DE102006003199B3 - Sensor for wind turbulence measurement, especially for reducing gust loading, preferably for aircraft, has controller that controls positioning signals depending on combined wind signal - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zur Windturbulenzmessung, insbesondere zur Böenlastabminderung, die vorzugsweise bei Flugzeugen, aber auch bei Kraftfahrzeugen und dergleichen einsetzbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Windturbulenzmessung, wobei hierzu insbesondere die Sensoreinrichtung zur Windturbulenzmessung verwendet wird.The Invention relates to a sensor device for wind turbulence measurement, especially for gust load reduction, the preferably in aircraft, but also in motor vehicles and the like is used. Furthermore, the invention relates to a method for Wind turbulence measurement, in which case in particular the sensor device used for wind turbulence measurement.
Die Hersteller moderner Großraumflugzeuge unterliegen einem starken Konkurrenzdruck. Die Anforderungen bezüglich Wirtschaftlichkeit/Treibstoffverbrauch der Flugzeuge gewinnen im Hinblick auf steigende Kerosinpreise eine immer größere Bedeutung. Die Reduktion des Fluggewichts durch leichtere Bauweise der Flugzeugkomponenten (z. B. Flügel, Rumpf) trägt entscheidend zur Verringerung des Treibstoffverbrauchs bei. Das Potenzial zur Verringerung des Flugzeuggewichts ist begrenzt durch so genannte dimensionierende Lasten, denen die Flugzeugstruktur standhalten muss. Dazu gehören unter anderem auch Lasten, die durch den Einfluss von Windböen hervorgerufen werden.The Manufacturers of modern wide-body aircraft subject a strong competitive pressure. The requirements regarding economy / fuel consumption The aircraft are gaining in terms of rising kerosene prices increasing importance. The reduction of the weight by lighter construction of the aircraft components (eg wing, fuselage) contributes decisively to reduce fuel consumption. The potential for Reduction of aircraft weight is limited by so-called dimensioning loads that withstand the aircraft structure got to. This includes among other things also loads, caused by the influence of wind gusts become.
Der Einsatz eines Böenlastabminderungssystem erlaubt die Verringerung dieser Lasten im Bereich von 30–50% und eine damit verbundene Einsparung des Strukturgewichts von mehreren hundert Kilo. Im Rahmen der Böenlastabminderung ist es von besonderer Wichtigkeit die Lastspitzen zu reduzieren, die durch so genannte diskrete Böen hervorgerufen werden. Eine diskrete Böe wird durch einen zeitlich begrenzten, meist sehr kurzen, Windstoß von starker Intensität (Windgeschwindigkeitsänderung bis zu 20 m/s) beschrieben. Die Abminderung der dadurch hervorgerufenen Lasten erfolgt durch einen zeitlich koordinierten Ausschlag der Stellflächen (z. B. symmetrisch ausschlagende Querruder, Spoiler, Höhenruder usw.). Aufgrund der begrenzten Dynamik (begrenzte Stellrate) dieser Stellflächen ist es notwendig, die Stellflächen schon vor dem Auftreffen der Böe am Flugzeugflügel zu aktivieren. Dadurch wird sichergestellt, dass die Stellfläche bei Ankunft der Böe am Flugzeugflügel ausreichend ausgefahren sind, um den Einfluss der Böe auf die Flugzeugstruktur zu kompensieren. Bei niedrigen Flugzeuggeschwindigkeiten (kleiner als Mach 0,5, z. B. bei Start und Landung) bietet eine Messung der Böe mit einem Windsensor bzw. einer Windfahne an der Flugzeugnase ausreichend Zeit, um die Stellflächen bis zum Auftreten der Böe am Flügel zu aktivieren. Bei höheren Flugzeuggeschwindigkeiten, wie sie im normalen Reiseflug auftreten, setzt die ausreichend frühzeitige Aktivierung der Stellfläche den Einsatz eines vorausschauenden Sensors voraus, der den Wind in einem definierten Abstand (Größenordnung 50–150 m) vor dem Flugzeug misst.Of the Use of a gust load reduction system allows the reduction of these loads in the range of 30-50% and an associated saving in the structural weight of several a hundred kilos. In the context of the gust load reduction it is of particular importance to reduce the load peaks, by so-called discrete gusts be caused. A discrete gust will be by a time limited, usually very short, strong-wind gust (wind speed change until to 20 m / s). The reduction of the caused thereby Loads are caused by a temporally coordinated rash of shelves (eg symmetrically deflecting ailerons, spoilers, elevators etc.). Due to the limited dynamics (limited positioning rate) of these shelves it is necessary the shelves even before the impact of the gust on the airplane wing to activate. This will ensure that the footprint is at Arrival of the gust on the airplane wing are sufficiently extended to the influence of the gust on the Compensate aircraft structure. At low aircraft speeds (less than Mach 0.5, eg at takeoff and landing) offers one Measurement of the gust sufficient with a wind sensor or a wind vane on the nose of the aircraft Time to the shelves until the gust occurs on the wing to activate. At higher Airplane speeds as they occur in normal cruising flight sets the sufficiently early activation the footprint the use of a predictive sensor that anticipates the wind at a defined distance (order of magnitude 50-150 m) in front of the aircraft.
