Captain Computer- Wenn der Mensch die Kontrolle verliert

[Schorsch]

http://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System
Es gibt diverse Varianten von GPS, die zum Teil Genauigkeit (DGPS) bis zu einem Zentimeter erreichen. Dass das öffentliche GPS dazu nicht ausreicht ist auch klar. Aber für die zivile Luftfahrt wo es um Sicherheit geht, wird man sicher auf die unverfälschte Variante zugreifen können. In den USA wird GPS schon zu automatischen Landeverfahren verwendet. Also wenn das so ungenau wäre, glaub ich kaum dass man es in der gefährlichsten Phase eines Flugs einsetzen könnte.

Es geht ja nicht um Genauigkeit, sondern um 100% Zuverlässigkeit in einer kritischen Flugphase. Unter guten Bedingungen kann ich auch mit zwei iPhones* erfolgreich die Geschwindigkeit schätzen.
Des Weiteren wäre das System nutzlos, sobald jemand GPS abschaltet/stört/degradiert.
Die Anflugverfahren finden an Flughäfen statt, wo ein Gerät beständig die Genauigkeit des lokalen Signals überprüft.

Wie gesagt, Pitot Rohre die nicht zufrieren wären vielleicht sinnvoller. Es müsste ja auch noch andere Möglichkeiten geben dem Luftstrom seine Geschwindigkeit zu entlocken. Geht doch auch mit einer statischen Sonde, oder? Müsste man nur etwas mehr rechnen und korrigieren.


* diese Menge an iPhones kann in einem modernen Zwei-Mann Cockpit Cockpit als Durchschnittswert angenommen werden.

 

[VJ101]

E
Wie gesagt, Pitot Rohre die nicht zufrieren wären vielleicht sinnvoller. Es müsste ja auch noch andere Möglichkeiten geben dem Luftstrom seine Geschwindigkeit zu entlocken. Geht doch auch mit einer statischen Sonde, oder? Müsste man nur etwas mehr rechnen und korrigieren.

Wenn Du damit die Sonde meinst, die den statischen Druck misst, dann geht das nicht. Die misst ja nur die Zu- oder Abnahme des Luftdrucks anhand der Höhe. Und von der Flughöhe kann man nicht mittelbar auf die Geschwindigkeit schließen. Ich wüsste zumindest nicht wie das gehen soll.:?!

 

[radist]

... Für mich ist der Weg nicht sinnvoll, dass man ins gleiche FCS noch mehr Kontrolle einbettet im Sinne von 4-facher Redundanz, 4x Sensoren vom gleichen Typ, 4x Kontrolle durch die gleiche Software ...

Wenn ich 4x mit dem gleichen Programm kontrolliere, mache ich schlussendlich auch 4x alles richtig, leider aber im Ausnahmefall auch 4x alles falsch.

Einige Deiner Ideen für mehr sicherheit finde ich durchaus überlegenswert, besonders was die "unabhängige Kontrolle/Überwachung" einzelner Systeme und ihrer Reaktionen angeht.
Allerdings, so ganz unbeleckt sind die Architekten der modernen Systeme auch nicht. Gerade im Bereich hoher Sicherheitsanforderungen (z.B. Flight Control) werden Massnahmen getroffen, dass für die Redundanz nicht gleiche Systeme verwendet werden. So werden z. B. von 2 unterschiedlichen Teams 2unterschiedliche µC Platinen mit unterschiedlichen Prozessortypen und der zugehörigen embedet Software unabhängig voneiander entwickelt und in einem Rechner zusammengefasst. Wie das bei der Sensorik ist weiß ich allerdings nicht.

 

[Toryu]

Und von der Flughöhe kann man nicht mittelbar auf die Geschwindigkeit schließen. Ich wüsste zumindest nicht wie das gehen soll.

Ich glaube, er meinte eine Applikation ähnlich derer in einer Venturidüse mit mehreren Druckmessbohrungen über die Stromlinienlänge.

Man bräuchte dabei mindestens zwei Bohrungen - eine, die den stat. Druck in "stehender" Luft misst (wie auch immer das machbar wäre...) und eine, die die Änderung des stat. Drucks durch die Fluggeschwindigkeit misst.

 

[Taliesin]

Man bräuchte dabei mindestens zwei Bohrungen - eine, die den stat. Druck in "stehender" Luft misst (wie auch immer das machbar wäre...) und eine, die die Änderung des stat. Drucks durch die Fluggeschwindigkeit misst.

