White-box Helicopter System Identification

Zusammenfassung

Angesichts der vergleichsweise geringen Grösse des Hubschraubermarktes und der hohen Entwicklungs- und Zertifizierungskosten ist die Einführung neuer und innovativer Designs mühsam, und viele Hersteller ziehen es vor, lediglich bestehende Fahrzeuge zu aktualisieren. In diesem Szenario kann die Flugsimulation bahnbrechende Möglichkeiten bieten, nicht nur die Kosten und Risiken während der gesamten Lebensdauer eines Hubschraubers drastisch zu senken, sondern auch den Entwicklungs- und Zertifizierungsprozess zu beschleunigen und damit die Innovation in der Drehflüglerindustrie zu fördern.

Projektbeschreibung

Das WHeSI-Projekt ist aus einer Zusammenarbeit zwischen der ZHAW und dem Schweizer Hersteller Kopter entstanden. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines realitätsgetreuen Simulationsmodells, das die Entwicklung und die Zertifizierung des AW09 von Kopter unterstützt. Der AW09 ist ein einturbiniger Hubschrauber einer neuen Generation, der den Markt für Leichthubschrauber revolutionieren soll und der erste Hubschrauber seiner Klasse ist, der in den letzten vier Jahrzehnten völlig neu konzipiert wurde.

Das Ziel des Projekts wird durch eine innovative Systemidentifikationsmethode erreicht, die aus der Identifikation eines vollständig physikalisch basierten, nichtlinearen Hubschraubermodells im Zeitbereich besteht. Die systematische Anwendung dieses so genannten "White-Box"-Ansatzes in der Drehflüglerindustrie ist beispiellos. Im Vergleich zu traditionelleren Techniken wird diese Methode die Qualität und Genauigkeit des identifizierten Modells verbessern, insbesondere seine Fähigkeit, nie getestete Flugbedingungen vorherzusagen, was für verschiedene Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist (u. a. Analyse der Flugmechanik und der Flugeigenschaften, fortgeschrittene Entwicklung automatischer Flugsteuerungssysteme, Hüllkurvenerweiterung, Analyse von Fehlerbedingungen).