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MEMS gyrometer for wing behaviour measurement

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Hochleistungsfähiges Mehrzweck-Gyroskop

Das intelligente Starrflügelflugzeug (Smart Fixed Wing Aircraft, SFWA) ist eines der vielen Konzepte, durch welche der Luftverkehr in naher Zukunft deutlich umweltfreundlicher gestaltet werden soll. Patentierte Technologie zur Überwachung der Flügelposition erfüllt alle SFWA-Anforderungen und wird dazu beitragen, dieses Konzept in die Luft zu bringen.

Industrielle Technologien

Durch das Nachverfolgen der Flügelposition über eine, zwei oder alle drei Achsen ist das Gyroskop für Überwachung und Steuerung entscheidend. Obwohl viele auf dem Markt erhältliche Gyroskope über ausreichende technische Spezifikationen verfügen, konnte keines hinsichtlich Kosten, Baugröße, Energieverbrauch oder Zuverlässigkeit überzeugen. Die Mitglieder des Projekts "MEMS gyrometer for wing behaviour measurement" (CS-GYRO) verbesserten das bestehende Gyroskop des Projektkoordinators, das auf einem mikroelektromechanischen System (MEMS) aus Silizium basiert, sodass es den Anforderungen für SFWA und der Clean Sky-Initiative entspricht. Das Gyroskop "STIM210-B" ist inzwischen auf dem Markt erhältlich. Tatsächlich ist es eine Kombination aus drei MEMS-basierten Gyroskopen, die auf jede gewünschte Achsenkonfiguration abgestimmt werden kann. Jede Achse ist werkseitig für hochgenaue Messungen über den spezifizierten Temperaturbereich hinweg kalibriert. Das Gyroskop wird mit einer einfachen 5-V-Stromversorgung betrieben. Alle konfigurierbaren Parameter des Mikrokontrollers können vor der Lieferung oder später durch den Kunden eingestellt werden. Die Messdaten werden in durch die Abtastrate festgelegten Intervallen übertragen und enthalten Fehlererkennungsinformationen, durch die erkannte Fehler mit erhöhter Zuverlässigkeit hervorgehoben werden. Das Gyroskop kann auch darauf eingestellt werden, Befehle und Reaktionen für einfache Interpretation in einer höheren Programmiersprache auszugeben. Die CS-GYRO-Mitglieder belegen die Reife ihres Gyroskops für den Einsatz bei SFWA, die Produktion kann also aufgenommen werden. Die patentierte STIM210-MEMS-Technologie hebt sich von anderen Technologien ab, die sich auf Verbraucher- und Automobilanwendungen konzentrieren, und kann dennoch auch außerhalb der Luftfahrtelektronik einen großen Markt finden. Verteidigungsanwendungen an Land, auf See und in der Luft bergen das größte kommerzielle Potential. Vermessungs- und Navigationsgeräte sowie Ausrüstung für Bewegungsverfolgung für Ersthelfer und Präzisionsroboter werden ebenfalls profitieren.

Schlüsselbegriffe

Gyroskop, intelligentes Starrflügelflugzeug, Luftverkehr, Flügelposition, Energieverbrauch, Gyrometer, Flügelverhalten, mikroelektromechanisches System, MEMS

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