Satelietengestütze Landeverfahren

[mcnoch]

Ein satelietengestütztes Landeverfahren, welches nicht mehr auf die aufwendigen ILS-Systeme für jede Landebahn angewiesen wäre, hätte neben Kostenvorteilen auch andere Vorteile für sich, so bräuchten sich Flugzeuge nicht schon bis zu 20 km vor der Landung auf die Landebahn ausrichten, sondern könnten flexibel um lärmempfindliche Zonen herumgeführt werden. Auch Großflughäfen bräuchten dann nur noch einen Sendemast.

All dies wird in Braunschweig mit einigem Erfolg derzeit erforscht und getestet.

http://www.tu-braunschweig.de/iff/forschung/forschungsflugzeug

 

[Jarhead]

Wow hört sich ja mal nett an aber die das wirklich umsetzen

 

[mcnoch]

was hat denn ein Forschungsflugzeug mit dem Ersatz von ILS-Systemen, bzw. satellitengestütztes landeverfahren zu tun?

Das im übrigen in Bremen schon getestet wird...(GBAS)...

wenn es denn kommen sollte....so ca. 2009..wird es ca. 10 jahre als Back-up für das normale ILS-System genutzt....
nicht mehr und nicht weniger....

Gruß

Das Forschungsflugzeug wird derzeit für eine Testreihe solcher satellitengestützten Testlandungen genutzt, d.h. das Flugzeug landet von allein und ohne Einstuerungshilfe durch ILS.

Dass dieses Verfahren nicht binnen weniger Jahren der Standard ist, ist klar.

 

[Schorsch]

was hat denn ein Forschungsflugzeug mit dem Ersatz von ILS-Systemen, bzw. satellitengestütztes landeverfahren zu tun?

Das im übrigen in Bremen schon getestet wird...(GBAS)...

wenn es denn kommen sollte....so ca. 2009..wird es ca. 10 jahre als Back-up für das normale ILS-System genutzt....
nicht mehr und nicht weniger....

Gruß

Allerdings waere es ein Novum, wenn man vom derzeitigen Landeverfahren wegkommt. GBAS (Soweit ich weiss: "Ground-based augmented Satellite Navigation") mag zwar ein praezises Navigationsinstrument zur Verfuegung stellen, aber die flugzeugseitige Fuehrung entlang eines Anflugweges, der eben nicht in Landebahnrichtung mit 3-Grad Winkel zeigt erfordert einige Tests und manch Loesung:
Wie etwa soll der Pilot geleitet werden (Flight Director)?
Kann/Muss so ein Anflug automatisch ausgefuehrt werden?
Wann muss das Flugzeug spaetestens auf die Landebahnrichtung einschwenken?
Wie kontrolliert man das bodenseitig?

Das MLS (Mikrowellen Landesystem) sollte derartiges ermoeglichen, ich habe allerdings noch nie davon gehoert, dass es tatsaechlich entsprechend genutzt wuerde. Die heutigen Landeverfahren sind alles andere als optimal und jeder Fluglotse wird dem wahrscheinlich zustimmen. Aber ein neues System muss erst nachweisen, dass Sicherheit und Praxisfaehigkeit sichergestellt sind. Dafuer wird sicherlich viel Flugtest benoetigt.

 

[Schorsch]

fast....GBAS heißt Ground-based Augmentation System....

es ist nur zugelassen bis CAT I (zur zeit)....oder wird....besser gesagt
und nur als back-up für bestehende ILS-Systeme......mehr wird erstmal nicht kommen....

Ich war vor kurzer zeit deshalb bei Eurocontrol..man sprach von 2020....
reiner Anflug nach GBAS.......

Die USA entwickelt zeitgleich LAAS
Local Area Augmentation System CAT I Status....

warten wir mal ab, was die zeit bringt.....

