TU BRAUNSCHWEIG

Auflistung von  Themenvorschlägen für Bachelor-, Studien- und Masterarbeiten:

Die hier nachfolgend aufgelisteten Themenvorschläge sind als Bachelorabschlussarbeiten konzipiert worden, sie können als Master- und Studienarbeiten entsprechend angepaßt werden. Eine gezielte Zusammenstellung der Aufgaben erfolgt in Absprache mit der/dem Studentin/Studenten. Eigene Vorschläge und Ideen sind willkommen


Themenvorschlag Bachelor-, Studien-, Masterarbeiten

Vergleich und Entwicklung von Lernverfahren und Topologien neuronaler Netze

Neuronale Netze (NN) eignen sich aufgrund ihrer universellen Approximationseigenschaften zur Anwendung in adaptiven - bzw. lernfähigen - Flugregelungen. Hierfür besitzt das Institut für Flugführung eine eigene Matlab/Simulink Toolbox, die das Arbeiten mit Neuro-Reglern vereinfacht.

Kontakt:

Yannic Beyer y.beyer(at)tu-bs.de 0531/391-9879

Alexander Kuzolap a.kuzolap(at)tu-bs.de 0531/391-9870


Themenvorschlag Bachelor-, Studien-, Masterarbeit

Wie landet man einen Quadrocopter aus 10 km Höhe?

Im Rahmen des kürzlich gestarteten Projekts AEROMET_UAV erarbeitet das Institut für Flugführung gemeinsam mit Kooperationspartnern neuartige Flugsystem-Konzepte für die Atmosphärenforschung und wird ein Flugsystem entwickeln, welches in Deutschland sowie in der Antarktis eingesetzt werden wird. Hierbei soll eine Nutzlast (Messsystem) auf mindestens 10 km Höhe gebracht werden.
Ein vielversprechendes Konzept sind elektrische propellergetriebene Flugsysteme wie beispielsweise Quadrocopter, Duocopter, Monocopter und Flächenflugzeuge sowie Kombinationen aus Coptern und Flächenflugzeugen (Senkrechtstartern). Thema der ausgeschriebenen Arbeit ist die Untersuchung und der Vergleich der Flugdynamik und -stabilität solcher Systeme bei starkem Wind im Sinkflug – hier wird insbesondere bei Coptern von Problemen ausgegangen. Zur dynamischen Flugsimulation stehen bereits einfache, noch zu erweiternde Simulink-Modelle zur Verfügung. Mithilfe
von Flugsimulationen sollen verschiedene Szenarien des Abstiegs für die
verschiedenen Konzepte getestet, miteinander verglichen und beurteilt werden.

Kontakt:

Yannic Beyer y.beyer(at)tu-bs.de 0531/391-9879

Alexander Kuzolap a.kuzolap(at)tu-bs.de 0531/391-9870


Themenvorschlag Bachelor-, Studien-, Masterarbeiten

Entwicklung eines Optischen Anflugsystems

Das IFF untersucht im Rahmen des Projekts HiRA (High-integrity RPAS Automatic Take-Off and Landing) wie ein Optisches Anflugsystem zu sicheren automatischen Landungen von Unbemannten Flugzeugen auf zivilen Flughäfen beitragen kann. Hierfür sollen eine Reihe von Ansätzen untersucht und in einem Prototyp umgesetzt werden.

Kontakt: Dipl.-Ing. Lutz Bretschneider, Tel. 0531-391-9819, l.bretschneider(at)tu-bs.de, Raum 040


Themenvorschlag Bachelor-, Studien-, Masterarbeiten

Simulation der Deformation einer Hygrometer-Halterung für Flugversuche mit der Do-128 D-IBUF

Der Transport von Wasserdampf vom Boden in die Atmosphäre ist ein wichtiger Parameter in der Energiebilanz der Atmosphäre und eine Voraussetzung für die Entstehung von Wolken. Dieser Prozess wird durch den Fluss latenter Wärme beschrieben. Für Flussmessungen, basierend auf der Eddy-Kovarianz-Methode, wird die Vertikalkomponente der Windgeschwindigkeit mit der Konzentration von Wasserdampf korreliert. Dafür ist es notwendig, sowohl die Feuchte als auch den Windvektor in hoher zeitlicher Auflösung zu messen.

