Flugzeug-Software für Routenoptimierung

Ein EU-Team hat eine bestimmte Optimierungssoftware für den Einsatz durch Piloten bei der Planung von Flugrouten erfolgreich angepasst. Die Software erzielte eine gute Optimierungsleistung mit einem effizienten Rechenprozess und wird dazu beitragen, die Treibhausgasemissionen von Flugzeugen zu reduzieren.

Digitale Wirtschaft

Moderne technische Systeme sind oft zu komplex, um manuell optimiert zu werden, weshalb die Aufgabe einer speziellen Art von Software überlassen wird. Ein solches Produkt ist der europäische Löser WORHP (We Optimize Really Huge Problems). Das EU-geförderte Projekt AWACS(öffnet in neuem Fenster) (Adaption of WORHP to avionics constraints) wollte WORHP für die Verwendung in der Luftfahrt anpassen. Insbesondere soll die Software Piloten helfen, die Flugbahnberechnungen zu optimieren. AWACS installierte eine Version des Programms in ein Cockpit-Terminal. Ziel war es, die Kohlendioxidemissionen von Flugzeugen zu reduzieren. Damit stand das Projekt unter dem Dach des Bereichs "Systems for Green Operation" der riesigen europäischen Initiative Clean Sky. Das Projekt hat seine wichtigsten Ziele erreicht. Die daraus resultierenden Modifikationen an WORHP erfüllten alle Anforderungen und schlossen besser ab als alternative Systeme, indem 11 der 12 definierten Flugbahnprobleme gelöst werden konnten. Tests zeigten eine Reduktion von 60% der Zeit, die die zentrale Verarbeitungseinheit benötigt, sowie eine Erfolgsquote von rund 96% für einen Standard-Optimierungstest. Zu dem Erfolg trugen verschiedene Punkte bei. Das verbesserte die Leistung, wodurch der Solver die Lösungen mit weniger Rechenzeit optimiert. Durch die Entwicklung können die Piloten die komplexe Software mit den begrenzten Geräten, die ihnen zur Verfügung stehen, ausführen. Weitere Arbeiten führten zu mehr Stabilität. Die Software wird von technischen Problemen im Flugzeug nicht gestört. Außerdem stellte das Team sicher, dass die Software unterbrochen werden kann. Daher kann der Pilot notfalls mit einer suboptimalen Lösung fortfahren, ohne auf den Abschluss der Berechnung warten zu müssen. Die Entwicklung ermöglicht es der Software, mehrere, widersprüchliche Zielvorgaben wie Kraftstoffverbrauch und Flugzeit zu verarbeiten. Mit der Projektsoftware kann der Pilot geeignete Kompromisse im Interesse der Wirtschaftlichkeit machen. In einem letzten Schritt wurde die Anwendbarkeit des Solvers für realistische Luftfahrtprobleme validiert und dessen Leistung dokumentiert. AWACS verhalf der Verwendung von Flugmanagement-Software in einer sehr konservativen Industrie zu mehr Akzeptanz und reduzierte gleichzeitig die europäische Abhängigkeit von amerikanischen Produkten. Beide Ergebnisse eröffnen kommerzielle Möglichkeiten für die europäische Wirtschaft.