Electro-mechanical flight control actuators have become a viable option as a replacement for conventional hydraulic actuators in future more electric aircraft. A rotor angle measurement is generally required for field-oriented control of the electrical machine and usually obtained from a safety-critical resolver. It contributes, however, to a rising local hardware complexity with a negative impact on space allocation, weight, motor inertia, reliability, and cost. This paper investigates sensorless control strategies that might substitute the resolver with an accurate estimate value. A hybrid observer is implemented that allows position control without an angle sensor at all speeds. In the high speed domain, the extended electromotive force of the permanent magnet synchronous machine is used for angle estimation. In the low speed domain, including standstill, anisotropy properties of the motor are exploited by applying the alternating injection method. The performance of the control algorithm is evaluated on an aileron actuator test rig for a large civil aircraft.

A key component in Hybrid Laminar Flow Control (HLFC) is a turbo-compressor, which requires an inverter. However, a harsh environment in combination with restrictive boundary conditions make the inverter design very challenging. Moreover, aviation certification standards have to be considered. By reason of its growing significance, a Model-Based Systems Engineering (MBSE) approach is described to break the HLFC system requirements down to the lower level of the inverter. Using the acquired set of requirements, the design of an inverter prototype was initiated. For this, the compressor motor, a Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) running up to 150,000 min^-1 at a power of more than 5 kW, was characterized by measurements. Thereafter, a control concept was elaborated and implemented on a preliminary electronics. In the end, feasibility tests were conducted on a testbed, whose results match well with the theory.

Unmanned aircraft systems (UAS) have been in civil use for several years. A new risk-based approach to approval was developed by the Joint Authorities for Rulemaking of Unmanned Systems (JARUS) which relies on the so-called Specific Operations Risk Assessment (SORA) for the specific category. Operational authorization is based on the assessment using the SORA process, which evaluates the safety of the operation and not solely the aircraft design. However, to comply with the resulting mitigations it is necessary to convince authorities using “Acceptable Means of Compliance” (AMC). The goal of the European research project “AW-Drones” is to identify and assess existing standards as a possible AMC for the existing and upcoming regulations. The research in “AW-Drones” is performed by an international consortium of industry and research agencies. Additional stakeholders support the project, including the European Union Aviation Safety Agency (EASA) and other groups of experts, committees, and Standard Development Organizations (SDOs). In this paper, the approach and methodology to identify possible AMC for the SORA is described, including the current state of work. The results of the data collection step and the assessment are outlined. The used criteria are shown and the impact on the SORA process is discussed. An outlook will detail on remaining tasks. The dissemination of the work in a public database is presented that offers the results on AMC assessment directly to a drone operator.

Der Betrieb unbemannter Fluggerate (UAS) erfolgte lange Zeit auserhalb der geltenden Regulierungen, wie sie aus der bemannten Luftfahrt seit etlichen Jahren bekannt und europaisch harmonisiert sind. Durch die kommerziell getriebene Entwicklung von UAS, die auch immer mehr Einsatzmoglichkeiten eroffnen, ist der Regulierungsprozess auch hier starker in den Fokus geruckt. Mit den EU Verordnungen 2019/947 und 2019/945 der Europaischen Kommission ist der von den Joint Authorities for Rulemaking of Unmanned Systems (JARUS) entwickelte Prozess fur das Specific Operations Risk Assessment (SORA) als risikobasierter Ansatz zur Beurteilung der Sicherheit des UAS als Leitfaden verankert. Aus diesem Prozess werden missionsabhangige Masnahmen in Form von Operational Safety Objectives abgeleitet, mit denen die Sicherheit systemseitig nachgewiesen wird. Zusatzlich werden Masnahmen zur Vermeidung von Risiken im Betrieb (Mitigations) einbezogen. Das Ergebnis des Prozesses sind qualitative Anforderungen an die Mission und das Luftfahrtgerat. Zur Umsetzung der aufgestellten Anforderungen sind, ahnlich dem Vorgehen in der bemannten Luftfahrt, anerkannte Nachweismoglichkeiten, sogenannte Acceptable Means of Compliance (AMC) notig. Diese Nachweismoglichkeiten bestehen aus unterstutzendem Material, meistenteils Standards, die das Vorgehen und die Zielgrosen fur Analysen und Tests definieren. Die AMC werden durch die entsprechenden Behorden, im Falle einer Musterzulassung der europaischen Luftfahrt also durch die europaische Luftfahrtbehorde EASA, anerkannt. Im Rahmen des Forschungsprojektes AW-Drones wird das Ziel verfolgt, bestehende Standards als mogliche AMC fur die entstehenden Regulierungsprozesse fur UAS zu identifizieren und ihrer Eignung nach einzuschatzen. Der Fokus des Projektes liegt in einem schrittweisen Ansatz, der zunachst darauf ausgelegt ist, geeignete AMC fur die Risikoklassen SAIL I-IV des SORA Prozesses zu finden. Dieser Ansatz soll spater auf Themenbereiche wie U-Space erweitert werden. Der erste Schritt zur Umsetzung der Untersuchungen beginnt mit dem Aufstellen einer Datenbasis UAS relevanter Standards, die zusatzlich nach Themenkomplexen strukturiert ist, um eine grobe Ubersicht herzustellen. Anschliesend erfolgt eine Bezugserstellung zu den Anforderungen der SORA und als letzter Schritt die eigentliche Analyse der Eignung eines Standards als mogliches AMC anhand verschiedener, gewichteter Kriterien. Daraus werden zum einen potentielle AMC, zum anderen Lucken in unterstutzenden Standards identifiziert.