Anwendungsfach Luft- und Raumfahrttechnik
Anwendungsfach Luft- und Raumfahrttechnik
Anwendungsfach Luft- und Raumfahrttechnik
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<strong>Anwendungsfach</strong><br />
<strong>Luft</strong>- <strong>und</strong> <strong>Raumfahrttechnik</strong><br />
Institut für Flugmechanik <strong>und</strong> Flugregelung<br />
Prof. Walter Fichter<br />
Institut für <strong>Luft</strong>fahrtsysteme<br />
Prof. Reinhard Reichel<br />
Institut für Navigation<br />
Prof. Alfred Kleusberg<br />
www.ifr.uni-stuttgart.de<br />
1
Beteiligte Institute, ILS, iFR, INS<br />
‣ Institut für Flugmechanik <strong>und</strong> Flugregelung (iFR)<br />
• Modelle<br />
• Lenkung<br />
• Regelung<br />
‣ Institut für Navigation (INS)<br />
• Flugnavigation<br />
‣ Institut für <strong>Luft</strong>fahrtsysteme (ILS)<br />
• Gesamtsystem <strong>Luft</strong>fahrzeug<br />
• komplexe Systeme<br />
• Sicherheit <strong>und</strong> Zuverlässigkeit<br />
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Lehre, Übersicht<br />
Lehrveranstaltung Umfang Sem. Anwendung / Kommentar<br />
1 Flugmechanik 3 LP WS Gr<strong>und</strong>lagen (atmosphärischer<br />
Flug), dringend empfohlen<br />
2 Inertialnavigation 3 LP WS alle <strong>Luft</strong>- <strong>und</strong> Raumfahrzeuge<br />
3 Flugregelung 3 LP SS Starrflügler, 6. Sem<br />
4 Satellitenregelung 3 LP WS Raumfahrzeuge<br />
5 <strong>Luft</strong>fahrtsysteme II 3 LP WS <strong>Luft</strong>fahrzeuge<br />
6 Systementwurf I 3 LP WS <strong>Luft</strong>fahrzeuge<br />
3
Lehre, Empfehlungen<br />
‣ Empfehlungen<br />
• Mindestens 3 aus folgenden 4 Fächern<br />
– Flugmechanik, <strong>Luft</strong>fahrtsysteme 2, Systementwurf 1, Inertialnavigation<br />
• Flugregelung oder Satellitenregelung<br />
‣ Empfehlung für Modellierung 1<br />
• Dynamik mechanischer Systeme<br />
• Maschinendynamik<br />
‣ Ausblick: im Master gibt es ein Spezialisierungsfach<br />
• Flugführung <strong>und</strong> Systemtechnik (ILS <strong>und</strong> iFR)<br />
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4
Systeme im Flugzeug<br />
Elektrische<br />
Energieversorgung<br />
Elektrische<br />
Energieversorgung<br />
FCC<br />
Flight<br />
Control<br />
Computer<br />
Aktuatoren<br />
Sensoren<br />
Sensoren<br />
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5
Forschung am ILS – Überblick<br />
Technologie „Flexible Plattform“<br />
• Systemfunktionen (Laws) arbeiten in einer virtuellen, nicht verteilten Umgebung<br />
• Plattforminstanz entsteht durch Spezialisierung einer Plattform<br />
Technologie „Adaptive Plattform“<br />
• Systemfunktionen (Laws) arbeiten in einer virtuellen, nicht verteilten Umgebung<br />
• Plattforminstanz entsteht durch Autoinstanzierung (Plug&Play)<br />
• Auto-Adaptionsprozess<br />
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6
Einige ILS Einrichtungen<br />
• Flugzeug(e)<br />
• Testrigs<br />
• Simulatoren<br />
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7
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8
Forschung am iFR – Überblick<br />
Research Methods Application Partner<br />
1 Active Rotors Periodic systems Helicopters Eurocopter<br />
2 Autonomous Flight Nonlinear motion<br />
planning and<br />
filtering,<br />
fault detection<br />
Unmanned aerial<br />
vehicles,<br />
space robotics<br />
MBDA<br />
3 Flight Control Adaptive control General aviation Cassidian<br />
4 Precision Pointing &<br />
Inertial Sensing<br />
Stochastic<br />
systems<br />
Satellites, inertial<br />
instruments<br />
Astrium<br />
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Unbemannte Fluggeräte<br />
‣ Missionen<br />
• Nutzlastsuche (Kiruna)<br />
• 2.5D Surveys<br />
• Meteorologie<br />
‣ Forschung<br />
• Bahnplanung mit Constraints<br />
• Fehlerdetektion <strong>und</strong><br />
Lokalisierung<br />
• (L1-) Adaptive Regelung<br />
• Kamera-gestützte Navigation<br />
‣ System<br />
• Prozessor, FPGA, Sensoren<br />
(GPS, Mag, Druck, IMU,<br />
Kamera), Kommunikation<br />
• Bodenstation<br />
• Testbench<br />
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10
Aktive Rotoren (1)<br />
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11
Aktive Rotoren (2)<br />
Regelungsaufgaben<br />
• Vibrationsreduktion<br />
• Spurlaufeinstellung<br />
• Dämpfung/Stabilität<br />
• Lärmreduktion<br />
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Kontakt <strong>und</strong> Beratung<br />
‣ <strong>Anwendungsfach</strong> <strong>Luft</strong>- <strong>und</strong> <strong>Raumfahrttechnik</strong><br />
• Wird von drei Instituten durchgeführt<br />
– Institut für Flugmechanik <strong>und</strong> Flugregelung (iFR)<br />
– Institut für <strong>Luft</strong>fahrtsysteme (ILS)<br />
– Institut für Navigation (INS)<br />
• Ansprechpartner für Fragen<br />
– iFR: Dr. Werner Grimm 66674<br />
– ILS: Dipl.-Ing. Matthias Lehmann 62964<br />
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