Im Rahmen des EU-Projekts AWIATOR wurde ein vorausschauender LIDAR (Light Detection and Ranging) Sensor entwickelt, mit dem es möglich ist, Windturbulenzen/Böen in einem definierten Abstand vor dem Flugzeug zu messen. Dieses Windsignal soll dann zur Steuerung eines Böenlastabminderungssystem verwendet werden. Untersuchungen des Sensors haben gezeigt, dass die Genauigkeit des Sensors für den kontinuierlichen Einsatz in einem Böenlastabminderungssystem nicht ausreicht.in the The EU Project AWIATOR has become a forward-looking LIDAR (Light Detection and Ranging) developed sensor with which it is possible Wind turbulence / gusts to measure at a defined distance in front of the aircraft. This Wind signal is then used to control a gust load reduction system become. Examinations of the sensor have shown that the accuracy of the Sensors for continuous use in a gust load reduction system sufficient.
Aus K. -U. Hahn und R. .König ATTAS Flight Test and Simulation Results of the Advanced Gust Management System LARS, In AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference, Hilton Head, South Carolina USA 1992, sowie aus R. König und K. -U. Hahn Load Alleviation and Ride Smoothing Investigations Using ATTS, in Proceedings of the 17th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences, Stockholm, Schweden, 1990, ist der Einsatz eines Böenlastabminderungssystems bekannt. Als Windsensor wurde dabei ein "Nose-Boom" verwendet, der fest an der Flugzeugnase befestigt ist und bei niedrigen Geschwindigkeiten eine ausreichende Zeitreserve zum Ausschlagen der Stellflächen bietet. Die Genauigkeit des Sensors war für die Böenlastabminderung ebenfalls ausreichend und es konnten gute Ergebnisse erzielt werden. Die Untersuchungen beschränkten sich jedoch auf niedrige Fluggeschwindigkeiten und geringe Flughöhen, die von modernen Großraumflugzeugen deutlich überschritten werden.From K. -U. Hahn and R. King ATTAS Flight Test and Simulation Results of the Advanced Gust Management System LARS, at AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference, Hilton Head, South Carolina USA 1992, as well as R. König and K.-U. Hahn Load Alleviation and Ride Smoothing Investigations Using ATTS, in Proceedings of the 17 th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences, Stockholm, Sweden, in 1990, the use of a Böenlastabminderungssystems is known. As a wind sensor, a "nose boom" was used, which is firmly attached to the nose of the aircraft and at low speeds sufficient time to knock out the shelves offers. The accuracy of the sensor was also sufficient for the gust load reduction and good results could be achieved. The investigations, however, were limited to low airspeeds and low altitudes, which are clearly exceeded by modern wide-body aircraft.
