Entwicklung und Validierung eines Pilotenassistenzsystems für das Konfigurationsmanagement eines modernen Verkehrsflugzeuges

Kurzfassung

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Pilotenassistenzsystem für das Konfigurationsmanagement eines modernen Verkehrsflugzeuges entwickelt und validiert. Das Ziel eines solchen Systems ist es, neuartige lärm- und verbrauchsarme Anflugverfahren präzise und sicher durchführen zu können. Dazu erfolgt zunächst eine Analyse von verschiedenen Untersuchungen zur Realisierung und Fliegbarkeit dieser Verfahren. Anhand dessen werden die Ursachen in Bezug auf die bordseitige Flugführung dargestellt, die zur Flugbahnabweichung und Sicherheitsgefährdung führen. Um den derzeitigen Stand der aktuellen Technik anzugeben, werden ein Standard-Anflugverfahren und die betreffenden Bedienelemente am Beispiel eines Airbus A320 erläutert, sowie moderne Displays beschrieben, die die vertikale Flugbahn anzeigen. Mit Hilfe dieser Erkenntnisse und unter Berücksichtigung der herausgearbeiteten Kriterien für die Mensch-Maschine-Schnittstelle werden die Anforderungen erstellt und ein Konzept-Design entworfen. Mit geeigneten Entwicklungswerkzeugen wird ein vertikales Situationsdisplay in Verbindung mit akkustischen Hinweisen programmiert, das Konfigurationshinweise zu erfoderlichen Landeklappen- und Fahrwerkstellung sowie Flugpfadwinkeln beinhaltet. Das Assistenzsystem wird schließlich in die Simulationsumgebung des Instituts FT implementiert. Um die Wirksamkeit des entworfenen Assistenzsystems zu überprüfen, erfolgt ein Simulatorversuch mit acht Probanden. Dazu werden ein geeignetes Landeverfahren und Versuchsmethoden ausgewählt. Die dabei aufgezeichneten Konfigurationsparameter sowie Probandeninterviews und Beobachtungen führen zu der Bewertung der Konfigurationsgenauigkeit, Arbeitsbeanspruchung und Benutzerakzeptanz. Die Untersuchungen zeigen, dass ein Display mit geeigneten Hinweisen zur Flugzeugkonfiguration mit Unterstützung durch akustische Hinweise dazu beiträgt, dass die Konfigurationsgenauigkeit erhöht wird und die Arbeitsbeanspruchung reduziert werden kann.