docVorstellung der Vertiefung - Institut für Luftfahrtsysteme
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Vorstellung der Vertiefung - Institut für Luftfahrtsysteme
Universität Stuttgart Vertiefung Luftfahrtsysteme Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot Lehrangebot SS12 - WS12/13 25.01.2012 1 Institut für Luftfahrtsysteme Inhalt 11 Institutsvorstellung: üstung Institutsvorstellung: Forschung Forschung -- Projekte Projekte -- Ausr Ausrüstung 22 Vertiefung: angebot // Ü bersicht Vertiefung: Lehrziel Lehrziel und und ––angebot Übersicht 33 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Detail Detail 44 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Tabelle Tabelle 55 Exkursionen Exkursionen 66 Studien Studien-- // Diplomarbeiten Diplomarbeiten 77 Institutsf ührung Institutsführung Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 2 Institut für Luftfahrtsysteme Lehrziel der Vertiefung • Vertiefte Ausbildung im Bereich „Fehlertoleranter Luftfahrtsysteme“ • Vertiefte Ausbildung im Bereich „Integrierte Modulare Avionik“ • Anwendung der Kenntnisse in System-Praktika • Kennenlernen von Luftfahrtsystemen in allen Domänen • Einblick in Entwicklungsprozesse, Zulassung, Qualifikation Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 3 Institut für Luftfahrtsysteme Übersicht: Lehrinhalt Vertiefung Luftfahrtsysteme Grundlagen • Fly-by-Wire Systeme (GL + Praktikum) • Integrierte Avionik (GL + Praktikum) Ergänzungen „Luftfahrtsysteme“ • • • • • • Luftfahrtsysteme II Inertialnavigation Fly-by-Wire für Flugzeuge der General Aviation Modernes Autoflight System A320 Angewandte Flugmeßtechnik mit Flugversuch Smarte Klappenantriebe Ergänzungen „Spezialthemen“ • Sicherheitsanalyse von Luftfahrtsystemen • Requirements Engineering • Sicherheitskritische Avionik Software Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 4 Institut für Luftfahrtsysteme Gestaltung der Vertiefung Grundlagen Avioniktechnologie SS / V / 1h Auslegung Fly-by-Wire Systeme Integrierte Modulare Avionik IMA SS / V / 3h SS / V / 3h Praktikum Fly-by-Wire Systeme Praktikum IMA WS / P / 4h WS / P / 4h Ergänzungen Ergänzungen XX / X / 2h XX / X / 2h Schwerpunkt Schwerpunkt Fehlertolerante LF-Systeme Avionik Pflichtteil Empfehlung Beliebig Universität Stuttgart 25.01.2012 Alternativ Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 5 Institut für Luftfahrtsysteme Besonderer zeitlicher Ablauf einiger Lehrveranstaltungen im SS Zeitlicher Ablauf der „Pflichtveranstaltungen“ im Sommersemester SS / Woche Schwerpunkt Fehlertolerante LF-Systeme Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 Schwerpunkt Avionik 6 Institut für Luftfahrtsysteme Inhalt 11 Institutsvorstellung: üstung Institutsvorstellung: Forschung Forschung -- Projekte Projekte -- Ausr Ausrüstung 22 Vertiefung: angebot // Ü bersicht Vertiefung: Lehrziel Lehrziel und und ––angebot Übersicht 33 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Detail Detail 44 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Tabelle Tabelle 55 Exkursionen Exkursionen 66 Studien Studien-- // Diplomarbeiten Diplomarbeiten 77 Institutsf ührung Institutsführung Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 7 Institut für Luftfahrtsysteme Schwerpunkt Fehlertolerante LF-Systeme Grundlagen Avioniktechnologie SS / V / 1h Auslegung Fly-by-Wire Systeme Integrierte Modulare Avionik IMA SS / V / 3h SS / V / 3h Praktikum Fly-by-Wire Systeme Praktikum IMA WS / P / 4h WS / P / 4h Ergänzungen Ergänzungen XX / X / 2h XX / X / 2h Schwerpunkt Avionik Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 8 Institut für Luftfahrtsysteme Grundlagen Avioniktechnologie: V SS/1SWS Ziel: • Grundlagen von Avioniksystemen / Ebene: Airbus, Boeing Inhalt: Grundlagenveranstaltung • Grundlagen Embedded Computersysteme • Wesentliche Peripherieeinheiten • Grundlagen Echtzeitdatenverarbeitung Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 9 Institut für Luftfahrtsysteme Auslegung Fly-by-Wire Systeme: V SS/3SWS Ziel: • Grundlagen für den Entwurf fehlertoleranter „By-Wire-Systeme“ Inhalt: Grundlagenveranstaltung • Grundlagen redundanter