Entwicklung und Evaluation von Tactile Cueing am Beispiel einer Vne -Protection

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wird eine taktile Hinweisfunktion für den Einsatz in Hubschraubern mit aktiven Steuerorganen entwickelt, um durch Ausnutzung des haptischen Wahrnehmungskanals der Piloten die Sicherheit bei Flügen im Bereich von Grenzwertgeschwindigkeiten zu erhöhen. Durch die entwickelte Funktion erhält der Pilot bei Annäherung an einen geltenden Geschwindigkeitsgrenzwert ein haptisches Signal am Steuerknüppel, das durch eine deutlich veränderte Kraft-Weg-Kennlinie der longitudinalen Steuerachse gekennzeichnet ist. Hiermit kann der Pilot einerseits vor dem ungewollten Überschreiten des Limits gewarnt, darüber hinaus aber auch entlang der Geschwindigkeitsgrenze geführt werden. Für die erforderlichen Berechnungen zur Positionierung des taktilen Hinweises auf der Steuerachse wird u.a. eine Modellinverse genutzt, die aus einem mathematischen Hubschraubermodell bestimmt wird und einen Vorsteueranteil für die Hinweisfunktion liefert. Um die entwickelte taktile Hinweisfunktion zu testen und evaluieren, wird sie in einer bestehenden Simulatorumgebung implementiert und im Rahmen von Flugversuchen mit einem Testpiloten erprobt. Auf Grundlage der Versuchsergebnisse kann gezeigt werden, dass die Funktion eine positive Wirkung hinsichtlich der Vermeidung ungewollter Geschwindigkeitsüberschreitungen hat. Zudem werden bestehende Schwachstellen und mögliche Verbesserungsmaßnahmen identifiziert.