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Entwicklung von Algorithmen zur Berechnung von virtuellen Kräften und Momenten für die Obstacle Avoidance für einen Hubschrauber im bodennahen Langsamflug

Lohner, Tobias and Müllhäuser, Mario (2014) Entwicklung von Algorithmen zur Berechnung von virtuellen Kräften und Momenten für die Obstacle Avoidance für einen Hubschrauber im bodennahen Langsamflug. Diploma. DLR-Interner Bericht. IB 111-2013/30, 117 S.

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Abstract

Das Institut für Flugsystemtechnik des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt untersucht die Benefits aktiver Steuerorgane für die Hubschraubersteuerung. Als mögliches Anwendungsszenario hat sich eine Obstacle Avoidance durch haptische Rückmeldungen auf den Sidesticks zur Vermeidung von Kollisionen im bodennahen Langsamflug, auch unter eingeschränkten Sichtbedingungen, herauskristallisiert. In dieser Arbeit werden daher Algorithmen entwickelt, implementiert und getestet, welche für das „Translational Rate Command“ des generischen Hubschraubermodells „HeliFly“ passende haptische Rückmeldungen zur Warnung der Besatzung vor Hindernissen erzeugen. Die Entwicklung umfasst die Auswahl eines geeigneten Algorithmus zur Abstandsberechnung und Kollisionserkennung sowie die Implementierung verschiedener Algorithmen zur Berechnung von virtuellen Kräften, welche in haptische Rückmeldungen für das zyklische Steuer und das Giersteuer sowie das Kollektiv umgesetzt werden. Zusätzlich wird eine Infrastruktur zur Einbindung der Hindernisinformationen aus der vorhandenen Software zur Sensordatenfusion „F3S“ geschaffen, so dass die auf einem Echtzeitsystem implementierte Obstacle Avoidance jederzeit mit instantan erfassten Hindernisdaten arbeiten kann. Abschließend werden Use-Cases zur Verifikation und Validierung der entwickelten Algorithmen definiert, anhand derer die Obstacle Avoidance in einem Systemsimulator bewertet wird.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/87801/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Diploma)
Title:Entwicklung von Algorithmen zur Berechnung von virtuellen Kräften und Momenten für die Obstacle Avoidance für einen Hubschrauber im bodennahen Langsamflug
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Lohner, TobiasUniversität StuttgartUNSPECIFIED
Müllhäuser, MarioMario.Muellhaeuser (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:2014
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:117
Status:Published
Keywords:Aktiver Sidestick, Collision Avoidance, Hindernis-Detektion, Tactile Cueing
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Rotorcraft (old)
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L RR - Rotorcraft Research
DLR - Research theme (Project):L - The Innovative Rotorcraft (old)
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Flight Systems > Rotorcraft
Deposited By: Müllhäuser, Mario Rene
Deposited On:27 May 2014 15:44
Last Modified:27 May 2014 15:44

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