Alles is uittentreuren getest op vluchtsimulatoren. Na tien jaar computeren en overleg met piloten en vliegtuigindustrie is het dan zover. Sinds vorige week vliegen er in Amerika testpiloten met een Boeing 757 met Delftse software voor een veiligere vliegtuignavigatie aan boord.
Delen
Met dank aan president Clinton.
,,Het is het allergaafst wat ik heb meegemaakt. De organisatie was superprofessioneel. Er werd totaal niet geïmproviseerd”, vertelt dr.ir. Erik Theunissen, net terug uit de Verenigde Staten. Vorige week werd ‘zijn’ software om de buitenwereld kunstmatig af te beelden op een scherm in de cockpit voor het eerst in een groot vliegtuig getest bij Nasa Langley.
In het duurste testvliegtuig ter wereld, een Boeing 757, zijn de meeste zitplaatsen vervangen door stellingen om computers op neer te zetten. Elke organisatie die meedoet aan de tests kan haar eigen computers inpluggen. ,,Een groot deel van de dag zit je in een briefing room om te horen welke tests in welke volgorde worden uitgevoerd”, vertelt Theunissen, universitair hoofddocent bij de leerstoel plaatsbepaling en navigatie van de subfaculteit Elektrotechniek.
Als de Delftse software aan de beurt is, worden de computers aangesloten op het beeldscherm van de testpiloot in de linkerstoel van de cockpit. Rechts zit ook een piloot. Die heeft de traditionele navigatie beeldschermen tot zijn beschikking en kan ingrijpen als het mis gaat met het nieuwe systeem. Dat was echter niet nodig. ,,Een zeer ervaren testpiloot zei achteraf dat hij nog nooit zo goed had geweten waar hij zich in de lucht bevond en hoe.”
De software van Delphins (Delft Program for Hybridized Instrumentation and Navigation Systems) maakt driedimensionale afbeeldingen van de gewenste vliegroute en de omgeving. De gewenste vliegroute is op het scherm te zien als een soort tunnel in de lucht waar de piloot zijn vliegtuig in moet houden. De piloot ziet op het scherm waar hij over vijf seconde is als hij niets verandert. Met de traditionele displays, die nog sterk lijken op de oorspronkelijke mechanische displays, is de piloot ‘een domme regelaar’ die twee kruisjes op het beeldscherm zo dicht mogelijk bij elkaar moet houden. Met het Delftse navigatiesysteem kan een piloot vooruitkijken, stelt Theunissen. En hij kan ook bij slecht zicht landen of op lage hoogte nog een nauwkeurig voorgeschreven route met bochten vliegen.
,,Afgelopen weken heb ik samen met mijn Amerikaanse partners nog een programmaatje gemaakt dat het andere luchtverkeer op het beeldscherm laat zien”, vertelt Theunissen. ,,Dat is natuurlijk een killer voor de hoge piefen die op de demonstraties bij Nasa afkomen.”
Alle landingsroutes die in Langley werden gevlogen waren van tevoren uit ten treuren getest op vliegsimulatoren bij Nasa en Rockwell Collins, een groot avionicabedrijf. Op Langley werd vorige week vooral getest of de software ook in een echt vliegtuig goed aan de praat is te krijgen. ,,We moesten uitzoeken of alle interfaces werkten en we zijn nu aan het analyseren of alle informatie op het scherm ook overeenkomt met de gegevens die tijdens de vlucht gemeten zijn.”
Slachtoffers
Tien jaar geleden had Theunissen nooit kunnen bedenken dat zijn zelf bedachte afstudeerproject ooit op zo’n grote schaal zou worden getest. Na zijn promotie kreeg hij financiering van de Stichting Technische Wetenschappen (STW) en legde hij veel contacten met de avionica- en vliegtuigindustrie. Hij wist dat de industrie interesse had in zijn navigatiesoftware, maar grootschalige testen had hij nooit kunnen doen. Veel te duur. Totdat de Amerikaanse president Clinton in 1997 zijn kiezers beloofde om het percentage ongevallen in de luchtvaart binnen tien jaar met tachtig procent te reduceren en daar een grote zak geld voor neerlegde bij Nasa.
Meer dan zestig procent van de slachtoffers valt bij ongelukken waarbij het toestel niets mankeert en daarom wilde Nasa het geld voor een groot deel besteden aan technieken die het zicht van de piloot verbeteren.
