Laufbahnprüfungen

Laufbahnprüfungen sind verifizierende Tests, die sicherstellen, dass ein technisches System eine vorgesehene Bahn oder Flugbahn über die Zeit hinweg einhält. Der Begriff wird in Bereichen verwendet, in denen Bewegungs- oder Navigationspfade kritisch sind, wie Luft- und Raumfahrt, Automatisierungstechnik und Robotik. Sie dienen der Validierung von Modellen, Steuerungs- und Navigationsalgorithmen sowie der Sicherheit und Zuverlässigkeit eines Systems.

Prinzipiell umfassen Laufbahnprüfungen die Planung eines Zielpfads, die Erstellung von Simulationsmodellen, Erprobungen im Labor oder auf Prüfgeländen und die Auswertung der Messdaten gegen Anforderungen. Typische Phasen sind Vorbereitung, Modellierung, Offline-Simulation, Hardware-in-the-Loop-Tests und ggf. Flug- oder Fahrversuche.

Für die Datenerhebung kommen Sensoren wie GPS, Inertial Measurement Units, Laser- oder optische Tracking-Systeme zum Einsatz. Die Auswertung vergleicht die gemessene Trajektorie mit der nominalen Bahn, bewertet Abweichungen und Unsicherheiten und prüft die Robustheit gegenüber Störungen. Ergebnisse können Freigaben, Anpassungen der GNC-Strategie oder Nachweisdokumentationen sein.

Anwendungsbereiche reichen von Start- und Orbitalbahnen über autonome Fahrzeuge bis zu Industrierobotern, die eine präzise Bahnführung erfordern. Laufbahnprüfungen liefern Grundlagen für Zertifizierungen, Sicherheitsnachweise und Qualitätsmanagement. Zu den Herausforderungen gehören Messrauschen, Modellunsicherheiten, Umweltbedingungen und Kosten für reale Testläufe.

Standards und Vorgaben variieren je Branche und Land. Der Begriff dient als Oberbegriff für konkrete Prüfaufgaben und die damit verbundenen Nachweise gegenüber Aufsichtsbehörden.