Genau das macht doch ein Pitotrohr. Der Staudruck an der Frontöffnung ist doch der statische Druck + Geschwindigkeitsanteil, was genau den statischen Druck der stehenden Luft ergibt. Wenn ich den mit dem statischen Druck der fließenden Luft vergleiche und ein sinnvolles Rho einsetze, bleibt nur v als Unbekannte und das kann ich dann ausrechnen.

 

[Toryu]

Vom Prandtlrohr wollte Schorsch ja gerade weg.

Ich dachte eher an eine Reihe von Static Ports an verschiedenen Stellen des Flugzeugs.
Sicherlich nicht gerade die billigste und einfachste Lösung, aber dennoch eine Alternative zu Pitotrohren.

 

[MPL]

Was soll das bewirken? Ackerst du den Code nach Fehlern durch. :D Aus millionen von Programmzeilen, ... du prüfst was am Schluss raus kommt, mehr nicht.


Programmierfehler kannst du also ausschliessen. Sorry, aber man merkt schon dass du nur prüfst.


Nein ich hab noch nie ne Flugzeugsoftware programmiert. Aber ich kann mir vorstellen wie es gemacht wird, da die eigentliche Aufgabe des Programms für den Programmierer nicht das Entscheidende ist.


Und jetzt? Alles wird geprüft, du bist nicht der einzige der prüft. Alle prüfen und trotzdem entstehen Fehler ... weil du nicht geprüft hast? :D Nein, weil du nur das prüfst was dir entweder vorgeschrieben wurde oder was dir gerade als sinnvoll erschienen ist. Ist damit die Prüfung perfekt, nein sie wurde lediglich nach Vorschrift durchgeführt.


Ich verweise auf keine speziellen Fälle. Ich nehme den Artikel und verweise auf die Fälle in denen sich die Automatik völlig unsinnig verhält, trotz aller Plausibiltätsprüfungen, trotz aller Prüfungen und gut gewarteten Flugzeuge.


Tja eben, wenn man nur prüft ... aus zwei zeitversetzten Positionsangaben kann man leicht die Geschwindigkeit errechnen.


Dann kannst du mir ja anhand der Tabelle erklären, wieso der Airbus den Sinkflug einleitet.


Wie gehen Computer miteinander um. Da hat ein Computer/Programm immer Priorität / je nach Programmlogik wird der eine den anderen Wert überstimmen / respektive den anderen unterdrücken. Was denkst du ... dass hier die sinnvolle Variante ausdiskutiert wird?


http://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System
Es gibt diverse Varianten von GPS, die zum Teil Genauigkeit (DGPS) bis zu einem Zentimeter erreichen. Dass das öffentliche GPS dazu nicht ausreicht ist auch klar. Aber für die zivile Luftfahrt wo es um Sicherheit geht, wird man sicher auf die unverfälschte Variante zugreifen können. In den USA wird GPS schon zu automatischen Landeverfahren verwendet. Also wenn das so ungenau wäre, glaub ich kaum dass man es in der gefährlichsten Phase eines Flugs einsetzen könnte.

Na dann kann ja nix mehr passieren, wenn Du alles so einfach darstellst, wie es in Wirklichkeit gar nicht ist. Das hat leider nichts mit fundiertem Wissen über Flugzeugtechnik zu tun, sondern mit der Sichtweise der rosa Brille eines Programmierers (wohlgemerkt nicht einmal Flugzeugsoftwareprogammierers), denen ich schon oft das Handwerk wegen fehlender sachkundiger Kenntnis von den Abläufen eines Flugzeuges gelegt habe. Und damit verabschiede ich mich in den verdienten Urlaub und hoffe danach wieder zu fundierten fachspezifischen Themen mit Kennern der Materie hier zu schreiben.

Gruß aus EDDH

 

[J-B]

Schönen Urlaub

 

[Schorsch]

Eine Idee hätte ich noch: ein kleiner Propeller welcher anhand seiner Umdrehungszahl die Geschwindigkeit schätzt. Der könnte irgendwo im freien Luftstrom im Notfall ausgefahren werden.

 

[phantomas2f4]

Eine Idee hätte ich noch: ein kleiner Propeller welcher anhand seiner Umdrehungszahl die Geschwindigkeit schätzt. Der könnte irgendwo im freien Luftstrom im Notfall ausgefahren werden.

...dann kann man ja gleich die RAT ausfahren und über deren Drehzahl die Knoten bestimmen...

Gruß KLaus

 

[Toryu]

Mal eine Frage, die eher in die Richtung "Procedures" geht:

Wenn bei "Unreliable Airspeed"-Warnungen eh nach Pitch and Power geflogen wird - wäre nicht das Fliegen nach AoA hinreichend genau für eine sichere Landung? :?!

