Verbundvorhaben für den integrierten Gesamtsystemansatz eines CS-23 basierten RPAS (Remotely piloted aircraft system) für zivile Anwendungen unter Berücksichtigung von Zulassungsaspekten - RPAS23-CP; Teilvorhaben: Grundlagen für eine RPAS-Control-Platform

Abstract

Cargo, Überwachung, Kommunikation und langfristig auch der Personentransport eröffnen neue Märkte für Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS). Der European ATM Masterplan enthält erstmals eine Roadmap für IFR-Operationen in allen Luftraumklassen A bis G. RPAS der CS23-Kategorie werden gemäß EASA Regulation 2019/945 in der Regel als "certified" eingestuft. Bisher verfügbare zivile Steuerungssysteme befinden sich überwiegend in der "Open Category" (MTOW < 25 kg) oder sind experimentell, und daher in der Regel nicht redundant und vor allem nicht qualifiziert oder qualifizierbar. Das zentrale Ziel des Vorhabens bestand in der Erarbeitung und Validierung (einschließlich Flugerprobung) der Grundlagen für eine breit anwendbare und inkrementell zertifizierbare Steuerungsplattform auf Basis einer integrierten Architektur für hoch automatisierte RPAS in Flugzeugen äquivalent zur Kategorie CS23, einschließlich aller Nominal- und Notverfahren für IFR-Betrieb gemäß dem European ATM Masterplan. Grundlage bildet die Flexible Avionik Plattform mit AAA-Prozessansatz, die am Institut für Luftfahrtsysteme der Universität Stuttgart entwickelt und von der Aviotech GmbH weiterentwickelt und industrialisiert wurde. Im Rahmen dieses Vorhabens wurde eine integrierte RPAS Control Platform (RCP) entwickelt, bestehend aus einer Plattform im Flugzeug und einer Plattform in der Bodenstation. Es wurden alle Funktionen für die hoch automatisierte Flugplanung/Flugführung und das hoch automatisierte Vehicle Management ausgelegt, in die RCP implementiert und schließlich in einem CS23-Flugzeug (Cirrus SR22) integriert und im Fluge validiert. Mit Abschluss dieses Vorhabens wurde die technische Grundlage geschaffen, Steuerungssysteme für zu zertifizierende RPAS effizient zu entwickeln und zuzulassen. Einzig offen ist noch die Entwicklung eines Detect-and-Avoid-Systems zur Vermeidung von Kollisionen mit kooperativem und nicht kooperativem Verkehr. Diese Entwicklung soll möglichst im Rahmen eines anschließenden Forschungsprojekts realisiert werden.