Forschungsvor­haben CAbiNET erfolgreich abgeschlossen

Ende 2022 wurde das Forschungsvorhaben Connected Aircraft Innovative Networking and Enhanced Technologies (CAbINET) erfolgreich beendet. Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo 5.3) gefördert. Ziel des Projektes war der Aufbau einer innovativen und integrierten Kommunikationsnetzwerkes auf Basis von verschiedenen Technologien, wie WiFi, UWB und LiFi, für die vernetzte Flugzeugkabine der Zukunft. Die Professur Informationstechnik für Verkehrssysteme hat im Projekt insbesondere die Integration der hochpräzisen Lokalisierung in Kommunikationssysteme für verschiedenste System- und Prozessfunktionen in der Flugzeugkabine untersucht. Zum Beispiel wird so die Erstellung einer Echtzeitübersichtskarte der Kabine mit den Crew Member ermöglicht oder das Boarding mittels radarähnlicher Umgebungserkennung überwacht. 

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Zunächst wurde die Flugzeugkabine mittels 2D Laserscanner erfasst (Digital Twin) und ein Umgebungsmodell erstellt, welches anschließend eine Simulation der Signalausbreitung in der Kabine ermöglicht. Durch die Analyse der Mehrwegeausbreitung des Funksignal ist dadurch eine Optimierung der Lokalisierung und der Umgebung möglich. 

Für die aktive Crew Member Lokalisierung wurde ein Ultra-wideband (UWB) Real-time Locating System (RTLS) bestehend aus Sensoren als statische Bezugspunkte (Anker) und mobilen Tags and den Personen in der Flugzeugkabine installiert. Mittels verschiedener Positionierungsalgorithmen konnte die Genauigkeit und Robustheit der Lokalisierung deutlich gesteigert werden (siehe Abbildung). Die berechnete Position wird anschließend an das Human-Machine-Interface (HMI) eines jeden Crew Member geschickt. Neben einer Echtzeit-Kabinenübersicht erlaubt die das HMI so auch eine zielgerichtete Auswahl des Kommunikationspartners für die im Projekt entwickelten LiFi Headsets der Crew Member.

Darüber hinaus wurde eine passive Objekterkennung und Lokalisierung auf Basis von Kommunikationsfunksignalen im Vorhaben näher untersucht und evaluiert. Diese radarähnliche Erfassung der Umgebung erlaubt es zukünftigen integrierten Kommunikationssystemen zum Beispiel den Sitzplatzbelegtstatus oder due Anzahl an Passagieren in bestimmten Bereichen im Flugzeug während des Boardings zu erkennen. Im Rahmen des Projektes ist dazu auch ein Open-Access Journalbeitrags bei MDPI Sensors entstandenen und veröffentlicht wurden (DOI: 10.3390/s22082859).

Mehr Informationen zum Forschungsvorhaben CAbINET und den Projektpartnern finden sich auf der Website der Professur ITVS.