Avionicagigant Rockwel Collins vroeg de TU Delft mee te doen met zijn subsidieaanvraag bij Nasa, samen met andere avionicabedrijven en vliegtuigfabrikant Boeing. ,,Dat was een dream team. Alle sterke spelers zaten erin, dus daar zaten wij ook graag bij. Via Fokker hebben we nauwe banden opgebouwd met Collins.”
Nasa trekt ruim vijf miljoen dollar uit voor de eerste fase van het project. De industriële partners zelf investeren nog eens bijna zes miljoen dollar.
Briljant idee
,,Je moet je niet focussen op het maken van een plaatje. Dat is kinderwerk%%, legt Theunissen zijn onderzoekstechniek uit. Uit experimenten met piloten blijkt dat de beelden helemaal niet fotorealistisch hoeven zijn. ,,Onze filosofie is om alle belangrijke aspecten in het beeld te accentueren. Alle gebouwen en bergen die op een bepaald moment hoger zijn dan het vliegtuig zelf, worden bijvoorbeeld fel rood gekleurd.”
Uniek aan de Delftse aanpak is verder dat het softwareprogramma om kan gaan met de fouten die de sensoren op een vliegtuig kunnen genereren. Bovendien duurt het bij sommige sensoren even voordat ze hun signaal aan de computer hebben doorgegeven en ook daar houdt de software rekening mee.
Een andere succesfactor is de nauwe samenwerking met de industrie, meent Theunissen. ,,Door onze goede contacten beschikken we nu al over de nieuwste vliegtuigsystemen die binnenkort op de markt komen. Dat levert randvoorwaarden voor ons systeem. Als je die informatie niet zou hebben, zou je misschien vijf jaar aan een briljant idee werken dat meteen al weer achterhaald is door nieuwe vliegtuigtypes waar het niet inpast. Dat is doodzonde van je werk.”
Verder heeft een nieuw systeem alleen kans van slagen als je het vliegtuig niet helemaal hoeft te ‘vertimmeren’, stelt Theunissen. ,,We hoeven niet te wachten op een nieuwe generatie vliegtuigen. We maken gebruik van de sensoren die momenteel al op het vliegtuig zitten en hoeven alleen een aantal displaysystemen te vervangen en de computers die dat aansturen.” Dat is belangrijk, want het is de verwachting dat over vijftien jaar zeventig procent van de huidige vliegtuigen nog vliegt.
Bergachtig
Piloten mochten regelmatig commentaar geven op het concept tijdens de ontwikkeling van de software. ,,We moesten ze echter wel eerst overtuigen van het nut van ons nieuwe systeem. Als iets ietsje beter is, maar anders dan wat ze gewend zijn, zullen dat ze niet gauw waarderen. We proberen de piloten daarom van de voordelen te overtuigen door ze bijvoorbeeld een hele moeilijke landing te laten uitvoeren in een bergachtig gebied met een probleem met de motor. Als ze zich realiseren dat dat echt makkelijker en beter gaat, heb je de eerste slag gewonnen en weten ze dat het systeem potentie heeft. Vervolgens willen ze serieus meewerken aan de optimalisatie, waarin je heel selectief variabelen verandert, zoals de resolutie van het beeldscherm, en bekijkt of een piloot nauwkeuriger gaat vliegen en of het vliegen minder inspanning kost.%%
Komende week gaan de testvluchten verder in Dallas, zonder Theunissen, maar met een TU-collega die inmiddels voor 75 procent van zijn tijd bij Collins werkt. ,,Weggekocht”, zegt Theunissen. ,,Ik heb zelf ook een aanbieding gehad, maar wilde niet alle kennis op de TU verloren laten gaan.”
,,Op Langley hebben we laten zien dat alles in principe werkt.” Op Dallas krijgen de testpiloten moeilijkere opdrachten, zoals op het laatste moment van landingsbaan veranderen zonder eerst een rondje te vliegen. Een mobiel meetstation boven op het dak van een hotel houdt alles in de gaten.
Over enkele maanden ondergaat het Delftse systeem de ultieme test: een serie landingen op Eagle-Vail Airport in Colorado, een vliegveld dat alleen tussen twee bergen door te benaderen is.
