F. Rauscher, P. Allebrodt, J. Biedermann, C. Pätzold, F. Meller, B. Nagel

Im Rahmen des DLR-Projektes DigECAT (Digital Twin for Engine, Component and Aircraft Technologies) wird ein Digitaler Zwilling für das DLR Forschungsflugzeug ISTAR erstellt. Neben einer Vielzahl verschiedener Sensorinformationen sollen auch 3D-Realgeometriedaten im Digitalen Zwilling dargestellt werden. Dazu beschreibt dieser Bericht die Etablierung einer regelmäßigen Erfassung der Realgeometrien des ISTARs. Die Datenerfassung erfolgt durch hochgenaue 3D-Scanner, die die Forschungsumgebung mit all ihren Details aufzeichnen. Um die Randbedingungen der Aufnahmen zu vereinheitlichen, wird ein standardisiertes und reproduzierbares Verfahren entwickelt, welches am ISTAR Anwendung findet. Die Datenaufbereitung der 3D Aufnahmen, wozu das Erstellen von Oberflächenmodellen, dem Separieren einzelner Komponenten aus dem Gesamtnetz und dem Export der Modelle gehört, gilt es zu automatisieren, um wiederholende Arbeitsschritte zu vereinheitlichen und deren Effizienz zu steigern. Metadatenmodelle der Komponenten werden dem Luftfahrzeugdatenschema CPACS hinzugefügt, dessen Datenmodell den ISTAR widerspiegelt. CPACS beinhaltet eine parametrische Beschreibung von Luftfahrzeugen in einem konsistenten Datensatz, der von unterschiedlichen Anwendungen, wie FEM-Simulationen, interpretiert und für bspw. Strukturanalysen herangezogen werden kann. Die gescannten Realgeometrien werden über eine Schnittstelle in den CPACS Datensatz des ISTAR eingebunden. Die Versionierung der Daten erlaubt es, die Veränderungen im und am ISTARs nachzuverfolgen und Einflüsse zwischen dem System- und Strukturverhalten des Flugzeuges und Umbauten zu identifizieren.

As part of the DLR project DigECAT (Digital Twin for Engine, Component and Aircraft Technologies), a digital twin is being created for the DLR research aircraft ISTAR. In addition to a variety of different sensor information, 3D real geometry data should also be displayed in the digital twin. This report describes the establishment of a regular recording of the real geometries of the ISTAR. Data collection is carried out by highly accurate 3D scanners that record the research environment with all its details. In order to standardize the boundary conditions of the recordings, a standardized and reproducible procedure is being developed, which is used at ISTAR. The data preparation of the 3D images, which includes creating surface models, separating individual components from the overall network and exporting the models, needs to be automated in order to standardize repetitive work steps and increase their efficiency. Metadata models of the components are added to the aircraft data schema CPACS, whose data model reflects the ISTAR. CPACS contains a parametric description of aircraft in a consistent data set that can be interpreted by different applications, such as FEM simulations, and used for structural analyses, for example. The scanned real geometries are integrated into the ISTAR CPACS data set via an interface. Versioning the data allows changes in and to the ISTAR to be tracked and influences between the system and structural behavior of the aircraft and modifications to be identified.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2022, Dresden

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2023

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 12 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2023071213062477398209

10.25967/570374

Luftfahrt, Kabine, 3D-Scan, Digitaler Zwilling, virtuelles Abbild, Digitalisierung, ISTAR, CPACS

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Rauscher, F.; Allebrodt, P.; et al. (2023): Permanent aktualisierte 3D-Realgeometrie des ISTAR im Digitalen Zwilling. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/570374. urn:nbn:de:101:1-2023071213062477398209.

12.07.2023