Angewandte Flugregelung

Lehren mit dem Unmanned Aircraft Experimental System sowie der Virtual Flight Test Environment

Spätestens seit der oft strapazierten Erkenntnis Lao Tses:

• Ich höre und ich vergesse,

• ich sehe und ich erinnere mich,

• ich tue und ich verstehe,

weiß jeder Lehrende, dass Menschen nur das wirklich lernen, was wir selbst angefasst, umgesetzt, verwirklicht und immer wieder geübt haben. Dies gilt natürlich auch für das spannende und bedeutende Feld der Regelungstechnik bzw. der Flugregelung, allerdings fehlte es bisher oft an geeigneten Werkzeugen, die es ermöglichen, das in den Vorlesungen vermittelte Theoriewissen einfach mal auf einem realen System z.B. einem unbemannten Flugzeug anzuwenden.

Durch den Erwerb von mehreren kompletten Sets des Unmanned Aircraft Experimental System (UAXS) der Firma Alphalink aus Berlin sowie einem HiL-Simulator (Hardware in the Loop) wird diese offenbare Lücke in der Lehre an der TH Wildau geschlossen und ein stärkerer Praxisbezug gewährleistet. Die Systeme sollen in der Lehre und der Forschung, z.B. bei der Untersuchung von Schwärmen, eingesetzt werden und garantieren Studenten und wissenschaftlichen Mitarbeitern eine praxisnahe Erfahrung in der Entwicklung und Umsetzung von Flugregelungen.

Das Besondere ist die einfache und direkte Implementierung von Flugreglern, die basierend auf Matlab/Simulink entwickelt und anschließend in flugtesttauglichen Code umgesetzt werden können. Mühsames Codieren und Konvertieren entfällt. Darüber hinaus stehen konsistente und akkurate Systemmodelle, die die Basis moderner regelungstechnischer Entwurfsmethoden sind, zur Verfügung.

Gerade die Corona-Monate haben gezeigt wie wichtig und vielfältig Online Lehre sein kann. Um Piloten/Studierenden einen Eindruck des zu erwartenden Flugverhaltens des von ihnen mit den Methoden der Regelungstechnik modifizierten Flugzeuges zu vermitteln, noch bevor sie einen realen Flugtest durchführen, wurde die Virtual Flight Test Environment (VTFE) der Firma Alphalink beschafft. Somit kann das reibungslose Zusammenspiel zwischen Pilot/Student und unbemannten Flugzeug ohne Risiko virtuell überprüft werden.

Dieses webbasierte Visual ist mit einem hochpräzisen Simulationsmodell verbunden und läuft auf jedem Gerät mit einem Webbrowser und kann daher bequem von zuhause aus bedient werden. Die VFTE kann eigenständig oder zusammen mit dem HiL-Simulator eingesetzt werden und bietet somit eine sehr gute und vor allem praxisnahe Simulationsumgebung für intensives Pilotentraining und explizites Testen der Funktionalität als Grundlage für einen sicheren Betrieb.