DE19909573A1

DE19909573A1 - System zum Aufbau von einem Transportsystem mit Drohnenfluggeräten

Info

Publication number: DE19909573A1
Application number: DE19909573A
Authority: DE
Inventors: Roland Pichl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2000-09-07

Abstract

Durch technisches und menschliches Versagen gibt es immer wieder Flugunfälle. Die Flugleitsteuerung der Jets ist von technischen Hilfsmitteln wie Radar, Fluglotsen etc. abhängig. Das komplexe System verbirgt mögliche Fehlerquellen, die zu Katastrophen führen können. Ziel ist es, ein System zu schaffen, bei dem durch moderne Technik die Wahrscheinlichkeit von Flugunfällen stark reduziert wird. Da es sich teilweise um menschliches Versagen handelt, wie z. B. bei schlechter Sicht, ist es ebenfalls ein Ziel, unbemannte Drohnenflugkörper zu entwickeln. Speziell im Güterflugverkehr sind hier Vorteile wie keine Menschenopfer bei Flugzeugabstürzen. DOLLAR A Der Drohnenflugkörper kann eine kleine Turbopropmaschine, ein Jumbo-Jet, ein Hubschrauber oder Zeppelin sein. Diese werden mit folgender Steuerungstechnik nachgerüstet. Dem Steuerungscomputer, welcher für jede Aufgabe ein Task freigibt und redundant aufgebaut ist. Durch Notsysteme wie Notstromversorgung wird seine Funktion abgesichert. Für Notflugmanöver steht ein Notcomputer zur Verfügung. Der Navigationscomputertask erhält seine Werte über ein GPS-Empfangsgerät und dem elektronischen Kreiselkompaß und dem Neigungsmesser sowie dem Geschwindigkeitsmesser. Dem Kommunikationsteil, der aus einem handelsüblichen Mobilfunkanteil besteht und GSM und IRIDIUM fähig ist. Zusätzlich wird die bestehende Flugkommunikation für Notfälle beibehalten. Die Flugsteuerung erfolgt über bekannte Regelungs-Servotechnik. DOLLAR A Die Kommandozentrale enthält ...

Description

Stand der Technik

Die jetzigen Flugzeuge werden noch über Piloten geflogen. Nur militärische Flugzeuge oder Modellflieger fliegen ohne Piloten.

Problem

Durch menschliches Versagen gibt es immer wieder Unfälle.

Lösung

Dieses Problem wird mit den in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmalen gelöst.

Durch den Einsatz eines GPS-Moduls, daß ab August 99 noch genauer wird, ist eine ausreichende Regelung von Flugdrohnen erreichbar.

Erreichte Vorteile

Mit der Erfindung wird erreicht, ein sicheres Drohnenflugkörpersystem aufzubauen, daß zwar nur von Technik abhängt aber durch die genauen Meßsignale und Regelungen sichere ist als das bisherige System mit Piloten.

Beschreibung eines Ausführungsbeispieles

Das System zum Aufbau von einem Transportsystem mit Drohnenfluggeräten besteht:

1. Aus dem Drohnenflugkörper dies kann eine kleine Turbopropmaschine sein, aber auch ein Jumbo-Jet sein.
Des weiteren sind noch Hubschrauber und Zeppeline als Drohnenflugzeuge einsetzbar. Diese werden mit folgender Technik nachgerüstet.
Dem Hauptcomputer der der einzige Hardware Computer ist. Dieser gibt für jede Aufgabe einen Task frei und ist redundant ausgelegt. Durch eine Batterienotstromversorgung wird seine Funktion abgesichert. Für Notflugmanöver steht ein Notcomputer zur Verfügung. Der Navigationscomputertask erhält seine Werte über ein GPS-Empfangsgerät und dem Kompaß und dem Neigungsmesser sowie dem Geschwindigkeitsmesser.
Dem Kommunikationsteil des Hauptcomputers, der aus einem verstärktem handelsüblichen Mobilfunkdatenteil besteht und GSM und IRIDIUM fähig ist. Für die Flugsteuerung steht ein Regelungsprogramm zur Verfügung, welches die Ruder und die Motore ansteuert. Die Ruder, das Fahrwerk und die Motore werden über Servos angesteuert, welche mit dem Computer über Kabel verbunden sind.
Dem Start- und Landeprogrammtask, bei dem die entsprechenden Lande- und Startmanöver ausgeführt werden.
2. Der Kommandozentrale, die ein modernes Computersystem ist, das ein Mobilfunkdatenteil für GSM und IRIDIUM enthält. Auf diesem Computer läuft die Fluglotsensoftware, die die augenblicklichen Positionen der Drohnenflugzeuge in eine Datenbank aufnimmt und mit den Sollwerten der Flugroutenplanung vergleicht.
Bei zu großer Abweichung wird ein Korrekturprogramm gestartet, daß eine Notlandung in unbewohntes Gebiet veranlaßt. Bei jedem neuen Flug werden der Flugdrohne entsprechende Flugroutendaten, zugesandt.

