AK-4

Datenerfassungsanlage

Die Idee…

Im Oktober 1982 äußerte Prof. Fiedler vom Meteorologischen Institut der Universität Karlsruhe den Wunsch, mit einem Motorflugzeug Klimamessungen über dem Oberrheingraben durchführen zu wollen. Aufgrund der guten Kontakte dieses Instituts zur Akaflieg ergab sich die Lösung, dass für die Messflüge unsere Bölkow eingesetzt werden sollte. Auch die erforderliche Messanlage sollte von uns beschafft und eingebaut werden.

Nach einigen Messungen und deren Auswertung ergaben sich folgende Anforderungen an die Aufzeichnungsanlage:

• die gesamte Anlage soll portabel und netzunabhängig aufgebaut sein
• insgesamt 16 Messeingänge (Kanäle) sind vorzusehen
• die Abtastfolge der Messwerte sollte zwischen ¼ sec und 32 sec für jeden Kanal unabhängig wählbar sein
• die Messgenauigkeit soll 0.25% vom Vollausschlag betragen
• die erfassten Messdaten sollen laufend auf Magnetband-Kassetten aufgezeichnet werden
• ein Kassettenwechsel soll ohne Unterbrechung der Messung möglich sein
• die Wiedergabeeinrichtung soll im gleichen Gerät enthalten sein.

…und deren Verwirklichung

Aufgrund der kurzen Bauzeit (diese war auf ein halbes Jahr begrenzt) waren wir gezwungen, soweit wie möglich auf fertige Komponenten zurückzugreifen. Andererseits sollte trotz der Vielseitigkeit der Anwendungen eine einfache und sichere Bedienung gewährleistet sein. Unserer Lösung für diese gegensätzlichen Anforderungen sah folgendermaßen aus:

• wir kaufen auf dem Markt erhältliche kompakte Funktionseinheiten (Anzeigeeinheit, Bandgerät, Analog-Digital-Wandler)
• wir bauten weitere, für unseren speziellen Fall nicht fertig erhältliche Funktionseinheiten selbst (Bedienplatte, Codierschalter für Bandaufzeichnung, Großrechnerschnittstelle)
• die Steuerung und Verknüpfung dieser Einheiten übernimmt zentral ein Mikroprozessor.

Die Arbeitsweise der Gesamtschaltung wird damit durch ein Programm festgelegt, das parallel zur Schaltung entwickelt werden kann. Der Fluss der Informationen kann dem Gesamtdatenflussplan entnommen werden.

Die gesamte Anlage wurde schließlich in einem schuhkartongroßen Metallgehäuse untergebracht und wiegt ca. 3,5 kg. Die Auswertung der Messflüge für das meteorologische Institut führte zu zufriedenstellenden Ergebnissen. Als häufigste Fehlerquelle stellte sich dabei die Bandaufzeichnung heraus. Durch die Verwendung von höherwertigem Material konnten wir bei allen folgenden Messungen diesen Faktor auf ein annehmbares Maß reduzieren.

Einsatz des AK-4 im Segelflugzeug

Nachdem das Ziel, ein voll funktionsfähiges Datenerfassungsgerät, ereicht war, sollte diese auch für Messungen im Segelflugzeug eingesetzt werden. Als Nachfolgeprojekt stand seit längerer Zeit die Entwicklung eines elektronischen Variometers zur Diskussion. Die Idee war nun, alle Messfühler die für dieses Vario in Verbindung kämen, unter Verwendung des AK-4 auf ihre Tauglichkeit unter realen Einsatzbedingungen zu prüfen.

Durch die Auswertung verschiedener Thermikflüge sollte außerdem ein Rahmen für das Verhalten des Segelflugzeugpiloten bei verschiedenen Ereignissen und verschiedenen Situationen gefunden werden. Wir versprachen uns Aufschlüsse über den ständigen Regelkreis:

• Instrumentenanzeige und Einflüsse auf den Piloten
• dessen Steuerreaktionen
• Änderung des Flugzustandes

Auf dem Sommertreffen der Idaflieg in Aalen Elchingen wurden Aufzeichnungen über das Auffinden der Thermik, den Vorflug ohne Kurbeln, die Beurteilung der Ruderabstimmung des Flugzeuges und seines dynamischen Flugverhalten gemacht. Damit war auch das zweite Ziel, der Einsatz des AK-4 im Segelflug erreicht.