Systeme o Kernprobleme redundanter Systeme o Verfahren zur Fehlererkennung/Fehlerlokalisierung o Erzeugen eines Systemkonsens / Byzantinisches Generalsproblem o Redundante Systemstrukturen o Auslegungsgrundlagen für ein redundantes System • Anlehnung an ein quadruplex Fly-by-Wire System PROZESS PROZESS + PROZESS PROZESS Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 10 Institut für Luftfahrtsysteme Praktikum Fly-by-Wire Systeme: Ü WS/4SWS Ziel: • Vertiefung der Kenntnis zur Auslegung redundanter fehlertoleranter Systeme Inhalt: Anwendung von Grundlagen (in Teams) • Auslegung eines Fly-by-Wire Quadruplexsystems • Auslegung der Funktionsstruktur • Umsetzung mit Hilfe von Matlab/Simulink (jede Gruppe hat bearbeitet andere Bereiche) • Schrittweise Integration der Subsysteme aller Gruppen zu einem Gesamtsystem • Systemverifikation PROZESS PROZESS + PROZESS PROZESS MATLAB/SIMULINK Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 11 Institut für Luftfahrtsysteme Schwerpunkt Fehlertolerante LF-Systeme Grundlagen Avioniktechnologie SS / V / 1h Auslegung Fly-by-Wire Systeme Integrierte Modulare Avionik IMA SS / V / 3h SS / V / 3h Praktikum Fly-by-Wire Systeme Praktikum IMA WS / P / 4h WS / P / 4h Ergänzungen Ergänzungen XX / X / 2h XX / X / 2h Schwerpunkt Avionik Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 12 Institut für Luftfahrtsysteme Schwerpunkt Avionik Grundlagen Avioniktechnologie SS / V / 1h Auslegung Fly-by-Wire Systeme Integrierte Modulare Avionik IMA SS / V / 3h SS / V / 3h Praktikum Fly-by-Wire Systeme Praktikum IMA WS / P / 4h WS / P / 4h Ergänzungen Ergänzungen XX / X / 2h XX / X / 2h Schwerpunkt Fehlertolerante LF-Systeme Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 13 Institut für Luftfahrtsysteme Integrierte Modulare Avionik: V SS/3SWS Ziel: • Grundlagen von IMA und deren Anwendung Inhalt: Grundlagenveranstaltung • Vertiefung Echtzeitrechnersysteme • Funktionsweise, Hardwarestruktur, Software, Kommunikation (AFDX,…) • • Technologie der IMA Realisierung von Luftfahrtsystemen mit IMA Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 14 Institut für Luftfahrtsysteme Praktikum Integrierte Modulare Avionik: Ü WS/4SWS Ziel: • Anwendung von IMA zur Realisierung von Luftfahrtsystemen Inhalt: Anwendung von Grundlagen • Realisierung eines einfachen Flight Management Systems mittels IMA Ziel: Praktisches Kennenlernen von IMA und ihre Anwendung • Aufbau einer Kabinendruckregelung mittels IMA Ziel: Vertiefte Anwendung von IMA zur Steuerung von Luftfahrtsystemen Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 15 Institut für Luftfahrtsysteme Ergänzungen Ergänzungen Thema: Luftfahrtsysteme Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 16 Institut für Luftfahrtsysteme Schwerpunkt Avionik Grundlagen Avioniktechnologie SS / V / 1h Auslegung Fly-by-Wire Systeme Integrierte Modulare Avionik IMA SS / V / 3h SS / V / 3h Praktikum Fly-by-Wire Systeme Praktikum IMA WS / P / 4h WS / P / 4h Ergänzungen Ergänzungen XX / X / 2h Ergänzungen XX / X / 2h XX / X / 2h Schwerpunkt Fehlertolerante LF-Systeme Universität Stuttgart 25.01.2012 Schwerpunkt Integrierte Avionik Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 17 Institut für Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme II: V SS/2SWS Ziel: • Einführung in weitere Luftfahrtsysteme Inhalt: Ergänzung zu Luftfahrtsysteme I • Ergänzende Flugsteuerungssysteme o Boeing, Eurofighter, NH90-Hubschrauber, MMI (Stick-Konzepte) • Utility-Systeme o Energieversorgungssysteme o Fahrwerk und Bremsanlage o Treibstoffsystem • Kabinensysteme o Klassische Kabinensysteme (Druckregelung, …) o Elektronische Kabinensysteme (In-Flight Entertainment, …) • Workshop NH90 Flugsteuerung bei Eurocopter / Donauwörth o Ausgewählte Test am realen Flugsteuersystem am Hubschrauber NH90 Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 18 Institut für Luftfahrtsysteme Moderne Auto-Flight- und Cockpit-Systeme: S WS/2SWS Ziel: • Praktische Vertiefung in einem modernen Auto-Flight- und Cockpit-System Inhalt: Grundlagen und praktische Umsetzung • Grundlagen in Flugoperationen und Flugprozeduren