Problemstellung

Aufgrund neuer Mobilitätskonzepte in der Luftfahrt werden in naher Zukunft viele neue Fluggeräte erwartet, so z.B. Flugtaxis. Für deren Entwicklung werden kostenoptimierte, aber dennoch sicherheitsrelevante und qualitativ hochwertige Lösungen gesucht, die in der Serienproduktion gut skalieren. Der traditionelle Entwicklungsprozess für Luftfahrtkomponenten stellt jedoch einen hohen Aufwand dar. Durch einen innovativen, holistischen Zulassungsprozess kann ein Wandel erfolgen – hin zu funktionalitäts- und missionsbasierter Ableitung von Architekturen für sicherheitskritische Anwendungen.

Projektziel

Ziel ist die Entwicklung einer „Equivalent Level of Safety“ Strategie für die Zulassung von Automotive „Commercial-off-the-shelf“ Komponenten in der Luftfahrt – unter Einsatz stochastischer Analysen für Leistung und Robustheit. Als Beispiel wird ein Luftdaten-, Kurs-, und Lagereferenzsystem (AD-AHRS) für ein Flugtaxi aus Automotive-Komponenten entwickelt. Es soll gezeigt werden, wie der Entwicklungsaufwand durch synergetische Nutzung von Skaleneffekten in Folge der domänenübergreifenden Nutzung von Komponenten für sicherheitskritische Anwendungen reduziert werden kann.

Durchführung

Demonstrator für den Entwicklungsprozess ist eine neue AD-AHRS Komponente mit der neuesten Generation von Automotive MEMS-Sensoren, die von Robert Bosch GmbH entwickelt wird. Hierzu werden vom Institut für Flugsystemdynamik der TUM stochastische Performance- und Robustheitsmetriken definiert, verifiziert und validiert. Mit stochastischen Methoden (z.B. Subset-Simulation und MCMC) können die Unsicherheiten und Fehlerwahrscheinlichkeiten und die Zuverlässigkeit im Gesamtsystem quantifiziert und aus Daten von Labor- und Flugtests gestützt werden.