Optimierte Datenerfassung zur Vermessung von Strömungsbedingungen mittels Luftdatensonde – OptiDev

Abstract

Das Ziel des OptiDev-Projekts ist die Entwicklung eines flugtauglichen Messsystems, das eine zuverlässige Bestimmung von aerodynamischen und Flugparametern mithilfe von Mehrloch-Drucksonden in Kombination mit einer integrierten Datenerfassung und -verarbeitung an Bord ermöglicht. Das Projekt konzentriert sich auf die folgenden Kernelemente: •Entwicklung des VectoDAQ-Flugdatenerfassungssystems, einschließlich der Integration von Druck-, Temperatur-, GPS- und IMU-Daten. •Entwurf und Herstellung von Mehrloch-Sonden, einschließlich Varianten mit integrierten IMU-Sensoren für die Schwingungs- und Durchbiegungsanalyse. •Implementierung von Algorithmen zur Berechnung flugrelevanter Parameter wie Fluggeschwindigkeiten (IAS, CAS, EAS, TAS), Machzahl, Höhenparameter (QNH, QFE, QNE) und abgeleitete thermodynamische Größen auf der Grundlage etablierter Luft- und Raumfahrtstandards. •Untersuchung der Messrobustheit, einschließlich der Erkennung von abnormalem Druckverhalten (z. B. verstopfte Sondenlöcher) unter Verwendung datengesteuerter Methoden. •Durchführung von Flugtests und Windkanalversuchen zur Validierung von Hardware, Software und Datenverarbeitungsmethoden unter realistischen Betriebsbedingungen. Das Projekt kombiniert experimentelle Untersuchungen mit der Entwicklung von eingebetteter Software und Nachbearbeitungssoftware. Flugkampagnen werden iterativ genutzt, um Zwischenergebnisse zu validieren und sowohl die Hardware als auch die Algorithmen zu verfeinern. Langfristiges Ziel ist es, zuverlässige, sicherheitsrelevante Strömungsmessungen zu ermöglichen, die für zukünftige autonome und pilotierte Fluganwendungen geeignet sind und den Zielen von Flightpath 2050 entsprechen.