mit dem Auto Flight System • Vertiefung der Systemkenntnisse Cockpit-Avionik • Auto Flight System • Displaysystem • Praktische Anwendung am Airbus A320 Auto Flight Simulator o Funktionsanalyse des Auto Flight Systems o Flugvorbereitung o Flugdurchführung am Auto Flight Simulator A320 Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 19 Institut für Luftfahrtsysteme Inertialnavigation: V + Ü WS/1+1SWS Ziel: • Grundlagen der Inertialnavigation (Prof. Kleusberg) Inhalt: Grundlagen • Komponenten o Drehratenmesser, Beschleunigungsmesser o Technologie: mechanisch, optisch, MEMS (Micro Electro-Mechanic Systems) • Plattform Systeme / Strap Down Systeme o Differentialgleichungen, Integrationsverfahren o Schätzverfahren (Kalman Filter) o INS-Stützungsmethoden Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 20 Institut für Luftfahrtsysteme Fly-by-Wire System für Flugzeuge der GA: V WS/2SWS Ziel: • Fly-by-Wire Plattform für Flugzeuge CS23 Inhalt: Grundlagen / Auslegung • Herleiten der Anforderungen an die Plattform • Plattformgrobkonzeption mit erster Sicherheitsanalyse • Detailauslegung der Plattform (mit Studentenbeiträgen) • • • • • 4- bis 19-Sitzer • Light Jets…. Gesamtplattformstruktur mit Sensorik, Aktuatorik, Energieversorgung Redundanzstruktur Plattformmodule System-/Redundanzmanagement Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 21 Institut für Luftfahrtsysteme Angewandte Flugmesstechnik: Ü WS/2SWS Ziel: • Einführung in die Flugmesstechnik und Flugerprobung Inhalt: Grundlagen & Anwendung • Grundlagen der Flugmesstechnik und Messwertdatenerfassungssysteme • Einweisung in das Forschungsflugzeug DA40-V1 • Erstellen von Flugversuchsprogrammen, praktische Durchführung eines Flugversuchs, Analyse der Messergebnisse Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 22 Institut für Luftfahrtsysteme Smarte Klappenantriebe: SS/2SWS Ziel: • • Auslegung und Simulation des Aktuator Redundanz Managements (ARM) eines von 2 Aktuatoren angesteuerten Höhenruders Analytische Redundanz Inhalt: Grundlagen und Anwendung • • • • Grundlagen elektromechanischer Aktuatoren Mathematische Modellbildung und Simulation der Höhenruderansteuerung in Matlab/Simulink Auslegung des ARM (Regelung, Monitoring & ForceFight Unterdrückung) Umsetzung/Verifikation des ARM in Matlab/Simulink Modellbildung EMA MATLAB/SIMULINK Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 23 Institut für Luftfahrtsysteme Ergänzungen Ergänzungen Spezialthemen Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 24 Institut für Luftfahrtsysteme Sicherheitsanalyse Luftfahrtsysteme: V WS/2SWS Ziel: • Grundlagen für Sicherheitsanalyse- und synthese von Luftfahrtsystemen Inhalt: Grundlagen • Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung • Grundlagen Zustandsmodell, Markoff-Prozess • Standardnachweisverfahren in der Luftfahrt (Markoff-Analyse, Fehlerbaumanalyse, Fehler Mode & Effekt Analyse…) • Anwendungsbeispiele: FTA FMEA CCA ... ? • Flap-System eines Verkehrsflugzeuges • Quadruplex-Steuersystem VAL urf TIO IDA Entw N VERI FICA TION N EG INT Failure Mode Universität Stuttgart Failure Effect 25.01.2012 TS / TES TIO RA Failure Condition. Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 25 Institut für Luftfahrtsysteme Requirements Engineering: S WS/2SWS Ziel: • Kennenlernen der „Requirements basierten Vorgehensweise“ bei der Entwicklung von Luftfahrtsystemen Inhalt: Grundlagen und Anwendung • Definition des Requirements Engineering Prozesses. • Erfassen von Systemanforderungen • Schrittweise Verfeinerung der Requirements i on wu eg rat t En • Einsatz des in der Luftfahrt gängigen Requirements Engineering Tools „DOORS“ Verifikation Int rf Fire Protection System Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 CODE/HARDWARE 26 Institut für Luftfahrtsysteme Sicherheitskritische Avionik-Software: S SS/2SWS Ziel: • Praktisches wie auch theoretisches Erlernen des Softwareentwicklungsprozesses für sicherheitskritische Luftfahrtsysteme. Inhalt: Grundlagen und Anwendung • „Echtzeit-Software“ auf „Embedded Systemen“ RTCA DO 178 o Softwareentwicklung für Embedded Systeme o Tools für Embedded Systeme • Softwareentwicklungsprozess gemäß DO178B o Designrichtlinien o Verifikationsrichtlinien • Praktisches Umsetzen o einer beispielhaften Applikation für ein Betriebsystem. Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 27 Institut für Luftfahrtsysteme Inhalt 11 Institutsvorstellung: üstung Institutsvorstellung: Forschung Forschung -- Projekte Projekte -- Ausr Ausrüstung 22 Vertiefung: angebot // Ü bersicht Vertiefung: Lehrziel Lehrziel und und ––angebot Übersicht 33 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Detail Detail 44 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Tabelle Tabelle 55 Exkursionen Exkursionen 66 Studien Studien-- // Diplomarbeiten Diplomarbeiten 77 Institutsf ührung Institutsführung Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 28 Institut für Luftfahrtsysteme Überblick Lehrangebot Vertiefung Luftfahrtsysteme Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 29 Institut für Luftfahrtsysteme Inhalt 11 Institutsvorstellung: üstung Institutsvorstellung: Forschung Forschung -- Projekte Projekte -- Ausr Ausrüstung 22 Vertiefung: angebot // Ü bersicht Vertiefung: Lehrziel Lehrziel und und ––angebot Übersicht 33 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Detail Detail 44 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Tabelle Tabelle 55 Exkursionen Exkursionen 66 Studien Studien-- // Diplomarbeiten Diplomarbeiten 77 Institutsf ührung Institutsführung Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 30 Institut für Luftfahrtsysteme Exkursionen LFS II: Workshop NH90 Flugsteuerung bei Eurocopter / Donauwörth • Ausgewählte Test am realen Flugsteuersystem am Hubschrauber NH90 • Einflug NH90 • Produktion NH90 • Werkführung allgemein IMA: Diehl Aerospace Frankfurt • • • • • DOORS und SLIDES System Cockpit Display System Flug am Flugsimulator Führung durch die Produktion Systemtest „DOORS und SLIDES“ Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 31 Institut für Luftfahrtsysteme Inhalt 11 Institutsvorstellung: üstung Institutsvorstellung: Forschung Forschung -- Projekte Projekte -- Ausr Ausrüstung 22 Vertiefung: angebot // Ü bersicht Vertiefung: Lehrziel Lehrziel und und ––angebot Übersicht 33 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Detail Detail 44 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Tabelle Tabelle 55 Exkursionen Exkursionen 66 Studien Studien-- // Diplomarbeiten Diplomarbeiten 77 Institutsf ührung Institutsführung Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 32 Institut für Luftfahrtsysteme Beispiele für Studien- / Diplomarbeiten A: Redundante Aktiv/Aktiv-Ansteuerung einer Steuerklappe für Flugzeuge CS23/Cl2” B: Modellierung von PlaHMa in einer Flugsteuerungsplattform für Flugzeuge CS23/Cl1 PlaHMa: Plattform High Level Management C: Analyse von Voting/Monitoring-Verfahren vor dem Hintergrund stark asynchroner redundanter Signale D: Modellierung des Hochauftriebssteuerungssystems eines Airbus auf Basis eines objektorientierten Ansatzes (SysML) Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 33 Institut für Luftfahrtsysteme Inhalt 11 Institutsvorstellung: üstung Institutsvorstellung: Forschung Forschung -- Projekte Projekte -- Ausr Ausrüstung 22 Vertiefung: angebot // Ü bersicht Vertiefung: Lehrziel Lehrziel und und ––angebot Übersicht 33 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Detail Detail 44 Lehrangebot Lehrangebot Vertiefung Vertiefung Luftfahrtsysteme Luftfahrtsysteme // Tabelle Tabelle 55 Exkursionen Exkursionen 66 Studien Studien-- // Diplomarbeiten Diplomarbeiten 77 Institutsf ührung Institutsführung Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 34 Institut für Luftfahrtsysteme Institutsführung: Stationen Smart (Foyer) / Treffpunkt / Herr Salomon • X-by-Wire Fahrzeug Labor (2. OG) • Integrierte Modulare Avionik (Praktikum) • Quadsystem (Praktikum) • Projekt HC_FBX Labor (1. UG) • Virtual Iron Bird mit HW-in-the-Loop • Aktuatorteststand • Flugsimulator (1. UG) A320 Autoflight Simulator Universität Stuttgart 25.01.2012 Vertiefung Luftfahrtsysteme Lehrangebot SS12 - WS12/13 35 Institut für Luftfahrtsysteme
