Verbundvorhaben: AutoFlow - Thermografische Strömungszustandserfassung an Rotorblättern von Offshore-WEA im laufenden Betrieb mit Hilfe eines automatisierten und störrobusten Flugsystems; Teilvorhaben: Robuste Regelung des Fluggeräts und der Messroutine
Zeitraum
2022-08-01 – 2025-07-31
Bewilligte Summe
397.024,38 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE3064F
Leistungsplansystematik
Logistik, Anlageninstallation, Instandhaltung und Betriebsführung [EB1250]
Verbundvorhaben
01247411/1 – AutoFlow - Thermografische Strömungszustandserfassung an Rotorblättern von Offshore-WEA im laufenden Betrieb mit Hilfe eines automatisierten und störrobusten Flugsystems
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)
Förderprogramm
Energie
Das Institut für Regelungstechnik (IRT) der RWTH Aachen University entwickelt und implementiert in diesem Vorhaben echtzeitfähige Algorithmen zur Automatisierung sowie zur hochgenauen Positions- und Lagebestimmung eines Fluggeräts zur thermografischen Strömungszustandserfassung an Rotorblättern von Offshore-WEA. Kernstück stellt hierbei die Entwicklung eines neuartigen hochgradig störrobusten Verfahrens zur Flugregelung dar, welches dem Kopter das Halten von Position und Lage auch bei plötzlich auftretenden starken Windböen ermöglicht, wie sie im Offshore-Bereich zu erwarten sind. Hierzu wird ein Simulationsframework aufgebaut, in dem die Flugdynamik des Kopters, physikalische Störgrößen wie Wind sowie alle relevante Sensorik modelliert werden. Auf dieser Basis wird ein entsprechender Regler ausgelegt und anhand von Messdaten vorparametriert. Die simulativ gewonnenen Erkenntnisse werden anschließend auf die Zielhardware überführt und in Feldversuchen in Bremen und im Zielgebiet vor Helgoland praktisch validiert. Ergänzt wird das Flugregelungsverfahren durch eine zweite separate Regelung eines Gimbals, das die Bewegung des Fluggeräts ausgleicht und die genaue Ausrichtung der Thermografiekamera während des Messvorgangs sicherstellt. Zur Erkennung und Identifikation des Messobjektes wird eine optische Geometrieerfassung implementiert. Ferner werden diverse Sicherheitsfunktionen entwickelt, die Kollisionsvermeidung, Start- und Landeroutinen umfassen.