Funktion

Die Flugdrohne wird auf dem Flugplatz betankt und beladen. Anschließend wird das OK zu der Kommandozentrale gefunkt. Diese gibt nach Prüfung der Meßwerte die neue Flugroute an den Hauptcomputer der Flugdrohne weiter. Diese startet dann selbstständig und geht nach dem Start in die richtige Flughöhe und Richtung über. Durch das Regelungsprogramm wird die Drohne auf Kurs gehalten. Nach Erreichen des Landeplatzes wird die Landesequenz eingeleitet und die Drohne auf das Flugfeld sicher aufgesetzt. Dort rollt Sie aus und stoppt die Motore. Anschließend wird Sie entladen und neu betankt. Nach dem Beladen der Drohne wiederholt sich der Vorgang. Die Wartungsvorschriften der Flugdrohnen werden eingehalten. Die Kommandozentrale erhält die Flugdaten der einzelnen Drohnen und reagiert entsprechend. Bei einem Notfall wird die Drohne mit einer Notlandung gelandet. Dabei werden menschenleere Gebiete ausgesucht. Die Routen werden ebenfalls möglichst über menschenleere Gebiete ausgewählt. Die Kommandozentrale sendet die augenblickliche Lage der Drohnen an die Fluglotsendienste der Welt. Die Drohnen senden ebenfalls in der üblichen Frequenz und Art an die Lotsendienste.

Claims

1. Dem Verfahren bei dem die unten genannten Vorrichtungen folgender Maßen zum Einsatz kommen:
Das Drohnenfluggerät bekommt per IRIDIUM oder GSM-Netz die Daten für die Flugroute, die Geschwindigkeit, die Flughöhe, das Transportgewicht, die genauen GPS-Daten der jeweiligen Flug- Landeplätze und die Zeiten für die Routenabschnitte zugesandt Wetterdaten, Seitenwind sowie Verhalten bei Notsituationen werden ebenfalls über Iridium und GSM-Netz von der Kommandozentrale an die Flugdrohne gesandt. Die Routenplanung erfolgt immer mit Sicherheitsberechnungen. Die Kommandozentrale enthält eine Fluglotsensoftware für ca. 1000 Flugzeuge. Anflüge und Abflüge werden durch ein Computerprogramm der Flugdrohne selbständig gesteuert. Das Flugprogramm ist ein selbständiges Regelungsprogramm, daß den aktuellen Flugpositionswert mit dem GPS-Wert vergleicht und dementsprechend die Ruderservos und Motore nachregelt. Der Kompaß- und der Neigungswert werden ebenfalls in die Regelung mit einbezogen. Die aktuelle Flugposition, die Richtung und Geschwindigkeit werden von der Flugdrohne ebenfalls über das GSM oder Iridium Netz an die Kommandozentrale gesandt. Außerdem werden die Daten an die Flugüberwachung des jeweiligen Landes mit deren Technik gesandt.

2. Der Vorrichtung zum Drohnenflug mit dem Flugkörper, dem redundanten selbstüberwachenden Hauptcomputer, der die Steuerungsdaten für die Flugdrohne verarbeitet dessen Aktoren, Servomotore und Antriebsmotore. Der Hauptcomputer dient auch als Kommunikationscomputer mit einer Funkübertragung.
Außerdem als Navigationscomputer, mit einem GPS-Modul. Des weiteren hat einen Kompaß und eine Neigungsmessung. Alle wichtigen Navigationsgeräte eines normalen Fluggerätes sind ebenfalls vorhanden.

3. Der Vorrichtung der Kommandozentrale einem leistungsfähigen redundanten Computerkomplettsystem mit Datenfunkanteil und Notstromversorgung.