Zie voor meer informatie over het project: www.synthetic-vision.tudelft.nl
In het laboratoriumvliegtuig zijn passagiersstoelen vervangen door computers
Via camera’s kunnen onderzoekers achter in het vliegtuig het beeldscherm in de cockpit zien
Alles is uittentreuren getest op vluchtsimulatoren. Na tien jaar computeren en overleg met piloten en vliegtuigindustrie is het dan zover. Sinds vorige week vliegen er in Amerika testpiloten met een Boeing 757 met Delftse software voor een veiligere vliegtuignavigatie aan boord. Met dank aan president Clinton.
,,Het is het allergaafst wat ik heb meegemaakt. De organisatie was superprofessioneel. Er werd totaal niet geïmproviseerd”, vertelt dr.ir. Erik Theunissen, net terug uit de Verenigde Staten. Vorige week werd ‘zijn’ software om de buitenwereld kunstmatig af te beelden op een scherm in de cockpit voor het eerst in een groot vliegtuig getest bij Nasa Langley.
In het duurste testvliegtuig ter wereld, een Boeing 757, zijn de meeste zitplaatsen vervangen door stellingen om computers op neer te zetten. Elke organisatie die meedoet aan de tests kan haar eigen computers inpluggen. ,,Een groot deel van de dag zit je in een briefing room om te horen welke tests in welke volgorde worden uitgevoerd”, vertelt Theunissen, universitair hoofddocent bij de leerstoel plaatsbepaling en navigatie van de subfaculteit Elektrotechniek.
Als de Delftse software aan de beurt is, worden de computers aangesloten op het beeldscherm van de testpiloot in de linkerstoel van de cockpit. Rechts zit ook een piloot. Die heeft de traditionele navigatie beeldschermen tot zijn beschikking en kan ingrijpen als het mis gaat met het nieuwe systeem. Dat was echter niet nodig. ,,Een zeer ervaren testpiloot zei achteraf dat hij nog nooit zo goed had geweten waar hij zich in de lucht bevond en hoe.”
De software van Delphins (Delft Program for Hybridized Instrumentation and Navigation Systems) maakt driedimensionale afbeeldingen van de gewenste vliegroute en de omgeving. De gewenste vliegroute is op het scherm te zien als een soort tunnel in de lucht waar de piloot zijn vliegtuig in moet houden. De piloot ziet op het scherm waar hij over vijf seconde is als hij niets verandert. Met de traditionele displays, die nog sterk lijken op de oorspronkelijke mechanische displays, is de piloot ‘een domme regelaar’ die twee kruisjes op het beeldscherm zo dicht mogelijk bij elkaar moet houden. Met het Delftse navigatiesysteem kan een piloot vooruitkijken, stelt Theunissen. En hij kan ook bij slecht zicht landen of op lage hoogte nog een nauwkeurig voorgeschreven route met bochten vliegen.
,,Afgelopen weken heb ik samen met mijn Amerikaanse partners nog een programmaatje gemaakt dat het andere luchtverkeer op het beeldscherm laat zien”, vertelt Theunissen. ,,Dat is natuurlijk een killer voor de hoge piefen die op de demonstraties bij Nasa afkomen.”
Alle landingsroutes die in Langley werden gevlogen waren van tevoren uit ten treuren getest op vliegsimulatoren bij Nasa en Rockwell Collins, een groot avionicabedrijf. Op Langley werd vorige week vooral getest of de software ook in een echt vliegtuig goed aan de praat is te krijgen. ,,We moesten uitzoeken of alle interfaces werkten en we zijn nu aan het analyseren of alle informatie op het scherm ook overeenkomt met de gegevens die tijdens de vlucht gemeten zijn.”
Slachtoffers
Tien jaar geleden had Theunissen nooit kunnen bedenken dat zijn zelf bedachte afstudeerproject ooit op zo’n grote schaal zou worden getest. Na zijn promotie kreeg hij financiering van de Stichting Technische Wetenschappen (STW) en legde hij veel contacten met de avionica- en vliegtuigindustrie. Hij wist dat de industrie interesse had in zijn navigatiesoftware, maar grootschalige testen had hij nooit kunnen doen. Veel te duur. Totdat de Amerikaanse president Clinton in 1997 zijn kiezers beloofde om het percentage ongevallen in de luchtvaart binnen tien jaar met tachtig procent te reduceren en daar een grote zak geld voor neerlegde bij Nasa.
Meer dan zestig procent van de slachtoffers valt bij ongelukken waarbij het toestel niets mankeert en daarom wilde Nasa het geld voor een groot deel besteden aan technieken die het zicht van de piloot verbeteren.
