Σύστημα αυτόματης προσγείωσης αεροσκαφών σε μικρά αεροδρόμια

Σύστημα αυτόματης προσγείωσης αεροσκαφών σε μικρά αεροδρόμια

Andreas Dekiert / C2Land

H δυνατότητα αυτόματης προσγείωσης υπάρχει εδώ και αρκετό καιρό για μεγάλα αεροδρόμια και μεγάλα αεροσκάφη- ωστόσο, αν και τα μεγαλύτερα αεροδρόμια έχουν τις απαιτούμενες υποδομές για τη διασφάλιση της ασφαλούς πλοήγησης των αεροπλάνων, αυτό κατά κανόνα δεν ισχύει στα μικρότερα αεροδρόμια.

Ερευνητές του TUM (Technische Universität München) και συνεργάτες τους παρουσίασαν ένα εντελώς αυτόματο σύστημα προσγείωσης με vision-assisted πλοήγηση που μπορεί να λειτουργεί όπως πρέπει χωρίς να απαιτείται η συνδρομή επίγειων συστημάτων.

Στα μεγάλα αεροδρόμια, το Instrument Landing System (ILS) καθιστά δυνατό για τα cargo/ επιβατηγά αεροσκάφη να προσγειώνονται αυτόματα με υψηλά επίπεδια ακριβείας. Κεραίες στέλνουν ραδιοσήματα στον αυτόματο πιλότο έτσι ώστε να πλοηγείται με ασφάλεια στον διάδρομο, ενώ υπό ανάπτυξη είναι διαδικασίες που θα επιτρέπουν την αυτόματη προσγείωση με βάση δορυφορική πλοήγηση- αλλά ακόμα και εκεί θα απαιτείται επίγειο βοηθητικό σύστημα. Συστήματα τέτοιου είδους δεν είναι διαθέσιμα σε μικρότερα αεροδρόμια, κάτι που αποτελεί ιδιαίτερα σημαντικό πρόβλημα σε περίπτωση περιορισμένης ορατότητας.

«Η αυτόματη προσγείωση είναι απαραίτητη, ειδικά στο πλαίσιο του μελλοντικού ρόλο της αεροπορίας» είπε ο Μάρτιν Κέγκλερ, ερευνητής του TUM, αναφερόμενος στις προοπτικές για αυτόματες αερομεταφορές φορτίων και τα αυτοματοποιημένα ιπτάμενα ταξί.

Στο πλαίσιο του προγράμματος C2Land, που υποστηρίχθηκε από τη γερμανική ομοσπονδιακή κυβέρνηση, οι ερευνητές του TUM συνεργάστηκαν με το Technische Universität Braunschweig για την ανάπτυξη ενός συστήματος προσγείωσης που επιτρέπει σε μικρότερα αεροσκάφη να προσγειώνονται χωρίς βοήθεια από επίγεια συστήματα.

Ο αυτόματος πιλότος χρησιμοποιεί σήματα GPS για πλοήγηση. Το πρόβλημα είναι πως τα σήματα αυτά είναι επιρρεπή σε ανακρίβειες, για παράδειγμα εξαιτίας διαταραχών στην ατμόσφαιρα. Ο δέκτης GPS στο αεροπλάνο δεν μπορεί πάντα αξιόπιστα να τις εντοπίζει, οπότε, ως αποτέλεσμα, οι παρούσες διαδικασίες προσέγγισης GPS επιτάσσουν οι πιλότοι να παίρνουν τον έλεγχο σε ύψος όχι λιγότερο από 60 μέτρα και να προσγειώνουν το αεροπλάνο χειροκίνητα.

Για να καταστούν πλήρως αυτόματες οι προσγειώσεις, η ομάδα του TU Braunschweig σχεδίασε ένα σύστημα οπτικής αναφοράς: Μια κάμερα στο κανονικό ορατό φάσμα και μια υπέρυθρη κάμερα που μπορεί επίσης να παρέχει δεδομένα υπό συνθήκες χαμηλής ορατότητας. Οι ερευνητές ανέπτυξαν εξειδικευμένο λογισμικό επεξεργασίας εικόνας που επιτρέπει στο σύστημα να βρίσκει πού βρίσκεται στο αεροπλάνο σε σχέση με τον διάδρομο, με βάση τα δεδομένα που λαμβάνει από την κάμερα. Η ομάδα του TUM ανέπτυξε το πλήρες σύστημα αυτόματου ελέγχου για το σκάφος δοκιμών της, ένα τροποποιημένο Diamond DA42. Το αεροσκάφος διαθέτει σύστημα Fly-by-Wire, επιτρέποντας τον έλεγχο μέσω ενός προηγμένου αυτόματου πιλότου, που επίσης αναπτύχθηκε από τους μηχανικούς του TUM. Για να γίνουν δυνατές οι αυτόματες προσγειώσεις στο λογισμικό ενσωματώθηκαν επιπρόσθετες λειτουργίες, όπως η σύγκριση δεδομένων από τις κάμερες με σήματα GPS, ο υπολογισμός μιας virtual πορείας για την προσγείωση και ο έλεγχος πτήσης για διάφορες φάσεις της προσέγγισης.

Στα τέλη του Μαΐου το αεροσκάφος πραγματοποίησε μια πλήρως αυτοματοποιημένη προσγείωση, με τον πιλότο δοκιμών Τόμας Βίμερ θα δηλώνει απόλυτα πεπεισμένος από το σύστημα: «Οι κάμερες ήδη αναγνωρίζουν τον διάδρομο σε μεγάλη πορεία από το αεροδρόμιο. Το σύστημα μετά καθοδηγεί το αεροπλάνο κατά την προσέγγιση πλήρως αυτόματα και το προσγειώνει ακριβώς στη μέση του διαδρόμου».