Im Rahmen eines Forschungsprojekts der NASA wurde 1996 die Möglichkeit zum Einsatz eines LIDAR-Sensors zur Böenlastabminderung untersucht (D. Soreide, R. Bogue, L. J. Ehemberger und H. Bagley, Coherent Lidar Turbulence Measurement for Gust Load Alleviation, in NASA Technical Memorandum 104318, NASA Dryden Flight Research Center, Edwards, California 93523-0273,1996). In diesem Projekt wurde die Windturbulenz mit Hilfe von zwei LIDAR-Sensoren bestimmt und es gab Untersuchungen zur Verbesserung der Signalgenauigkeit durch Einsatz eines stärkeren Lasers für den LIDAR-Sensor. Die in dem NASA-Projekt verwendete Sensoreinrichtung zur Windturbulenzmessung ist jedoch nur für geringe Höhen geeignet. Ferner führt die Verwendung eines stärkeren Lasers auf Grund seines großen Eigengewichts zur Erhöhung des Flugzeugsgewichts.in the As part of a NASA research project in 1996 was the opportunity investigated for the use of a LIDAR sensor for gust load reduction (D. Soreide, R. Bogue, L.J. Ehemberger and H. Bagley, Coherent Lidar Turbulence Measurement for Gust Load Alleviation, in NASA Technical Memorandum 104318, NASA Dryden Flight Research Center, Edwards, California 93523-0273, 1996). In this project, wind turbulence was measured using two LIDAR sensors determined and there have been studies to improve signal accuracy Use of a stronger one Lasers for the LIDAR sensor. The sensor device used in the NASA project however, wind turbulence measurement is only suitable for low altitudes. Furthermore, the use leads a stronger one Lasers due to his big Own weight to increase of the aircraft weight.
Im Rahmen des EU-Projekts AWIATOR wurde ein neuartiger LIDAR-Sensor entwickelt, der auch in größeren Flughöhen funktioniert. Dadurch ist sichergestellt, dass man Böen auch in Reiseflughöhen und bei Reisegeschwindigkeiten messen kann. Allerdings ist die Genauigkeit des Sensors nicht ausreichend für den kontinuierlichen Betrieb eines Böenlastabminderungssystems.in the The EU AWIATOR project has become a novel LIDAR sensor developed, which also works at higher altitudes. This ensures that you can gust even at cruising altitudes and can measure at cruising speeds. However, the accuracy is of the sensor is not sufficient for the continuous operation of a gust load reduction system.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Sensoreinrichtung zur Windturbulenzmessung sowie ein Verfahren zur Windturbulenzmessung zu schaffen, mit der bzw. mit dem eine verbesserte Vorhersagegenauigkeit auftretender Böen möglich ist.task The invention is a sensor device for wind turbulence measurement and to provide a method of wind turbulence measurement with which or with the improved prediction accuracy occurring Gusts is possible.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Sensoreinrichtung gemäß Anspruch 1, bzw. ein Verfahren zur Windturbulenzmessung gemäß Anspruch 8.The solution The object is achieved according to the invention by a sensor device according to claim 1, and a method for wind turbulence measurement according to claim 8th.
Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung zur Windturbulenzmessung ist insbesondere zur Böenlastabminderung geeignet. Verfahren zur Böenlastabminderung werden bei Flugzeugen eingesetzt, sind jedoch auch bei Kraftfahrzeugen, sowie bei Schienenfahrzeugen einsetzbar. Hierdurch kann beispielsweise die Seitenwindstabilität verbessert und/oder ein Warnsignal ausgegeben werden. Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung weist einen LIDAR-Sensor zur vorausschauenden Windturbulenzmessung auf. Der LIDAR-Sensor erzeugt somit ein erstes Windsignal. Ein geeigneter LIDAR-Sensor ist der im Rahmen des EU-Projekts AWIATOR entwickelte LIDAR-Sensor. Ferner weist die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung einen Windsensor zur Messung der momentanen Windturbulenzen auf. Als Windsensor sind herkömmliche Windfahnensensoren geeignet, die bei Verkehrsflugzeugen eingesetzt werden. Der Windsensor erzeugt ein zweites Windsignal. Erfindungsgemäß werden die beiden Windsignale in einer Signalverarbeitungseinrichtung miteinander verknüpft bzw. kombiniert. Nach der Verarbeitung der beiden Windsignale in der Signalverarbeitungseinrichtung ist es somit möglich, den Zeitvorteil, des durch den vorausschauenden LIDAR-Sensors ermittelten Windsignals, mit der Genauigkeit des durch den Windsensor erhaltenen zweiten