Pilotenassistenzsystem zur automatischen Lastpositionierung bei Hubschrauber-Windeneinsätzen

Abstract

Der Flug mit einer Außenlast stellt auf Grund des fehlenden Sichtkontakts des Piloten auf die Last und wegen der schwach gedämpften Lastpendelbewegung im Schwebeflug eine anspruchsvolle Flugaufgabe dar. Insbesondere erfordern Hubschrauber-Windeneinsätze eine hohe Präzision und permanente Abstimmung zwischen Pilot und Windenführer. In dieser Arbeit wird untersucht, wie der Einsatz eines Assistenzsystems zur automatischen Positionierung einer Außenlast die Flugbesatzung in Windeneinsätzen unterstützen kann. Als Teil des automatischen Flugsteuerungssystems wird der Hubschrauber so geregelt, dass die Last im Windeneinsatz präzise positioniert werden kann. Die Arbeit stellt eine Methode zur Reglerauslegung für die Lastpositionierung bei Windeneinsätzen vor. Die Lastregelung wird mit Hilfe einer Mehrzieloptimierung für die Anwendung im Windeneinsatz unter Berücksichtigung der variablen Seillänge ausgelegt. Anhand eines simulierten Windeneinsatzes wird im Rahmen einer Pilotenstudie im Simulator untersucht, wie der Pilot unter Nutzung des Assistenzsystems den Windeneinsatz ohne die Unterstützung eines Windenführers durchführen kann. Die Studie zeigt, dass durch den Einsatz eines Assistenzsystems zur automatischen Lastpositionierung in Windeneinsätzen die Last mit hoher Präzision und innerhalb der Zeitvorgaben positioniert werden kann.