance Plan) is introduced. Together with actual weather measurements, this serves to verify the flyability of the trajectories calculated based on the forecasts.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2017, München

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2017

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 9 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201712088288

Flugführung, Wettervermeidung

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08.12.2017