Es ist doch erstaunlich wie langsam sich manches entwickelt. Ich will niemanden etwas vorwerfen, bin einfach nur verwundert ueber den Fortschritt. Die Technologie fuer bessere Anflugverfahren war prinzipiell Ende der 80er Jahre vorhanden. Eine Validierung im grossen Massstab hat teilweise stattgefunden, aber eben hat die Etablierung von Satellitennavigation seit Mitte der 90er einiges geaendert.
Schaut man sich an, wie viele Plaetze noch mit NPA auf VOR/DME/NDB Basis arbeiten, eigentlich merkwuerdig.

NPA: Non-Precision Approach = Anflug ohne Hilfe praeziser Navigationsinstrumente a la ILS.

 

[Rhönlerche]

Wie nennt man eigentlich das Verfahren, ich glaube die A380 kann das schon, bei dem man sich aus parallel ausgewerteten, unterschiedlichen Navigationsquellen am Boden (z.B. VORs und NDBs) "virtuelle" ILS-Anflüge mit hoher Genauigkeit strickt? So ne Art "Privataugmentierung" auf Basis des Vorhandenen.

 

[Rhönlerche]

Die nehmen wohl nur deren Standorte, die ja genau bekannt sind, als Referenz, um die GPS-Daten zu verfeinern. Zusammen mit der Terrain-Database kann dann der Computer Gleitpfade auf beliebige Pisten errechnen, die man auch im Cockpit auf die Avionik spielen kann.

 

[mcnoch]

Die Technologie fuer bessere Anflugverfahren war prinzipiell Ende der 80er Jahre vorhanden.

Im HighTec Magazin (auf 3Sat) lief mal vor längerer Zeit ein Beitrag über GPS in der Luftfahrt und da sagte man, dass die Fluggesellschaften GPS sehr skeptisch gegenüber ständen, wenn es darum geht, Flugzeuge mit GPS-Hilfe zu landen. Grund sei der Gewöhnungseffekt bei den Piloten und die Probleme dies dies haben könne, wenn das US Militär die GPS-Signale großflächig nur noch in der verzerrten Form bereitstellen würde, da es in der betroffenen Region einen militärischen Konflikt mit US-Beteiligung gebe. Nach der bis 2002 gültigen Militär-Richtlinie wäre nicht nur die Konflikt-Region selber betroffen, sondern potenziell das gesamte Gebiet betroffen, in dem US Einheiten, die an den Konflikt teilnehmen, stationiert sind. Dies würde z.B. die britischen B-52 Bomber Standorte und die entsprechenden Anflugzonen mit einschließen. Von dieser Richtlinie soll da Pentagon in einer Zusicherung an die zivilen Nutzer Abstand genommen haben. Aber ob dies nun wirklich die Ursache ist, kann ich nicht sagen.

 

[Schorsch]

GPS ist in meinen Augen sowieso bald out.....

EGNOS, bzw Galileo werden die neuen Schlagwörter.....und das sieht ja alles sehr gut aus.....im Moment....

Eventuell koenntest Du Deine Abkuerzungen auch mal erklaeren. Ich finde das total toll, wenn man mit solchen um sich wirft und somit jeder Antwort erhaben ist (es weiss ja keiner worum es geht).

GPS ist ein Name fuer ein GNSS (Global Navigation System by Satellite) und das eigentliche GPS-System heisst offiziell NAVSTAR (Navigation System using Timing and Range). Dieses System ist alles andere als ueberholt, es wird mit Galileo eher noch verfeinert. Auch "GPS" wird staendig verbessert.

Die nehmen wohl nur deren Standorte, die ja genau bekannt sind, als Referenz, um die GPS-Daten zu verfeinern. Zusammen mit der Terrain-Database kann dann der Computer Gleitpfade auf beliebige Pisten errechnen, die man auch im Cockpit auf die Avionik spielen kann.