Kontakt: Dr. Astrid Lampert, a.lampert(at)tu-braunschweig.de, Tel. 391-9885


Themenvorschlag Bachelor-, Studien-, Masterarbeiten

Entwicklung von Algorithmen zur Verarbeitung von ADS-B Daten

Mit Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) wird derzeit ein neues System in der Luftfahrt eingeführt, welches die Übertragung flugzeugseitig bestimmter Positionsangaben ermöglicht. Dienste wie The OpenSky Network bauen in diesem Zusammenhang Netzwerke auf, um die Flugdaten beispielsweise für Forschungszwecke zur Verfügung zu stellen. Die resultierenden Datensätze bestehen aus einzelnen Datenpunkten, welche teilweise lückenhaft die jeweiligen Flugtrajektorien darstellen. Im Rahmen der ausgeschriebenen Arbeit sind Algorithmen zu entwickeln, welche aus den vorhandenen ADS-B Datenpunkten Trajektorien-Datensätze generiert, welche hinsichtlich des Speicherbedarfs und der Abbildungsgenauigkeit optimiert sind.

Kontakt: Lars Ludger Schmidt, lars.schmidt(at)tu-bs.de, 0531 / 391-9844


Themenvorschlag Bachelor-, Studien-, Masterarbeiten

Entwicklung intelligenter Autopiloten für neuartige Flugzeugkonfigurationen und Fahren im physikalischen Grenzbereich

Das Institut für Flugführung forscht an Autopiloten für Systeme mit komplexer Dynamik wie Flugzeugen mit aktiven Hochauftriebssystemen, unbemannten Senkrechtstartern oder Rennwagen. Dabei geht es vor allem um die Entwicklung intelligenter Regler und deren Stabilitätsbetrachtungen, aber auch um die Implementierung der Algorithmen auf Hardware sowie die Validierung in Flug- oder Fahrversuchen.

Kontakt:

Yannic Beyer y.beyer(at)tu-bs.de 0531/391-9879

Alexander Kuzolap a.kuzolap(at)tu-bs.de 0531/391-9870


3D Navigation in GNSS-denied Environments for Unmanned Systems

Das Institut für Flugführung (IFF) verfügt sowohl über unbemannte Bodenfahrzeuge als auch unbemannte Luftfahrzeuge, die eingesetzt werden um zukunftsorientierte Forschung zu betreiben. Aktuelle Forschungen in einem nationalen Raumfahrtprojekt untersuchen den Einsatz eines Verbundes von unbemannten Flugsystemen und Bodenfahrzeugen zum Zwecke der Erkundung von
Tiefebenen und Schluchten auf dem Mars. Im Rahmen von studentischen Arbeiten oder auch als studentische Hilfskraft bieten wir Studierenden die Möglichkeit aktiv an unserem Forschungsvorhaben und an der Weiterentwicklung unserer unbemannten Systeme mitzuwirken.
Mögliche Themen:

  • Implementierung von 3D Pfadplanungsalgorithmen und Pfadverfolgungsstrategien
  • Verarbeitung von LiDAR Sensordaten (SLAM – Simultaneous Localization and Mapping)
  • Implementierung von Explorationsalgorithmen (bspw. Next Best View bzw. Frontierbased
  • Exploration)

Kontakt: Mario Gäbel, Tel. 0531 391-9897,  m.gaebel(at)tu-braunschweig.de


Entwicklung eines Systems zur Aufklärung von Großgefahrenlagen mittels UAV + UGV

Einordnung der Arbeit: Während großflächiger Gefahrenlagen wie Hochwasser, Ölverschmutzung oder Erdbeben stellt die kurzfristige Aufklärung des Einsatzgebietes eine große Herausforderung für die Einsatzkräfte dar. Unbemannte Luft- und Bodensysteme können hier wesentliche Beiträge leisten. Im Rahmen des Projekts werden mehrere Versuchsträger mit hochwertigen Kameras, Infrarotkameras und Laserscannern ausgerüstet und erprobt. Um die zusätzlichen Anforderungen für die Einsatzkräfte zu minimieren, sollen die Systeme ihre Missionen automatisiert ausführen und erfasste Daten automatisiert ausgewertet bzw. vorausgewertet werden. Mögliche

