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Adaptive Avioniksysteme

Avioniksysteme durchlaufen aus ökonomischen oder technischen Gründen oft Struktur- oder Software-Änderungen während ihrer Lebensdauer, und ihr Entwurf ist eine der größten Herausforderungen beim Flugzeugbau. Die Verifikation nicht-funktionaler Anforderungen, die kostenträchtige Rezertifikation und ausgedehnte Support-Zeiträume lassen Änderungen am System oft unrealistisch teuer werden. Eine vielversprechende Lösung für diese Probleme könnten adaptive Systeme sein, die es möglich machen, dass sich Avioniksysteme von selbst an eine veränderliche Umgebung anpassen. Solch ein System soll in der Lage sein, so viele Konfigurationsänderungen wie möglich automatisch durchzuführen. Folgende Fragen sollten dafür zuerst beantwortet werden:

  • Welche Avioniksysteme würden am meisten von einer adaptiven Lösung profitieren?
  • Welche manuellen oder automatischen Schritte werden bei Konfigurationsänderungen durchgeführt?
  • Welche dieser Schritte könnten durch eine adaptive Lösung realisiert werden?
  • Welche Grenzen haben adaptive Lösungen, und wie kann mit ihnen umgegangen werden?

Adaptive Lösungen für Avioniksysteme werden bereits am ILS erforscht. Da das Interesse an ihnen steigt, wird dieses Thema eines der wichtigsten Forschungsfelder in der Avionikindustrie werden.

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Jun.-Prof. Dr.-Ing. Björn Annighöfer
Zimmer 1.050

+49 (0)711 685-62703

Abschlussarbeiten

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Ziel dieser Arbeit ist es für ein existierendes Avionikarchitekturmodell eine allgemeingültige Schnittstelle für die rechner-gestützte Optimierung entwickeln. Dies umfasst die Eingabe und Speicherung der Optimierungsparameter, die Umformung in ein mathematisches Optimierungsproblem, die Ansteuerung des Optimierers und die Rückführung der Ergebnisse in das Modell. Die Schnittstelle soll exemplarisch für das Funktionszuordnungsproblem demonstriert werden.

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Ziel dieser Arbeit ist es zwischen den objektorientierten Datenmodellen des automatischen Systementwurfs und tabellenbasierten Bearbeitungswerkezeugen, wie Excel, eine allgemeingültige und bidirektionale Schnittstelle zu schaffen. Dies ist notwendig da viele Eingangsdaten in Tabellenform vorliegen und Tabellen eine bessere Massendatenverarbeitung erlauben. Ausgangslagen für die Arbeit sind formale Meta-modelle im Eclipse Modeling Framework (EMF).

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Ziel dieser Arbeit ist es für kompakte und einfache lesbare textuelle Repräsentation nebst Editor für ein existierendes Avionikarchitekturmodell zu entwickeln, eine sogenannte domänenspezifische Sprache. Dafür soll auf die Werkzeuge des Eclipse Modeling Frameworks (EMF) und Eclipse Xtext zurückgegriffen, die diesen Prozess weitestgehend automatisieren.

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Ziel dieser Arbeit ist, die Möglichkeiten einer Effizienzsteigerung einer bestehenden Methode zur automatischen Auslegung von Avionikarchitekturen mittels Column-Generation zu untersuchen. Die automatische Auslegung von Avionikarchitekturen basiert auf der Lösung großer kombinatorischer Optimierungsprobleme. Eine Möglichkeit zur schnelleren Lösung bei gleicher Genauigkeit ist die Zerlegung in rekursive kleinere Teilprobleme, das sogenannte Column-Generation-Verfahren.

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Ziel dieser Arbeit ist es ein existierendes Meta-Modell für die automatische Instanziierung von sicherheitskritischen Avioniksystemen aus dem Modellierungsstandard GME in eine gleichwertige Beschreibung innerhalb des Eclipse Modeling Frameworks (EMF) zu übertragen. Dieser Ansatz soll so automatisiert sein, dass er sich bei späteren Modelländerungen einfach wiederholen lässt. Ebenfalls soll es auf Basis der Meta-Modelltransformation möglich sein, auch Modelldaten automatisch zu überführen.

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