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Main Title: Verbesserung von Flugpräzision und Arbeitsbeanspruchung bei manuellen RNP-Anflügen durch Vorgaberegler und Anzeigen für den Energiewinkel (nxControl)
Author(s): Schreiter, Karolin
Müller, Simon
Luckner, Robert
Manzey, Dietrich
Type: Conference Object
Language Code: de
Abstract: Mit steigenden Präzisionsanforderungen bei immer komplexeren Flugtrajektorien erhöht sich die Arbeitsbeanspruchung der Piloten im manuellen Flug besonders bei der Ansteuerung von Triebwerken und Bremsklappen. Die konventionelle Steuerung über Hilfsparameter wie Triebwerksdrehzahl bzw. Hebelstellung erlaubt keine exakte Vorhersage der Zustandsänderung. Stattdessen muss abgewartet und die Eingaben gegebenenfalls angepasst werden. Ergänzend zu bestehenden Vorgaberegelungen im Cockpit (z. B. am Sidestick bzw. Steuerhorn) wurde deshalb im DFG-Vorhaben nxControl für die Steuerung von Triebwerken und Bremsklappen ein Vorgaberegler entwickelt, der das Lastvielfache in Flugbahnrichtung nx als Kommandowert verwendet (nxController). Das x-Lastvielfache ist synonym zum Gesamtenergiewinkel und wird direkt durch Schub- und Widerstandskraft aber auch durch Wind beeinflusst. Dieser Parameter gibt Auskunft über die Stärke der Zustands- bzw. der Gesamtenergieänderung, weshalb ein direkter Zusammenhang zwischen erwarteter Reaktion und Eingabe hergestellt wird. Der nxController soll somit ermöglichen, im manuellen Flug hohe Präzisionsanforderungen mit geringer Arbeitsbeanspruchung zu erfüllen. Eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, bestehend aus Eingabehebel und Anzeigeelementen in den primären und sekundären Anzeigen des Cockpits, zur Ansteuerung und Überwachung soll zudem das Energiebewusstsein erhöhen. Das Gesamtsystem wurde in einen Forschungssimulator integriert und in verschiedenen Studien evaluiert. Dieser Beitrag stellt das nxControl-System mit Fokus auf dem Vorgaberegler und die Evaluationsergebnisse bei Standard-ILS-Landeanflügen ohne Störungen sowie anspruchsvoller und steiler RNP-Landeanflüge vor. Die Ergebnisse der Studien zeigen, dass die Versuchspersonen nach kurzem Training mit dem System die gestellten Aufgaben mit der geforderten Präzision erfüllen können. Beim RNP-Landeanflug sind zudem Verbesserungen in der Flugpräzision bei verringerter Arbeitsbeanspruchung durch das nxControl-System zu beobachten. Das System verspricht somit, manuelles Fliegen unter hohen Präzisionsansprüchen bei akzeptabler Beanspruchung zu ermöglichen.
URI: https://depositonce.tu-berlin.de//handle/11303/7818
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-6993
Issue Date: 2016
Date Available: 24-May-2018
DDC Class: 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Subject(s): nxControl system
manual flight
flight control system
augmented flight control
human machine interface
total energy angle
flight simulator study
workload
flight precision
ILS approach
steep RNP approach
License: http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Proceedings Title: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2016, Braunschweig
Publisher: Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt
Publisher Place: Bonn
Article Number: 420163
Page Start: 1
Page End: 12
Appears in Collections:FG Flugmechanik, Flugregelung und Aeroelastizität » Publications
FG Arbeits-, Ingenieur- und Organisationspsychologie » Publications

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