Sicherere Flugzeugnavigation in Sicht
Zu einigen der wichtigsten Aufgaben im Flugbetrieb gehören Landungen und Starts, Annäherungen und Manöver bzw. die Navigation in der Nähe des Flughafengebäudes. Derzeit verfügbare zertifizierte Navigationssysteme erfordern eine aufwendige Flughafeninfrastruktur und/oder es mangelt ihnen an der Vollkommenheit und Genauigkeit, die bei derartigen Operationen notwendig ist. Diese Unzulänglichkeiten bedeuten Handlungsbedarf: Neue Systeme müssen die bestehenden Systeme ersetzen oder ergänzen. Das Projekt "Helicopter and aeronef navigation airborne systems" (Pegase) verfolgte die Aufgabe, die Realisierbarkeit eines neuen Navigationssystems zu bewerten, das eine autonome 3D-Annäherungs- und Orientierungshilfe für Flughäfen sowie Hubschrauberlandeplätze bietet. Das System hat drei Kerntechnologien von zentraler Bedeutung: Spezifikation einer zuverlässigen Boden-Referenzdatenbank, innovative Korrelationsmethoden zwischen Sensoren und der an Bord befindlichen Bodendatenbank sowie einen Servoing-Algorithmus zum Bearbeiten der Flugbahnen von Starr- und Drehflügelflugzeugen. Das Servoing-Verfahren beruht auf Informationen von einem visuellen Sensor. Damit steuert man die Bewegung eines Roboters und seine Position relativ zur Umgebung - dies ist ein fundierter Ansatz, vorausgesetzt, der Roboter hat die Größe eines Flugzeugs. Die Pegase-Partner verfolgten im Einklang mit ihren Fachgebieten eine Reihe von Aktivitäten, die eine Beurteilung der Machbarkeit des autonomen Allwetter-, Lokalisierungs- und Leitsystems zum Ziel hatten. Sie versuchten außerdem, Leistungskriterien zu bestimmen, die für die visuellen Sensoren und die Boden-Referenzdatenbank erforderlich sind. Sie dienen dazu, genaue Orientierungshilfen für den Startlauf vom der Ausrichtung des Flugzeugs bis zum endgültigen Abheben und vom Endanflug bis zur Vollbremsung auf der Rollbahn oder dem Hubschrauberlandeplatz zu geben. Das Projektteam nutzte bereits vorhandene Simulations- und Mensch-Maschine-Schnittstellen-Tools, die sowohl für Starr- als auch für Drehflügelflugzeuge entwickelt wurden. Die Arbeit mit Schwerpunkt Sensoren führte zu mehr Wissen über die Anforderungen an visuelle Sensoren bei Lande- und Startfunktionen hin. Hier ergab sich letztlich die Notwendigkeit, neue Sensoren zu entwickeln. Die Forschungsarbeit an existierenden Datenquellen berücksichtigte die neu entstehenden Satellitensysteme, die in der nahen Zukunft ins Spiel kommen werden. Es wurden verschiedene Methoden für die weitere Entwicklung ausgearbeitet und es wurden Bildverarbeitungsalgorithmen für den Einsatz bei Onboard-Kameras entwickelt. Letztere sind bei der Erkennung, Lokalisierung und Verfolgung anwendbar, während die Entwicklung von bild- und lagebasierten visuellen Servoing-Methoden das automatische Landen von Starrflügelflugzeugen voranbringt. Die Pegase-Erfolge ebnen den Weg für die Einführung eines neuen kostengünstigeren Navigationssystems, das eine höhere Genauigkeit und Integrität als die derzeit im Einsatz befindliche Technik zu bieten hat.
