Autonome Helikopter (ALF)

ALF

Die Zelle des Autonomen Luftfahrzeugs (ALF) basiert auf einem kommerziellen Modellhubschrauber für Kunstflug mit Elektroantrieb. Die Avionik und Bodenstation wurden komplett im Hause entwickelt. Die Avionik besteht aus einem Kurs-/Lagereferenzsystem mit MEMS-Kreiseln und -Beschleunigungsmessern, einem inertialen Navigator, der durch ein Barometer und ein GPS über Kalmanfilter gestützt wird, sowie einem Flugregler. Der Flugregler erlaubt sowohl Schwebeflug als auch stabilen Geschwindigkeitsflug.

Eine hohe Dynamik wird durch Regelkreise in mehreren Koordinatensystemen und Vorsteuerungen erreicht. Bidirektionale Funkverbindungen zum Boden bestehen aus mehreren 2.4 GHz Datenverbindungen. Der Helikopter wurde unter schlechten Wetterbedingungen u.a. bei Regen, Eisbildung und bis Windstärken von ca. 50 km/h erfolgreich getestet. Sensoren in der Avionik sind teilweise redundant ausgelegt, ein evtl. erforderlicher In-flight system restart erfolgt innerhalb von ca. 30 ms. 

Die Avionik hat sich als sehr zuverlässig erwiesen und kann in jeden Modell-Hubschrauber eingebaut werden, so dass auch andere Helikopterzellen problemlos eingesetzt werden können. Die Steuerung erfolgt grundsätzlich über schnelle Vorgabe von Wegpunkten und dem Kurswinkel, die entweder über eine handelsübliche Fernsteuerung oder über ein Bahnerzeugungsprogramm vorgegeben werden. 

Der Helikopter wurde bisher in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, u.a. für hochauflösende Nahaufnahmen am Freiburger Münster und an Strommasten. Eine Reihe weiterer Einsätze sind geplant. Die Bedienung der Maschine ist einfach und sicher; sie kann nach kurzer Einweisung von untrainierten Personen übernommen werden. Derzeit wird das GPS auf ein im Hause entwickeltes Trägerphasen-GPS erweitert, was eine wesentlich höhere Geschwindigkeits- und Positionsgenauigkeit als bisher erlauben wird. Außerdem werden derzeit Virtual-Reality-Komponenten für die Stereobilderfassung durch den Bediener eingebaut.