Projekt Autonomer Segelflug - FH Graubünden

Menu
Projekt
Autonomer Segelflug
Projekt auf einen Blick

Projekt auf einen Blick

Das Projekt beschäftigt sich mit Möglichkeiten, autarke Segelflüge durchzuführen. Der Fokus liegt dabei auf der Einsparung von Energie im Flug, was längere Flugzeiten und damit grössere Einzugsbereiche für Operationen erlaubt. Zusätzlich haben Segelflugdrohnen generell eine viel geringere Lärmemission als Standard-Drohnen mit Tragflächen und Helikopterdrohnen.

Im Rahmen des Projektes wurden vollständig autarke Flüge inklusive Start und Landung durchgeführt. Noch in Arbeit ist die Integration von Messmitteln zur Messung von Gamma-Strahlung, um Hintergrundstrahlung zu kartieren.

Ausgangslage

Ausgangslage

Die Bereiche der Navigation und Fluglage-Regelung können als gelöst betrachtet werden, da sie im täglichen Betrieb in der Luftfahrt Standard sind. Nicht gelöst ist das Problem der Steuerung, wenn das Flugzeug keinen dauerhaften eigenen Antrieb hat und seine Energie zur Fortbewegung aus den Aufwinden der Atmosphäre gewinnen soll. Im Projekt wird die Energieersparnis durch Folgendes erzielt:

  • Effizientes Fliegen durch optimierte Steuerung aller Klappen
  • Nutzung von Aufwinden während der Mission

Die zentrale Frage des Projektes ist, ob es möglich und wirtschaftlich sinnvoll sein könnte, Segelflugzeuge zu entwickeln, die autonom für lange Zeit in der Luft bleiben können. Mögliche Anwendungen sind:

  • Überwachungen und Messungen in Gebieten, die mit Standard-Drohnen mit Tragflächen oder Helikopterdrohnen nicht erreichbar sind, wie z.B. Brandwache in unwegsamem Gelände mittels Infrarotkamera.
  • Überwachungen und Messungen in Gebieten, für die Standard-Drohnen mit Tragflächen oder Helikopterdrohnen zu laut sind, wie z.B. Nationalparks.
  • Kartierung von Luftströmungen
  • Energieeffizienter Warentransport
Projektziel

Projektziel

  • Aufbau des Flugträgers inklusive Elektronik und zusätzlicher Sensorik aus kommerziellen Komponenten
  • Eigenstabiler Flug
  • Autonomes Starten aus der Hand ohne Eingriff mit einer Fernsteuerung
  • Autonomes Landen an einem gegebenen Punkt
  • Autonomes Suchen von Aufwinden
Resultate

Resultate

Zum aktuellen Projektstand sind vollautonome, programmierte Missionen möglich, inklusive automatischem Start aus der Hand und autonomer Landung.

Team

Team

Ausblick

Ausblick

Weitere Ziele im ferneren Fokus:

  • Kollisionsvermeidung
  • Fliegen entlang eines gegebenen Pfades
  • 3D-Geofencing (einschliessendes und ausschliessendes). Damit kann ein zu nutzender Luftraum generiert werden
  • Management der Energie zur Steuerung des Versuchsträgers
  • Autonomer Flug von A nach B
  • Realtime-3D-GIS-Daten für den Versuchsträger
  • Erstellung einer Datenbank für lokale Wettersituationen mit dem Ziel, das erfolgreiche Finden von Aufwindfeldern anhand von Randbedingungen wahrscheinlicher zu machen
  • Modellrechnungen zur Lokalisation von Aufwindbereichen anhand aktueller Wetterdaten in Kombination mit Geländemodellen
Weiterführende Information

Weiterführende Information

Beteiligte