Avionicagigant Rockwel Collins vroeg de TU Delft mee te doen met zijn subsidieaanvraag bij Nasa, samen met andere avionicabedrijven en vliegtuigfabrikant Boeing. ,,Dat was een dream team. Alle sterke spelers zaten erin, dus daar zaten wij ook graag bij. Via Fokker hebben we nauwe banden opgebouwd met Collins.”
Nasa trekt ruim vijf miljoen dollar uit voor de eerste fase van het project. De industriële partners zelf investeren nog eens bijna zes miljoen dollar.
Briljant idee
,,Je moet je niet focussen op het maken van een plaatje. Dat is kinderwerk%%, legt Theunissen zijn onderzoekstechniek uit. Uit experimenten met piloten blijkt dat de beelden helemaal niet fotorealistisch hoeven zijn. ,,Onze filosofie is om alle belangrijke aspecten in het beeld te accentueren. Alle gebouwen en bergen die op een bepaald moment hoger zijn dan het vliegtuig zelf, worden bijvoorbeeld fel rood gekleurd.”
Uniek aan de Delftse aanpak is verder dat het softwareprogramma om kan gaan met de fouten die de sensoren op een vliegtuig kunnen genereren. Bovendien duurt het bij sommige sensoren even voordat ze hun signaal aan de computer hebben doorgegeven en ook daar houdt de software rekening mee.
Een andere succesfactor is de nauwe samenwerking met de industrie, meent Theunissen. ,,Door onze goede contacten beschikken we nu al over de nieuwste vliegtuigsystemen die binnenkort op de markt komen. Dat levert randvoorwaarden voor ons systeem. Als je die informatie niet zou hebben, zou je misschien vijf jaar aan een briljant idee werken dat meteen al weer achterhaald is door nieuwe vliegtuigtypes waar het niet inpast. Dat is doodzonde van je werk.”
Verder heeft een nieuw systeem alleen kans van slagen als je het vliegtuig niet helemaal hoeft te ‘vertimmeren’, stelt Theunissen. ,,We hoeven niet te wachten op een nieuwe generatie vliegtuigen. We maken gebruik van de sensoren die momenteel al op het vliegtuig zitten en hoeven alleen een aantal displaysystemen te vervangen en de computers die dat aansturen.” Dat is belangrijk, want het is de verwachting dat over vijftien jaar zeventig procent van de huidige vliegtuigen nog vliegt.
Bergachtig
Piloten mochten regelmatig commentaar geven op het concept tijdens de ontwikkeling van de software. ,,We moesten ze echter wel eerst overtuigen van het nut van ons nieuwe systeem. Als iets ietsje beter is, maar anders dan wat ze gewend zijn, zullen dat ze niet gauw waarderen. We proberen de piloten daarom van de voordelen te overtuigen door ze bijvoorbeeld een hele moeilijke landing te laten uitvoeren in een bergachtig gebied met een probleem met de motor. Als ze zich realiseren dat dat echt makkelijker en beter gaat, heb je de eerste slag gewonnen en weten ze dat het systeem potentie heeft. Vervolgens willen ze serieus meewerken aan de optimalisatie, waarin je heel selectief variabelen verandert, zoals de resolutie van het beeldscherm, en bekijkt of een piloot nauwkeuriger gaat vliegen en of het vliegen minder inspanning kost.%%
Komende week gaan de testvluchten verder in Dallas, zonder Theunissen, maar met een TU-collega die inmiddels voor 75 procent van zijn tijd bij Collins werkt. ,,Weggekocht”, zegt Theunissen. ,,Ik heb zelf ook een aanbieding gehad, maar wilde niet alle kennis op de TU verloren laten gaan.”
,,Op Langley hebben we laten zien dat alles in principe werkt.” Op Dallas krijgen de testpiloten moeilijkere opdrachten, zoals op het laatste moment van landingsbaan veranderen zonder eerst een rondje te vliegen. Een mobiel meetstation boven op het dak van een hotel houdt alles in de gaten.
Over enkele maanden ondergaat het Delftse systeem de ultieme test: een serie landingen op Eagle-Vail Airport in Colorado, een vliegveld dat alleen tussen twee bergen door te benaderen is.
Zie voor meer informatie over het project: www.synthetic-vision.tudelft.nl
In het laboratoriumvliegtuig zijn passagiersstoelen vervangen door computers
Via camera’s kunnen onderzoekers achter in het vliegtuig het beeldscherm in de cockpit zien
Comments are closed.