Teilaufgaben:
• Elektronischer Aufbau der Payload (Sensoren etc.)
• Automatisierte Missionsplanung
• Positionierung im Schwarm (GNSS, INS)
• Automatisierte Auswertung von Infrarotbildern (OpenCV)
• Automatisierte Photogrammetrische Auswertung (Agisoft)

Kontakt:

Markus Bobbe, 0531 391-9816, m.bobbe(at)tu-braunschweig.de


Masterarbeit: Modellierung der Umströmung eines Quadrocopters

Das Institut für Flugführung (IFF) der TU Braunschweig betreibt für die Erforschung der unteren Atmosphäre eine Flotte von meteorologischen UAV (kleine unbemannte Flugroboter). Für eine spezielle Anwendung soll ein Quadrocopter mit meteorologischer Sensorik  ausgerüstet werden. Um die Sensorik in möglichst ungestörter Atmosphäre anzubringen, soll die Umströmung im Rahmen einer Masterarbeit modelliert werden. Es werden die Strömungsverhältnisse an verschiedenen Punkten numerisch simuliert (in openFOAM software) und bewertet hinsichtlich der Eignung als Sensorposition.

Die Arbeit wird gemeinsam  vom ISM und IFF betreut. Weitere Informationen sind auf Anfrage erhältlich.

Kontakt:

Dr. Astrid Lampert, Astrid.Lampert(at)tu-bs.de, 0531-391-9885

M. Sc. Pradeep Kumar, pradeep.kumar(at)tu-bs.de, 0531-391-94267


Computer Vision und Navigation

Am Institut für Flugführung (IFF) wird ein durch Optik (Videokamera, Laserscanner) gestütztes Trägheitsnavigationssystem (GNSS, IMU) entwickelt, welches eine bordautonome Flugzeugortung in Landebahnnähe ermöglichen soll.

Interessierte Studenten sind eingeladen sich im Rahmen von Abschlussarbeitenan folgenden Aufgaben zu beteiligen:

  • Robuste Landebahnerkennung mit Hilfe von Computer Vision Algorithmen (OpenCV, C++)
  • Genauigkeitsstudie zur bildbasierten Positionsbestimmung des Flugzeugs (Standardabweichung, Kalman Filter)
  • Abstandsberechnung zur Landebahn basierend auf Computer Vision Algorithmen
  • Landebahnerkennung bei Nacht, Möglichkeiten zum Einsatz von IR Kameras mehr ...

Kontakt und Betreuung:

Maik Angermann: m.angermann(at)tu-bs.de, Raum 009, 0531/391-9876
Stephan Wolkow: s.wolkow(at)tu-bs.de, Raum 013, 0531/391-9877


Analyse von Wind-Daten am Flughafen Braunschweig

Das Institut für Flugführung (IFF) der TU Braunschweig betreibt am Flughafen Braunschweig ein Wind-Lidar. Nachts tritt in geringen Höhen häufig über mehrere Stunden ein Starkwindband auf, ein sogenannter Low-level Jet. Mehr ...

Weitere Informationen bei:
Dr. Astrid Lampert, astrid.lampert(at)tu-bs.de 0531-391-9885


Start- und Landevorrichtung für unbemanntes Flugzeug auf kleinem Raum

Das Institut für Flugführung (IFF) der TU Braunschweig betreibt für die Erforschung der unteren Atmosphäre eine Flotte von meteorologischen UAV (kleine unbemannte Flugroboter). Für den Einsatz in komplexem Gelände oder vom Schiff soll im Rahmen einer studentischen Arbeit eine Start- und Landevorrichtung recherchiert und konstruiert werden, die Start und Landung auf sehr kleinem Raum ermöglichen. Der Einsatz der UAVs soll damit unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit werden. Mehr ...