Wer schonmal in einem (Airbus?-)Cockpit sass und flog (auch gerne virtuell), wird den Flight Director kennen. Dieser sagt einem, wohin man fliegen soll anhand der eingebenen Wegpunkte, es handelt sich also um einen 3D-Flugweg. Gleiches kann man theoretisch fuer die Landung auch machen.

Im HighTec Magazin (auf 3Sat) lief mal vor längerer Zeit ein Beitrag über GPS in der Luftfahrt und da sagte man, dass die Fluggesellschaften GPS sehr skeptisch gegenüber ständen, wenn es darum geht, Flugzeuge mit GPS-Hilfe zu landen. Grund sei der Gewöhnungseffekt bei den Piloten und die Probleme dies dies haben könne, wenn das US Militär die GPS-Signale großflächig nur noch in der verzerrten Form bereitstellen würde, da es in der betroffenen Region einen militärischen Konflikt mit US-Beteiligung gebe.

Man kann durchaus andere Systeme benutzen. Zum Beispiel lokale Navigationssyteme. Man benoetigt nur vier Sender im Umkreis des Flughafens. Solch ein System ist sogar besser als ein GNSS, da bestimmte Fehler (Ionosphaere, realtivistische Zeitfehler) nicht einwirken.

 

[mcnoch]

Genauigkeit: GPS 6 - 20 meter, Galileo kleiner 5 cm

Und da bei Galileo, welches als verläßliches ziviles System ausgelegt ist, auf eine Verzerrung selbst in Krisenzeiten verzichtet, ist das US Militär ja auch so giftig. Zumal Galileo Frequenzräume beansprucht, die GPS für Erweiterungen nutzen sollte, nun aber für Galileo freigegeben werden mußten, da ie entsprechenden Bereichen eh den Europäern zur Nutzung zustanden.

 

[Schorsch]

Vergleiche gefällig:
Integrity : GPS Sigma 1 (68,3%) , Galileo Sigma 3 (99,7 %)
Integrity time to alert : GPS 2,5 hours, Galileo kleiner 6 sec.
Genauigkeit: GPS 6 - 20 meter, Galileo kleiner 5 cm

Dazu zwei Fragen:
1. Wie will eine Empfaenger fuer Galileo innerhalb von 6 Sekunden alle Satellitenorbits und andere Infos empfangen und verarbeiten? Ist Galilieo eine Vorstufe zum Wireless LAN per Satellit?
2. Wie will Galileo relativistische Fehler, ionosphaerische Fehler etc verhindern?
Bei GPS sieht es so aus:
Störungen durch die Ionosphäre ± 5 Meter
Schwankungen der Satellitenumlaufbahnen ± 2.5 Meter
Uhrenfehler der Satelliten ± 2 Meter
Mehrwegeeffekt ± 1 Meter
Störungen durch die Troposphäre ± 0.5 Meter
Rechnungs- und Rundungsfehler ± 1 Meter

Falls Du von einem System mit Augmentierung durch Satelliten (SBAS) oder Augmentierung durch Bodenstationen (GBAS) sprichst, dann solltest Du GPS mit mehr Respekt behandeln. Dies kann ebenfalls augmentiert werden.

Eine Genauigkeit von 5cm halte ich fuer Humbug. Diese ist nur zu erreichen durch eine Messung ueber mehrere Stunden und folglicher Mittlung der Positionswerte. So laesst sich auch mit GPS eine Genauigkeit von unter einem Meter realisieren.

 

[Schorsch]

ich bin kein Techniker und kann dir keine so detailiierten Antworten geben, wie du sie jetzt erwarten wirst.

Die Fülle an Informationen war sehr hoch in diesem Lehrgang bei Eurocontrol....

