Helikopterkontrolle mit Hilfe von Bewegungsinformation und visueller Information

Helikopter sind unstabile dynamische Systeme. Um einen Helikopter im Raum zu stabilisieren (z. B. beim Schweben über dem Landeplatz), müssen die Piloten ständig das Flugverhalten beobachten und Abweichungen kompensieren.  Zur Bewältigung dieser Aufgabe werden verschiedene Sinneseindrücke kombiniert.  Kräfte, die durch Dreh- und Translationsbewegungen im Raum (sogenannte Trägheitskräfte) und  visuelle Informationen, wie z. B. der Optische Fluss (das Muster, das durch die sich bewegende Umwelt auf der Retina entsteht) und die Position und Orientierung des Horizonts im Gesichtsfeld könnten zur Stabilisierung beitragen.
Mit Hilfe von psychophysischen „Closed-loop“-Experimenten (Experimente bei denen die Testperson die Umwelt durch ihre Aktionen beeinflussen kann) erkunden wir den Einfluss verschiedener Sinneseindrücke auf die Stabilisierungsleistung.  Durch Bewegung der Plattform und Bewegungen innerhalb einer auf eine Leinwand projizierten Szene simulieren wir in Echtzeit  das Verhalten eines kleinen Helikopters auf der Bewegungsplattform des MotionLabs. Die Testpersonen benutzen einen echten Helikopter-Steuerknüppel, um Drifts sowohl vorwärts und rückwärts  als auch seitwärts zu kontrollieren. Die Höhe über dem Boden und die Ausrichtung werden dabei automatisch stabilisiert. Die Aufgabe der Testpersonen ist es, den Helikopter über einer bestimmten Stelle zu stabilisieren.
Ein erstes Experiment überprüfte den Einfluss von Dreh- und Translationsbewegungen auf die Stabilisierungsleistung. In einem zweiten Experiment untersuchten wir den  Einfluss visueller Reize (Horizont und Optischer Fluss) und den Einfluss von Körperdrehungen auf die Helikopterstabilisierung  genauer.  Unsere Ergebnisse zeigen, dass sowohl visuelle Eindrücke als auch die Eindrücke, die durch die Rotation des gesamten Körpers entstehen, den Testpersonen helfen, einen simulierten Helikopter zu stabilisieren.
Last updated: Dienstag, 07.05.2013