Windsignals zu kombinieren. Untersuchungen haben ergeben, dass hierdurch eine Verbesserung der Genauigkeit im Vergleich zu dem unmittelbaren Verwenden eines LIDAR-Sensors von ca. 50% erzielt werden kann. Das von der Signalverarbeitungseinrichtung ausgegebene kombinierte Windsignal wird sodann an eine Steuereinrichtung weitergeleitet.The Sensor device according to the invention for Wind turbulence measurement is particularly suitable for gust load reduction. Method for reducing gust load are used in aircraft but are also used in motor vehicles, as well as for rail vehicles. This can, for example the crosswind stability improved and / or issued a warning signal. The sensor device according to the invention has a LIDAR sensor for predictive wind turbulence measurement on. The LIDAR sensor thus generates a first wind signal. A suitable LIDAR sensor is the LIDAR sensor developed within the EU project AWIATOR. Furthermore, the sensor device according to the invention a wind sensor for measuring the current wind turbulence. As a wind sensor are conventional Wind vane sensors suitable for use in commercial aircraft. The wind sensor generates a second wind signal. According to the invention the two wind signals in a signal processing device with each other connected or combined. After processing the two wind signals in the signal processing device, it is thus possible, the Time advantage, as determined by the predictive LIDAR sensor Wind signal, with the accuracy of that obtained by the wind sensor second wind signal to combine. Investigations have shown thereby improving the accuracy compared to the immediate use of a LIDAR sensor of approximately 50% can be. The output from the signal processing device combined wind signal is then forwarded to a control device.
Die Steuereinrichtung steuert in Abhängigkeit des kombinierten Windsignals Stelleinrichtungen. Bei den Stelleinrichtungen handelt es sich beim Einsatz der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung bei Flugzeugen beispielsweise um die Ansteuerung von Querrundern, Spoilern, Höhenrudern etc. Bei Kraftfahrzeugen kann durch die Stelleinrichtung ein Signal an die Lenkung und/oder die Bremsen ausgegeben werden. Auch die Ausgabe eines Warnsignals ist möglich.The Control device controls in dependence the combined wind signal adjusting devices. At the adjusting devices is the use of the sensor device according to the invention in aircraft for example, the control of lateral rovers, spoilers, elevators etc. In motor vehicles can by the actuator a signal be spent on the steering and / or brakes. Also the Output of a warning signal is possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt in der Signalverarbeitungseinrichtung unter Berücksichtigung eines Laufzeitunterschiede die Berechnung des kombinierten Windsignals. Hierzu sind die beiden Sensoren zur Berücksichtigung eines Laufzeitunterschiedes zwischen dem ersten, von dem LIDAR-Sensor erzeugten, und dem zweiten, von dem Windsensor erzeugten Windsignals, insbesondere in Bewegungsrichtung des Flugzeuges, des Kraftfahrzeugs oder des Schienenfahrzeugs, in einem räumlichen Abstand zueinander angeordnet.In a preferred embodiment takes place in the signal processing device under consideration a runtime difference the calculation of the combined wind signal. For this purpose, the two sensors are to take into account a transit time difference between the first, generated by the LIDAR sensor, and the second, from the wind sensor generated wind signal, in particular in the direction of movement of the aircraft, the motor vehicle or the rail vehicle, in a spatial Spaced apart.
Ferner kann in einer bevorzugten Ausführungsform durch die Signalverarbeitung die Geschwindigkeit des Flugzeugs bzw. Fahrzeugs berücksichtigt werden.Further can in a preferred embodiment by the signal processing, the speed of the aircraft or Vehicle considered become.
Der Laufzeitunterschied T des LIDAR-Signals wLIDAR und des Windfahnensignals wvane kann berechnet werden durch: wobei dLIDAR-VANE den Abstand zwischen LIDAR-Sensor und Windfahnensensor und V die Flug- bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit beschreibt.The transit time difference T of the LIDAR signal w LIDAR and the wind vane signal w vane can be calculated by: where d LIDAR-VANE describes the distance between LIDAR sensor and wind vane sensor and V the flight or vehicle speed .
