Test en Verificatie van het satelliet navigatie systeem voor een ILS Drone Flight Inspectie

Functie

Wat ga je doen?
Leuke, stoere opdracht bij Koninklijke NLR! Ben jij bereid om jezelf in een nieuw onderwerp in te werken? En kun jij al een aardig potje programmeren en heb jij een hands-on mentaliteit? Dan zijn wij op zoek naar jou!

Inleiding:
NLR voert luchtmetingen (flight inspections) uit van instrument landingssystemen (ILS) op luchthavens in Nederland en België. Deze flight inspections worden uitgevoerd met het NLR-vliegtuig met registratienummer PH-LAB. In het NLR-vliegtuig is een Flight Inspection System (FIS) ingebouwd dat wordt gebruikt bij het uitvoeren van deze halfjaarlijkse inspecties. Het FIS bestaat uit een aantal meetontvangers, computers en verschillende sensoren, waaronder een nauwkeurig satellietnavigatiesysteem. Bij de flight inspections wordt een aantal naderingen op de luchthavens uitgevoerd waarbij alle voor het luchtverkeer relevante ILS-parameters worden gemeten. Real-time wordt gecontroleerd of die nog voldoen aan de internationale voorschriften (ICAO Annex 10).

Bij het NLR is de afdeling Flight Test & Certification (ASTC) een Drone Flight Inspection (DFI) systeem aan het ontwikkelen met als doel een deel van de luchtmetingen te vervangen door metingen met een drone op of dichtbij het luchthaventerrein. Het DFI systeem bestaat uit een op afstand bestuurbare drone voorzien van verschillende sensoren (meestal antennes voor het ontvangen van positiegegevens en het ontvangen van het door het ILS uitgezonden signaal), een signaalverwerker (meestal “de ILS-ontvanger” genoemd) en een nauwkeurig real time navigatiesysteem. Bij de drone kun je denken aan een quadcopter of een hexacopter. Het DFI-systeem wordt uitgerust met een autopilot systeem met open source missiesoftware.

Een essentiële eis ten aanzien van het DFI-systeem is de mogelijkheid de drone real-time op afstand te besturen met een drone-positienauwkeurigheid van hooguit 3 cm. Hiertoe wordt uitgegaan van een GPS/RTK oplossing eventueel aangevuld met additionele satelliet navigatie signalen (zoals Galileo) en IMU sensoren.

De afdeling Aerospace Systems Information Supremacy (ASIS) doet onderzoek naar het verkrijgen en valideren van nauwkeurige Positie, Navigatie en Tijd (PNT) oplossingen. Hierbij wordt ook aandacht besteed aan de robuustheid van de PNT oplossing. Bijvoorbeeld, hoe betrouwbaar is het DFI navigatiesysteem onder verschillende weersomstandigheden en wat gebeurt er met de betrouwbaarheid van de positionering als de GNSS-signalen verstoord worden door andere apparatuur in de omgeving of verstoringen in de atmosfeer?

De afstudeer opdracht:
Het doel van de opdracht is het testen en verifiëren van de robuustheid van de positie- en navigatie-oplossing van het DFI systeem. De bedoeling is dat testresultaten de gebruikers van het DFI-systeem inzicht geven in de grenzen van de mogelijkheden. De testen zullen zodanig opgezet worden dat de performance beoordeeld kan worden onder verschillende weersomstandigheden en bij de aanwezigheid van verschillende typen GNSS verstoringen.

De focus van de opdracht ligt op het ontwikkelen van een testaanpak en het gebruik van bijbehorende tools. De test aanpak bevat een aantal testen in een gesimuleerde omgeving en een aantal testen met het DFI-systeem in het veld. Om dit mogelijk te maken zijn verschillende faciliteiten bij NLR beschikbaar, waaronder een GNSS-simulator en RF- generatoren voor het opwekken van GNSS interferentie. Op de NLR locatie Flevoland is het Nederlands RPAS Test Centrum (NRTC) gevestigd. Op deze locatie kunnen– met toestemming van Agentschap Telecom – GNSS interferentie testen met het DFI-systeem in het veld worden uitgevoerd. Op de NRTC-locatie is eveneens een GNSS referentiestation aanwezig (een Trimble Net R9).

