Autopilotsystemen

Autopilotsystemen refereren naar automatische besturingssystemen die het gedrag van een voertuig sturen zonder voortdurende menselijke input. Ze worden toegepast in onder meer de luchtvaart en de scheepvaart om de belasting op de piloot te verminderen, nauwkeurige koersvoering te behouden en autonome navigatie mogelijk te maken. In de luchtvaart houden autopiloten vaak koers, hoogte, snelheid en flight-path aan, en volgen zij routes via een navigatiesysteem. In de scheepvaart bewaken autopiloten een vaarsnelheid en een koers, terwijl zij drift door stroming en wind compenseren.

Belangrijkste componenten zijn een besturingscomputer (de controller), sensoren zoals gyroscoop, accelerometer, magnetometer, GPS en barometer/air data computer, en actuatoren zoals elektrische, hydraulische of pneumatische sturingen voor triviale roeren, vleugeldekken of motorregeling. Het systeem werkt volgens een gesloten lus: een gewenste toestand wordt vergeleken met de gemeten toestand, er wordt een fout berekend en dit vertaalt zich in corrigerende commando’s.

Typische modi omvatten stabilisatie, koers- of hoogtehalte, navigatiemodos met waypoint- of routevolging, verticale snelheid of hoogtecontrole, en automatische landings- of afwerkingsoperaties. Moderne aviatie-autopiloten zijn vaak geïntegreerd met een flight management system (FMS) en autothrottle; maritieme autopiloten kunnen gekoppeld zijn aan radar- of elektronische kaartsystemen.

Veiligheid en regelgeving benadrukken redundantie, systeem integriteit en menselijk toezicht. Autopiloten verbeteren nauwkeurigheid en efficiëntie, maar vervangen geen menselijke besluitvorming; piloten monitoren en kunnen altijd ingrijpen. Daarnaast spelen ontwikkelingen in autonome systemen en cyberbeveiliging een steeds grotere rol.