Ich kann dir nur sagen, das zb. die Atom-Uhr bei Galileo aus einem anderen Material besteht wie bei GPS.....Rubidium der 2ten Generation....deshalb um einiges wohl besser ist als GPS

ich kann dir gerne mal den Ordner Global Navigation Satellite System (European Applications) zu kommen lassen..mußt mir nur versprechen, ihn zurückzusenden....

zu den 5 cm....erste Tests haben eine noch höhere Genauigkeit ergeben....
da nicht nur mit Satelliten gearbeitet wird, sondern ständig noch mit Bodenstationen, die das ganze logisch überwachen......
und somit falsche Daten ausgeschlossen werden, was bei GPS nicht der fall ist...

Was mich aber ganz ehrlich wundert, du kennst dich sehr gut mit GPS aus...aber Galileo und EGNOS sagen dir nix???
versteh ich nicht.....

Ich kenne Galileo, aber die Abkuerzung EGNOS sagt mir eben nichts. Wuerdest Du diese eventuell kurz mal aufschluesseln, so wuerde ich bestimmt wissen, was damit gemeint ist.

Nun, anhand der Funktionsweise von Galileo, welche schlussendlich der von GPS aehnelt (Laufzeitmessung), sehe ich keine Option auf eine Verbesserung der Genauigkeit um 2 Groessenordnungen. Wie gesagt, ein GPS ohne GBAS (siehe oben) zu vergleichen gegen ein Galileo mit GBAs ist wie Aepfel mit Birnen vergleichen. Des Weiteren muss man fragen, ob die maximale Genauigkeit/Fehler oder der 95/99%-Fehler genommen wurde. Eine schicke Praesentation sagt oft so viel aus wie sie nicht aussagt. Eventuell kannst du ja mal den DFS Galileo-Experten mit diesen Fragen loechern, sollten sie dich denn ernsthaft interessieren.

Meine Info fuer die Genauigkeit von Galileo liegt bei 1 bis 3m, immer noch 50% besser als GPS.

Wie konnte Galileo getestet werden, wenn es noch gar nicht im Orbit und online ist? Oder war dies ein Labor-Test?

 

[Intrepid]

Anstatt GPS geht auch DME-DME, ergibt eine genaue Position in der Horizontalen. Auch beim GPS werden bisher nur die horizontalen Positionsangaben genutzt, die vertikalen Angaben beziehen sich auf den Rotationselipsoiden, und der ist nicht identisch mit Normal-Null.

Aber dennoch gibt es eine Art Precision Approach für GPS (oder DME-DME), dann wird die Höhenführung über die barometrische Höhe gerechnet und auf dem GS-CDI zur Anzeige gebracht. Unterschied zum NPA ist die andere Berechnung der Hindernissfreiheit, dann auch mit den schiefen Ebenen vor der Landeschwelle (DFSler weiß besser, wie das dann heißt). Bisher meines Wissens in Europa nirgendwo erlaubt, lediglich Nordamerika.

GPS-Approaches können nur mit B-RNAV geflogen werden, wenn ihnen die große Ungenauigkeiten eines NDB- oder VOR-Anfluges zugrunde liegt. Höhere Genauigkeit nur mit P-RNAV erlaubt, und das gibt es bisher in (fast) keinem Flugzeug der allgemeinen Luftfahrt und nur in wenigen Flugzeugen der Executiv-Fliegerei.

 

[Schorsch]

Die Technik zum genauen navigieren ist bereits vorhanden. Mit DME, VOR, und GPS kann man seine Position aus zwei verschiedenen Quellen bestaendig bestimmen. Numero tres ist das liebe IRS, welches auch im Funkloch arbeitet. Nur die Implementierung in die Methoden und Geraete und Ausbildung ist eine andere Sache. Hier kommt Sicherheit ins Spiel, wenn ich auch manchmal schlicht und ergreifend Konservativismus vermute.

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IRS = Inertial Reference System, manchmal gerne auch Inertial Navigation System. Ist eigentlich das gleiche, nur das die Navigation heute im Rechner stattfindet und das IRS nur noch ein Messsensor fuer Bewegungen im inertialen Raum darstellt. Richtige INS sind laengst den Weg des alten Eisens gegangen.