Vorzugsweise wird in einem in die Signalverarbeitungseinrichtung integrierten Ableitelement eine zeitliche Ableitung des Windsignals berechnet. Diese berechnet sich durch: Preferably, a time derivation of the wind signal is calculated in a derivation element integrated into the signal processing device. This is calculated by:
Vorzugsweise weist die Signalverarbeitungseinrichtung ferner einen vorzugsweise dem Ableitelement nachgeschalteten Integrator zur Integration der zeitlichen Ableitung des Windsignals auf. Die zeitliche Integration erfolgt hierbei vorzugsweise kontinuierlich vom Start bis zur Landung.Preferably the signal processing device further preferably has a the diverter downstream integrator for the integration of temporal Derivation of the wind signal. The temporal integration takes place preferably continuously from start to landing.
Zur weiteren Verbesserung der Genauigkeit des kombinierten Windsignals kann die Signalverarbeitungseinrichtung eine Rückführschleifeaufweisen. In der Rückführschleife wird das ermittelte kombinierte Windsignal von dem vom Windsensor gemessenen Windsignal abgezogen und anschließend mit Hilfe des Integrators erneut ein kombiniertes Windsignal ermittelt. Die Rückführschleife wird vorzugsweise in jedem Rechenschritt zur Korrektur ausgeführt.To further improve the accuracy of the combined wind signal, the signal processing device may include a return loop. In the return loop the determined is combined te wind signal subtracted from the wind signal measured by the wind sensor and then again using the integrator determined a combined wind signal. The feedback loop is preferably executed in each calculation step for correction.
Ferner weist die Signalverarbeitungseinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform Filtereinrichtungen auf. Insbesondere ist eine Filtereinrichtung zwischen dem Ableitelement und dem Integrator vorgesehen. Eine weitere Filtereinrichtung kann in der Rückführschleifevorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Filter durch propere, rationale Übertragungsfunktionen beschrieben, die zusammen mit dem Laufzeitunterschied, bzw. der Wahl der Vorausschauweite des LIDAR-Sensors ausgelegt werden. Hierdurch kann die Genauigkeit des kombinierten Windsignals verbessert werden.Further includes the signal processing device in a preferred embodiment Filtering devices on. In particular, a filter device provided between the diverter and the integrator. Another Filtering means can be provided in the return loop be. Preferably, the filters are by propere, rational transfer functions described, together with the transit time difference, or the Selection of the look-ahead range of the LIDAR sensor are designed. hereby the accuracy of the combined wind signal can be improved.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Windturbulenzmessung, wobei zur Durchführung des Verfahrens insbesondere die vorstehend beschriebene Sensoreinrichtung verwendet wird. Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels eines LIDAR-Sensors zur vorausschauenden Windturbulenzmessung ein erstes Windsignal erzeugt. Mittels eines Windsensors zur Messung momentaner Windturbulenzen wird ein zweites Windsignal erzeugt. Erfindungsgemäß werden die beiden Windsignale zur Erzeugung eines kombinierten Windsignals miteinander kombiniert. Durch die Kombination eines vorausschauenden Windsignals mit einem sehr genauen aktuellen Windsignal können gute Ergebnisse bei der Windturbulenzmessung erzielt werden.Further The invention relates to a method for wind turbulence measurement, wherein to carry out of the method, in particular the sensor device described above is used. According to the method of the invention is determined by means of a LIDAR sensor for predictive wind turbulence measurement generates a first wind signal. By means of a wind sensor for measurement current wind turbulence, a second wind signal is generated. According to the invention the two wind signals for generating a combined wind signal combined together. By combining a forward-looking Windsignals with a very accurate current wind signal can be good Results are achieved in the wind turbulence measurement.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist, wie vorstehend anhand der Sensoreinrichtung beschrieben, vorteilhaft weitergebildet. Insbesondere wird zur Bestimmung des kombinierten Windsignals ein Laufzeitunterschied der Signale und/oder die Flugzeug- bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt. Besonders bevorzugt ist es zur Ermittlung des kombinierten Windsignals die vorstehend beschriebenen Gleichungen zu verwenden und insbesondere eine Integration des abgeleiteten Windsignals durchzuführen.The inventive method is, as described above with reference to the sensor device, advantageous further training. In particular, the determination of the combined Windsignal a transit time difference of the signals and / or the aircraft or Vehicle speed taken into account. It is particularly preferred for determining the combined wind signal to use the equations described above and in particular to perform an integration of the derived wind signal.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand anliegender Zeichnungen näher erläutert.following The invention will be explained in more detail with reference to accompanying drawings.