De opdracht bestaat uit de volgende taken:

1. De student stelt de eisen op waaraan de ILS positie/navigatie oplossing moet voldoen en tevens de eisen waaraan de testtools en de testomgeving moeten voldoen.
2. De student onderzoekt het effect van GNSS-verstoringen op de positie van de drone (met of zonder RTK).
3. De student bedenkt een test aanpak voor het analyseren van de effecten van GNSS-verstoringen op de positie van de drone.
4. De student bedenkt een methode voor het vaststellen van een referentie positie (onafhankelijk van de drone) die gebruikt kan worden om de berekende positie van een drone te beoordelen.
5. De student ontwikkelt een aantal test tools. Welke test tools er ontwikkeld gaan worden, is afhankelijk van de gekozen test aanpak. Op dit moment wordt gedacht aan: (1) een tool voor het simuleren van weersomstandigheden door middel van de GNSS simulator en (2) een tool voor het generen van verschillende types GNSS interferentie in het veld.
6. De student zet de test omgeving op en voert de tests uit als onderdeel van de test aanpak.
7. De student analyseert de test resultaten, trekt conclusies en formuleert een advies.

Voor de uitvoering van deze opdracht zal er een prototype van een DFI systeem met aan boord een navigatiesysteem beschikbaar worden gesteld.

Duur van de opdracht
Start datum is per direct, afstudeeropdracht van 5 maanden.

Profiel

Wat verwachten we van jou?

• Je bent een HBO afstudeerder in de richting Elektrotechniek, Aviation studies, Technische natuurkunde of Technische Informatica
• Je hebt ervaring met programmeren
• Je hebt affiniteit met meettechniek en drone technologie
• Je hebt affiniteit met GNSS en receiver technologie
• En je beschikt over een praktische en co-operatieve instelling

Arbeidsvoorwaarden

Wat bieden wij?

• Een flexibele stageplek met leuke collega’s
• Een omgeving waarin je de mogelijkheid hebt om je vaardigheden verder te ontwikkelen en nieuwe vaardigheden aan te leren
• Een uitdagende stage in een high-tech werkomgeving
• Een aantrekkelijke stagevergoeding
• Een informele bedrijfscultuur waarin jou mening telt!

Informatie

Over NLR
Koninklijke NLR is al meer dan 100 jaar de ambitieuze kennisorganisatie met de wil om te blijven vernieuwen. Vanuit die drijfveer maken wij de wereld van transport veiliger, duurzamer, efficiënter en effectiever. We staan op de drempel van baanbrekende innovaties. Plannen en ideeën komen in beweging wanneer deze goed gevoed worden met de juiste energie. Ruim 600 gedreven professionals werken aan onderzoek en innovatie. Van vliegtuigbouwkundigen tot psychologen en van wiskundigen tot applicatiedeskundigen. Onze vestiging in Amsterdam is recent gerenoveerd en in
Marknesse is een prachtig nieuw gebouw gerealiseerd.

Onze collega’s vertellen je graag hoe het is om bij NLR te werken.

De afdeling ASIS houdt zich bezig met het verkrijgen, optimaliseren en inzetten van informatie dat verkregen wordt door sensoren aan boord van lucht- en ruimtesystemen.

Wil je meer weten over je toekomstige stageplek?
Voor meer informatie over de opdracht neem je contact op met Fennanda Doctor, telefonisch 088-511 4260, of e-mail Fennanda.Doctor@nlr.nl. Bezoek naast onze website ook ons NLR-media kanaal op YouTube waar je een goed beeld krijgt van de organisatie.

Solliciteren

Is dit iets voor jou?
Mooi! We zijn benieuwd naar jou! Stuur je motivatie en CV op naar Fennanda Doctor Fennanda.Doctor@nlr.nl en we nemen zo snel mogelijk contact met je op!