Entwicklung einer vereinfachten UAV-Kontrollstation für die Anwendung in einem Hubschraubercockpit. Dr.-Ing. G. Strickert

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1 Entwicklung einer vereinfachten UAV-Kontrollstation für die Anwendung in einem Hubschraubercockpit Dr.-Ing. G. Strickert

2 Motivation Bedarf der Heeresflieger (Erkundung, Aufklärung, Unterstützung, Transport und Absetzen von Bodentruppen) Tiefflugbedingungen UAV als Teil des Einsatzverbandes Das UAV begleitet den bemannten Hubschrauber ohne Luftraumtrennung Ausübung direkter Steuerung des UAVs vom bemannten Hubschrauber UAV Aufgaben Aufklärung Flugwegvorerkundung Landeplatzbewertung Folie 2

3 Konzept Einrüstung im Hubschrauber Bestmögliche Lageeinschätzung Schnelle Reaktionszeiten keine zwischengeschaltete Bodenstation Entfall unnötiger Kommunikation Mobiles, eigenständiges System Einfache Integration Einfache Zulassung Begrenzte Schnittstellen: Gute Anpassung, Wartbarkeit, Upgrades Folie 3

4 Mobile UAV Kontrollstation Kniebrett mit integriertem Touch- Screen PC, Datenfunk und Netzwerkinterface Zugelassen für die Benutzung im Hubschraubercockpit Für UAV Überwachung, Wegpunktnavigation, direkte Geschwindigkeitskommandos Optimiert für minimale Arbeitsbelastung des UAV Operators Folie 4

5 Anforderungen (Software) Effektivität (es geht) Zuverlässigkeit Wartbarkeit Sicherheit Effizienz (Verhältnis der eingesetzten Mittel zum Resultat) Präzision Lernaufwand Flexibilität Benutzerorientierung statt technischer Ausrichtung Nutzerzufriedenheit Übersicht Feedback Vermeidung unnötiger Eingaben Aufgabenverteilung Folie 5

6 Entwicklung der Kontrollstationssoftware Basierend auf bestehender Bodenstationssoftware (maestro) Portierung auf tragbares PC System mit Touchscreen Entwicklung gemeinsam mit UAV Operatoren und Flugversuchsingenieuren Reduzierung des Funktionsumfangs auf wesentliche Elemente Vereinfachung der graphischen Darstellung Automatisierung wiederkehrender Teilaufgaben Reduzierung der benötigten Eingabeschritte Verbesserung des Nutzerfeedbacks auf Eingaben Optimierung der Bedienung auf reale Hubschrauberumgebung Folie 6

7 Maestro 1 vs. Maestro MUM-T Folie 7

8 Easy Handling Direkte, diskrete Geschwindigkeitskommandos / Drehratenkommandos mittels Touchpad (Alternativ: Sprache, Joystick) 2x translatorische, 1x rotatorische Bewegung Verwendet als Ergänzung der Wegpunktsteuerung und zum Ausrichten der Beobachtungskamera Folie 8

9 Simulatoren Hardware in the loop Gekoppelte Simulation des bemannten und unbemannten Hubschraubers Integration der mobilen Kontrollstation Visualisierung von Flughafen und urbanem Gelände Simulation und Visualisierung des UAV Onboardvideos nutzbar für Entwicklung, Funktionstests, Erprobung von Prozeduren und Vorbereitung der Flugtests Folie 9

10 ARTIS UAV Testplattform 2m Rotorkreis, 12kg MTOW Fluggeschwindigkeit bis 15 m/s (autonom) FLARM Transponder, Kamera, Videosender Steuerung durch Bodenpersonal oder mitfliegenden UAV Operator möglich Forschungsthemen Onboard- Pfadplanung, Onboardwelterkennung, Kollisionsvermeidung, Echtzeitbildverarbeitung Folie 10

11 FHS In-flight simulator Fly by wire / light programmierbare Multifunktionsdisplays für Forschungszwecke, hier Antikollisionsdisplay und Darstellung ARTIS Onboard Video Arbeitsplatz für UAV Operator Schnittstellen und Antennen für mobile UAV Kontrollstation FLARM Transponder Folie 11

12 Simulatorversuche Flugwegvorerkundung im Tiefflug Urbanes Szenario Landeplatzbewertung Fahrzeugidentifikation Join Manöver, direkte Sicht auf UAV Folie 12

13 Flugversuche Systemtests für Datenlinks, Displays und Kontrollstation Gemeinsamer Streckenflug Lfz. auf Kollisionskurs (mit Höhenstaffelung) Join Manöver Landeplatzbewertung und Fahrzeugidentifizierung Automatische Kollisionsvermeidung des UAV (Bodenhindernisse) Folie 13

14 Videos Join Manöver Erkundung Easy Handling Folie 14

15 Fragen? Folie 15