Außensicht-konforme erweiterte Sichtsysteme für Starr- und Drehflügler (AKES) - Schlussbericht - Verbundvorhaben Entwicklung leistungsfähiger und effizienter Avionikplattformen für Starr- und Drehflügler (AVATAR)

Im Teilvorhaben AKES wurde zu Beginn der Stand der Technik erhoben. Des Weiteren wurden zwei Helikopter Offshore Service-Betreiber bezuglich der technischen Ausrustung der von ihnen eingesetzten Hubschrauber sowie ihres Einsatzspektrums befragt. Auf Basis der Befragung sowie der Analyse von Helikopter Offshore-Operationen wurden zwei anspruchsvolle Operationen ausgewahlt: 1. eine simulierte Windenoperation am unteren Zugang einer Offshore-Windkraftanlage und 2. die Landung auf einer Offshore-Plattform. Beide Operationen sind dadurch gepragt, dass sie in unmittelbarer Nahe von Hindernissen erfolgen. Im Zuge der Erhebung des Standes der Technik wurden daher vordergrundig Systeme betrachtet, die Hubschrauberpiloten bei Operationen in der Nahe von Hindernissen unterstutzen. Anschliesend wurde die Durchfuhrung der ausgewahlten Operationen in zwei Szenarien nachgestellt und ein Anzeigekonzept mit einer Zusatzanzeige in Form einer 360-Grad-Draufsicht als Hindernisanzeige fur kopfgetragene Sichtsysteme erstellt. Parallel wurde die industrielle Grafikhardware von Diehl Aerospace fur die Integration in das generische Experimental-Cockpit des DLR vorbereitet. Hierbei wurden Softwaremodule fur den Datenaustausch mit dem kopfgetragenen Sichtsystem JEDEYETM sowie der Simulationsumgebung des DLR fur die Hardware-Plattform implementiert. Des Weiteren wurden vom DLR zuvor entwickelte Formate fur Flugfuhrungsanzeigen auf die Zielhardware in Erganzung zu der zuvor erwahnten Zusatzanzeige portiert. Zudem wurde die Flexible Sensor Simulation Suite des DLR um zwei Nahbereichs-LASER-Scanner erweitert und Sensordaten simuliert. Fur die Flugfuhrungsanzeige des DLR wurde das LiDAR® von Velodyne [13] und fur die Flugfuhrungsanzeige der TU Braunschweig der Riegel® VUX-1LR [14] simuliert. Fur die Evaluation der Flugfuhrungsapplikation tAuNav der TU Braunschweig wurde eine Schnittstelle fur die Ubertragung der Sensordaten an die tAuNav-Applikation implementiert. Zusatzlich wurden Schnittstellen zum Datenaustausch sowie zur Integration der tAUNavApplikation in die Simulationsumgebung des DLR realisiert. Im Anschluss an die Erweiterung der Ausensicht des generischen Experimental-Cockpits fur die Nachbildung der alpinen Region Sion in der Schweiz wurde die tAUNav-Applikation erfolgreich in die Simulationsumgebung des DLR integriert. Das DLR unterstutze die TU Braunschweig bei der Definition der Evaluationsszenarien sowie der Vorbereitung, Durchfuhrung und Auswertung der Simulatorstudie zur Bewertung der tAuNav-Applikation. Das vom DLR erstellte Konzept fur die 360-Grad-Hindernisanzeige fur kopfgetragene Sichtsysteme wurde prototypisch implementiert und in einer Vorstudie unter Verwendung einer Virtual Reality Brille (Oculus Rift V1) erstmalig untersucht. Hierbei wurden verschiedene Integrations- und Positionierungsvarianten der Hindernisanzeige in kopfgetragenen Sichtsystemen in Verbindung mit der simulierten Windenoperation mit Hubschrauberpiloten evaluiert. Anschliesend wurde das Anzeigekonzept noch einmal fur die Nutzung im kopfgetragenen Durchsicht-Sichtsystem JEDEYETM optimiert und auf die Grafik-Hardware portiert. Im Zuge der Portierung des Anzeigekonzepts wurde die Implementierung noch einmal zur Verbesserung der Performanz und Bildwiederholrate optimiert. Daneben wurde eine Schnittstelle fur die Verwendung von Hindernisdaten der von Diehl Aerospace zur Verfugung gestellten Datenbank realisiert. Die Ziel-Grafik-Hardware wurde dann erfolgreich ins generische Experimental-Cockpit integriert. Abschliesend wurde das Anzeigekonzept mit dem JEDEYETM im generischen Experimental-Cockpit in Verbindung mit der simulierten Windenoperation am unteren Zugang einer Offshore-Windkraftanlage sowie der Offshore-Plattformlandung mit sieben Hubschrauberpiloten erfolgreich evaluiert.