Weitere Informationen bei:
Dr. Astrid Lampert, astrid.lampert(at)tu-bs.de 0531-391-9885

Mark Bitter, Mark.Bitter(at)tu-bs.de, 0531-391-9818


Feuchte-Sensoren für fluggestützte Messungen

Das Institut für Flugführung (IFF) der TU Braunschweig betreibt das Forschungsflugzeug D-IBUF und die Hubschrauber-Schleppsonde Helipod. Für meteorologische Messungen ist es wichtig, schnell und genau Feuchtemessungen durchzuführen. Bisher wurde dafür ein Lyman-Alpha-Gerät eingesetzt, für das jedoch kein Ersatz mehr verfügbar ist.
Im Bereich der fluggestützten Feuchtemessung bietet das IFF zwei studentische Arbeiten (Bachelor oder Studienarbeit) an:

  • Recherche eines schnellen Feuchtesensors, der auch bei sehr niedrigen Temperaturen und geringer relativer Feuchte verlässliche Werte liefert, sowie Betrachtung der geeigneten Luftzuführung beim Einbau in ein Flugzeug. Neben der Literatur-Recherche werden auch Messdaten von verschiedenen Feuchte-Messgeräten analysiert.

  • Vergleich von Methoden der Feuchte-Kalibration im Labor und im Flug, sowie Entwicklung einer Feuchte-Kalibrations-Routine für die Feuchte-Messgeräte des IFF

Weitere Informationen bei:
Dr. Astrid Lampert, Astrid.Lampert(at)tu-bs.de 0531-391-9885

Falk Pätzold, f.paetzoldt(at)tu-bs.de, 0531-391-9813

Mark Bitter, Mark.Bitter(at)tu-bs.de, 0531-391-9818


Studentische Arbeiten im Bereich Landebahnerkennung mit Computer Vision Algorithmen

Am Institut wird ein durch die optische Kamera gestütztes Navigationssystem entwickelt, welches die Positionsbestimmung des Flugzeugs relativ zur Landebahn ermöglicht. Hierzu werden in einer Simulationsumgebung Computer Vision Algorithmen zur Extraktion der Landebahnmerkmale aus Videobildern entwickelt. Mehr...

Kontakt: Stephan Wolkow, Tel. 391-9877, s.wolkow(at)tu-bs.de, IFF Raum 013

Studentische Arbeiten im Bereich Autonome Landung

Autonome Landungen von Flugzeugen gehören längst zum Alltag in der modernen Luftfahrt. Dabei werden die Flugzeuge mit Hilfe des bodenbasierten Instrumentenlandesystems (ILS) sicher und zuverlässig bis zum Aufsetzen auf der Landebahn durch den Luftraum geleitet. Somit hängt das gewählte Landeverfahren von der Infrastruktur am jeweiligen Standort ab. Sollte das ILS nicht zur Verfügung stehen, müssten alternative Verfahren die Integrität, Zuverlässigkeit und die Genauigkeit beim Landeanflug gewährleisten.
Im Rahmen des Forschungsprojektes C2Land wird am Institut für Flugführung (IFF) ein durch die Optik (Videokamera, Laserscanner) gestütztes Trägheitsnavigationssystem (GNSS, IMU) entwickelt, welches den erwähnten Anforderungen gerecht werden soll.

Kontakt und Betreuung:

Maik Angermann: m.angermann(at)tu-bs.de, Raum 009, 0531/391-9876
Stephan Wolkow: s.wolkow(at)tu-bs.de, Raum 013, 0531/391-9877


Erstellung einer Simulation eines Gravitations-Gradiometers

Im Rahmen dieser Arbeit solll zunächst eine Beobachtbarkeitsanalyse eines Gradiometers durchgeführt werden. Anschließend ist eine Simulation zu erstellen (Matlab/Simulink), um die Anforderungen an die Sensorik und deren Fehlereinflüsse zu untersuchen. Hierzu sind für die erhältliche Sensoren sowohl Fehlermodellierungen als auch Filter zu implementieren.

Kontakt:

Dipl.-Ing. Falk Pätzold, Tel. 0531-391-9813, f.paetzold(at)tu-bs.de, Raum 009

Dipl.-Ing. Thomas Rausch, Tel. 0531-391-9846, thomas.rausch(at)tu-bs.de, Raum 00


"Erstellung einer Simulation eines Gravitations-Gradiometers"(pdf, 142 KB)

Kontakt: Dipl.-Ing. Falk Pätzold, Tel.: 0531 391-9813, f.paetzold(at)tu-braunschweig.de


  aktualisiert am 12.09.2018
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