Nieuws

29 januari 2019

Op weg naar veilige en autonome werking van ons Airborne Wind Energy Systeem

Om onze technologie succesvol op de markt te brengen, is het van cruciaal belang dat we voldoen aan strenge veiligheidsnormen. Ieder toestel dat we ontwikkelen zal zo’n 6000 vlieguren per jaar maken in soms extreme weersomstandigheden.

Daarom hebben we ervoor gekozen om ons systeem te certificeren volgens de eisen van EASA (European Aviation Safety Agency). De commerciële luchtvaart heeft de kwaliteit en betrouwbaarheidsniveaus aangetoond die nodig zijn voor de vermarkting van ons innovatieve Airborne Wind Energy System (AWES). Daarom kijken we naar de ‘lessons learned’ uit de luchtvaart. We zijn ervan overtuigd dat procesmatig ontwerpen volgens de veiligheidseisen uit de luchtvaartindustrie tot betere kwaliteit zullen leiden. Bovendien hebben we certificering nodig om efficient grote aantallen te produceren: alle systemen zullen exacte kopieën van elkaar zijn.

Een van de veiligheidsvereisten voor de luchtvaartindustrie is dat elke kritieke fout wordt ondervangen door een onafhankelijk ontwikkelde oplossing. Terwijl de hoofdbesturingscode in de autopiloot zorgt voor nominaal gedrag en storingen detecteert en herstelt, loopt een onafhankelijk ontwikkeld backuplandingsalgoritme continu mee om het over te nemen indien de hoofdcode om wat voor reden dan ook hapert. Bovendien wordt de impact van hardwarefouten nog aanzienlijk verminderd door het toepassen van redundantie. Onze autopiloot is gebaseerd op een drievoudige redundante boordcomputer van luchtvaartkwaliteit en drie complete sets navigatiesensoren. Elke computer heeft toegang tot de gegevens van alle sensoren. Met deze architectuur kunnen we veiligheids- en betrouwbaarheidsniveaus bereiken uit de commerciële luchtvaart.

We zijn momenteel bezig met het bouwen van ons pre-commerciële prototype AWES “AP3”. Met AP3 willen we aantonen dat we voorspelbaar energie kunnen opwekken met een veilig en volledig autonome systeem, iets dat nog door geen enkel ander Airborne Wind Energy System is gedaan.

De hoofdbesturingscode is de hoofdverantwoordelijke voor deze beoogde AP3-prestaties: hij bestuurt het toestel in de lucht alsmede de systemen op de grond en is geoptimaliseerd om stroom te genereren en veilig te reageren op weersomstandigheden of systeemfouten. Op de eerste vluchten van AP3 zal nog een menselijke drone piloot aanwezig zijn om de vliegtuigbesturing over te nemen in het geval de hoofdbesturingscode het begeeft. Aangezien het aerodynamische gedrag van de AP3 gericht is op het genereren van energie en niet op het bv. het vervoer van passagiers of vracht, is het voor een menselijke piloot een uitdaging om het vliegtuig met de hand te besturen. Daarom is een systeem ontwikkeld dat de handmatige bediening ondersteunt. Dit systeem, BOB genaamd, helpt de piloot om het vliegtuig veilig naar huis te vliegen. BOB is volgens stricte vereisten ontwikkeld en getest op functionaliteit en robuustheid Het back-uplandingsalgoritme zal gebruikmaken van en voortborduren op BOB en met hetzelfde niveau van stricte testvereisten worden ontwikkeld. Het maakt de menselijke piloot uiteindelijk overbodig.

Op dit moment worden de algoritmen en strategieën van de autopiloot voor AP3 uitgebreid getest. In de komende maanden wordt ook nog gewerkt aan o.a. de sensorintegratie en de koppeling met de servo’s van de stuurvlakken. BOB is al met succes getest. Na de zomer kan de autopiloot worden geinstalleerd in het AP3 vliegtuig, waarna we kunnen beginnen met landingsbaantests gevolgd door aerodynamische karakterisering van het vliegtuig bij lage windsnelheden. De autopiloot zal worden gefinetuned in rustige weersomstandigheden voordat het systeem naar Ierland wordt verscheept voor de demonstratie van vluchten aan de kabel, volledige geautomatiseerde vluchtcycli en stroomopwekking in steeds uitdagendere weersomstandigheden.