Gli atterraggi automatici sono da tempo una procedura standard per gli aerei commerciali. Sebbene i principali aeroporti dispongano delle infrastrutture necessarie per garantire la navigazione sicura degli aeromobili, questo di solito non è il caso negli aeroporti più piccoli. I ricercatori dell'Università tecnica di Monaco (TUM) e della TU Braunschweig hanno ora dimostrato un atterraggio completamente automatico con navigazione assistita dalla visione che funziona correttamente senza la necessità di sistemi a terra.

Nei grandi aeroporti il ​​sistema di atterraggio strumentale (ILS) consente agli aerei commerciali di atterrare automaticamente con grande precisione. Le antenne inviano segnali radio all'autopilota per assicurarsi che navighi verso la pista in sicurezza. Sono inoltre in fase di sviluppo procedure che consentiranno l'atterraggio automatico basato sulla navigazione satellitare. Anche qui è necessario un sistema di potenziamento a terra.

Però, sistemi come questi non sono disponibili per l'aviazione generale negli aeroporti più piccoli, che è un problema in caso di scarsa visibilità, quindi gli aerei semplicemente non possono volare. "L'atterraggio automatico è essenziale, soprattutto nel contesto del ruolo futuro dell'aviazione, "dice Martin Kugler, ricercatore associato presso la Cattedra TUM di Flight System Dynamics. Ciò vale ad esempio quando gli aeromobili trasportano merci automatizzate e, naturalmente, quando i passeggeri utilizzano taxi volanti automatizzati.

Sistema di riferimento ottico basato su fotocamera

Nel progetto "C2Land, " sostenuto dal governo federale tedesco, I ricercatori di TUM hanno collaborato con la Technische Universität Braunschweig per sviluppare un sistema di atterraggio che consente ai velivoli più piccoli di atterrare senza l'assistenza dei sistemi a terra.

L'autopilota utilizza i segnali GPS per navigare. Il problema:i segnali GPS sono suscettibili di imprecisioni di misurazione, per esempio a causa di perturbazioni atmosferiche. Il ricevitore GPS dell'aereo non è sempre in grado di rilevare in modo affidabile tali interferenze. Di conseguenza, Le attuali procedure di avvicinamento GPS richiedono che i piloti prendano il controllo a un'altitudine non inferiore a 60 metri e facciano atterrare l'aereo manualmente.

Al fine di rendere possibili atterraggi completamente automatizzati, il team di TU Braunschweig ha progettato un sistema di riferimento ottico:una telecamera nel normale intervallo visibile e una telecamera a infrarossi in grado di fornire dati anche in condizioni di scarsa visibilità. I ricercatori hanno sviluppato un software di elaborazione delle immagini su misura che consente al sistema di determinare dove si trova l'aereo rispetto alla pista in base ai dati della telecamera che riceve.

Il velivolo da ricerca TUM è dotato del sistema Fly-by-Wire

Il team TUM ha sviluppato l'intero sistema di controllo automatico del velivolo di ricerca di TUM, un diamante DA42 modificato. Il velivolo è dotato di un sistema Fly-by-Wire che consente il controllo tramite un pilota automatico avanzato, sviluppato anche dai ricercatori TUM.

Per rendere possibili gli atterraggi automatici, funzioni aggiuntive sono state integrate nel software, come il confronto dei dati delle telecamere con i segnali GPS, calcolo di un percorso di planata virtuale per l'avvicinamento all'atterraggio e controllo del volo per le varie fasi dell'avvicinamento.

Atterraggio riuscito a Wiener-Neustadt

Alla fine di maggio il team è stato in grado di osservare l'atterraggio completamente automatico del velivolo di ricerca presso l'aerodromo di Diamond Aircraft. Il pilota collaudatore Thomas Wimmer è completamente convinto dal sistema di atterraggio:"Le telecamere riconoscono già la pista a grande distanza dall'aeroporto. Il sistema guida quindi l'aereo attraverso l'approccio di atterraggio in modo completamente automatico e lo fa atterrare precisamente sulla linea centrale della pista ."