Ferngesteuerte Luftfahrtsysteme (RPAS Remotely Piloted Aircraft Systems) haben sich als unentbehrliches Hilfsmittel beim Katastrophenschutz erwiesen. Die Fähigkeit, schnell eine Lageübersicht zu ermöglichen und lebenswichtige Güter zu befördern, macht sie unverzichtbar. Hybride RPAS sind in diesem Zusammenhang besonders relevant, da sie auch ohne Landebahn senkrecht abheben und landen können. Außerdem können sie aerodynamisch fliegen, was ihre Flugdauer und Reichweite erhöht. Derartige Flugkörper sind jedoch nicht einfach zu bedienen, da dies die Steuerung einer Vielzahl von Aktoren sowie die Beherrschung von instabilen Flugkonfigurationen erfordert (hauptsächlich beim Übergang zum Horizontalflug).

In dieser Arbeit wird ein umfassender Bewegungsregelalgorithmus vorgeschlagen, um das Problem der Steuerung von überaktuierten, nicht eingangslinearen Luftfahrzeugen zu lösen. Als Beispiel dient eine Fluggerätstruktur mit Schwenkrotor. Dieses Fluggerät ist nicht eingangslinear in der Steuerung der Schwenkrotoren. Das vorgeschlagene Regelgesetz basiert auf dem Satz von der impliziten Funktion, der das Integrieren aller Aktoren (Motoren, Steuerflächen und kippbare Triebwerksgondeln) in eine Struktur mit einem einzigen Regler ermöglicht. Derart zusammengefasst kann der Regler problemlos in einen größeren Regelkreis eingebunden werden. Durch die Ableitung des Regelgesetzes anhand des Satzes von der impliziten Funktion weist der Regler außerdem deterministische Eigenschaften auf, seine Realisierung ist jedoch vollkommen transparent. Diese Eigenschaften sind für die Zertifizierung von großer Bedeutung.

Die Methodik umfasst die Untersuchung einer möglichen Verwendung von impliziten Funktionen auf einer allgemeinen, mathematischen Ebene und die Übertragung der bestehenden Theorie auf überaktuierte, nicht eingangslineare Luftfahrzeuge. Zunächst wird die Existenz eines derartigen umfassenden Reglers bewiesen. Anschließend wird eine Umsetzung vorgeschlagen. Die Realisierbarkeit des vorgeschlagenen Regelgesetzes wird mittels einer Hardware-in-der-Loop-Simulation evaluiert. Bei dieser Evaluation werden die Vorteile des (auf impliziten Funktionen basierenden) Regelgesetzes mit einer modernen, strukturvariablen Regelung verglichen.