Es zeigt:It shows:
Mit
Hilfe eines beispielsweise an einem Flugzeug befestigten LIDAR-Sensors
Zur
Validierung des erfindungsgemäßen Konzepts
wurde, wie aus
Zur
simulativen Validierung des Konzepts wurde die Anordnung in
K1 =
37.8, K2 = 7.98, K3 =
0.498, T = 0.216sFor the simulative validation of the concept, the arrangement in
K 1 = 37.8, K 2 = 7.98, K 3 = 0.498, T = 0.216s
Mit
dieser Parametierung konnte die Varianz des Rauschanteils in wk auf 0.51 reduziert werden. Zur Visualisierung
der Ergebnisse zeigen
Die
obere Grafik in
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---|---|
DE (1) | DE102006003199B3 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009079178A2 (en) | 2007-12-17 | 2009-06-25 | The Boeing Company | Vertical gust suppression for transport aircraft |
CN105044801A (en) * | 2015-08-29 | 2015-11-11 | 冯越 | Three-dimensional atmosphere surge flow measuring device |
EP3101504A3 (en) * | 2015-06-04 | 2017-01-11 | The Boeing Company | Gust compensation system and method for aircraft |
DE102017111117A1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-11-22 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for determining the airspeed of an aircraft |
EP3646059A4 (en) * | 2017-06-30 | 2021-02-24 | A^3 By Airbus, LLC | Systems and methods for controlling aircraft based on sensed air movement |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6666410B2 (en) * | 2001-10-05 | 2003-12-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Load relief system for a launch vehicle |
FR2870942A1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-02 | Airbus France Sas | ANTICIPATED MEASUREMENT SYSTEM FOR TURBULENCE UPSTREAM OF AN AIRCRAFT |
-
2006
- 2006-01-24 DE DE102006003199A patent/DE102006003199B3/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6666410B2 (en) * | 2001-10-05 | 2003-12-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Load relief system for a launch vehicle |
FR2870942A1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-02 | Airbus France Sas | ANTICIPATED MEASUREMENT SYSTEM FOR TURBULENCE UPSTREAM OF AN AIRCRAFT |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
KÖNIG,R., HAHN,K.-U.: Load Alleviation and Ride Smoothing Investigations Using ATTAS. In: Proceedings of the 17th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences, Stockholm, Schweden 1990 * |
SOREIDE,David et al: Coherent Lidar Turbulence Measurement for Gust Load Alleviation. In: NASA Technical Memorandum 104318, Aug. 1996 * |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009079178A2 (en) | 2007-12-17 | 2009-06-25 | The Boeing Company | Vertical gust suppression for transport aircraft |
WO2009079178A3 (en) * | 2007-12-17 | 2010-01-21 | The Boeing Company | Vertical gust suppression for transport aircraft |
US8774987B2 (en) | 2007-12-17 | 2014-07-08 | The Boeing Company | Vertical gust suppression system for transport aircraft |
EP3101504A3 (en) * | 2015-06-04 | 2017-01-11 | The Boeing Company | Gust compensation system and method for aircraft |
US9639089B2 (en) | 2015-06-04 | 2017-05-02 | The Boeing Company | Gust compensation system and method for aircraft |
RU2706679C2 (en) * | 2015-06-04 | 2019-11-19 | Зе Боинг Компани | System and method for compensation of air mass flow for airborne vehicles |
RU2706679C9 (en) * | 2015-06-04 | 2020-03-26 | Зе Боинг Компани | System and method for compensation of air mass flow for airborne vehicles |
CN105044801A (en) * | 2015-08-29 | 2015-11-11 | 冯越 | Three-dimensional atmosphere surge flow measuring device |
CN105044801B (en) * | 2015-08-29 | 2018-01-16 | 盐城师范学院 | A kind of three-dimensional atmospheric turbulence modulation device |
DE102017111117A1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-11-22 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for determining the airspeed of an aircraft |
EP3646059A4 (en) * | 2017-06-30 | 2021-02-24 | A^3 By Airbus, LLC | Systems and methods for controlling aircraft based on sensed air movement |
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Legal Events
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R084 | Declaration of willingness to licence |