 

[Schorsch]

Mal eine Frage, die eher in die Richtung "Procedures" geht:

Wenn bei "Unreliable Airspeed"-Warnungen eh nach Pitch and Power geflogen wird - wäre nicht das Fliegen nach AoA hinreichend genau für eine sichere Landung? :?!

In der flugmechanischen Theorie könnte ich von AoA (mit Gewicht und Lastfaktor) perfekt zurück rechnen. Eigentlich wäre es die flugmechanisch sauberere Methode. Aber ein Pilot kann den AoA im Cockpit nicht ablesen. Ein Problem (welches in der Flugmechanik gerne ignoriert wird) sind Böen.

 

[Intrepid]

Aber ein Pilot kann den AoA im Cockpit nicht ablesen.

Mehr oder weniger bewusst macht er aber nichts anderes als nach AoA zu fliegen. Das ist dann wohl auch der Grund, warum dem einen die Anflüge oft glatt von der Hand gehen und der andere sich fürchterlich anstrengen muss, um einigermaßen die Geschwindigkeit konstant zu halten.

Ein Problem (welches in der Flugmechanik gerne ignoriert wird) sind Böen.

Mit viel Erfahrung lassen sich Böen erahnen, dann kann man Maßnahmen treffen noch ehe sie notwendig sind (kurz vor Erreichen eines turbulenten Abschnittes etwas Leistung setzen und noch vor Ende des Durchfluges schon wieder reduzieren zum Beispiel. Manchmal ist es "Druidenwissen": "warum hast Du Gas gegeben?" "Das ist hier an dieser Stelle immer so!".

Vielleicht muss der Computer auch eine "Lernfunktion" haben?

Zum Beispiel sorgen orografische Gegebenheiten für solche Stellen, wo man immer etwas Bestimmtes tun muss um den Flugverlauf ereignislos zu halten.

 

[Toryu]

Einige US-Airlines fliegen mit der optionalen AoA-Anzeige in ihren 737NG:


Wäre die Frage, ob vielleicht eine Anzeige die das Speedtape ersetzt nicht besser wäre - ähnlich den "> o <" Symbolen in Kampfflugzeugen.

 

[Schorsch]

Einige US-Airlines fliegen mit der optionalen AoA-Anzeige in ihren 737NG:


Wäre die Frage, ob vielleicht eine Anzeige die das Speedtape ersetzt nicht besser wäre - ähnlich den "> o <" Symbolen in Kampfflugzeugen.

Einige US-Airlines fliegen mit A320 und können sich ergo AoA Anzeiger schenken (der Airbus zeigt einem mit V Lowest Selectable, V Alpha Prot und V Alpha Max de facto den Anstellwinkel an). Die B737 (Classic/NG/whatever) sagt einem Piloten netterweise Bescheid, wenn man kurz vor'm Stall ist.

Insgesamt sollte man Piloten nicht mit AoA verwirren, sondern ihm zeigen, wie weit er noch von der jeweiligen Stallspeed entfernt ist, und wie schnell er sich darauf zu bewegt (Speed Trend Vector). Nachteil: diese Systeme funktionieren eben nur mit Staudruck Anzeiger und sind auch nicht durch GPS zu ersetzen.
Andererseits kann ich mir nicht vorstellen, dass man nicht auf andere Weise durch Zusammenfassung von Sensoren eine autonome Geschwindigskeitsinformation bekommt, etwa durch eine Temperaturmessung im (TAT) Freistrom versus der statischen Temperatur.

 

[Intrepid]

Andererseits kann ich mir nicht vorstellen, dass man nicht auf andere Weise durch Zusammenfassung von Sensoren eine autonome Geschwindigskeitsinformation bekommt, etwa durch eine Temperaturmessung im (TAT) Freistrom versus der statischen Temperatur.

Wurde vielleicht noch nicht als so dringend angesehen. Es kommt immer mal vor, dass man keine Geschwindigkeitsanzeige hat, dann muss man sich eben so helfen.

Wenn es mit dem Computer nicht geht, muss er eben an den Menschen im Cockpit übergeben.

 

[Toryu]

Insgesamt sollte man Piloten nicht mit AoA verwirren, sondern ihm zeigen, wie weit er noch von der jeweiligen Stallspeed entfernt ist, und wie schnell er sich darauf zu bewegt (Speed Trend Vector). Nachteil: diese Systeme funktionieren eben nur mit Staudruck Anzeiger und sind auch nicht durch GPS zu ersetzen.

Und das ist gerade mein Punkt.
AoA bei nichtfunktionaler Geschwindigkeitsanzeige.

Die AoA-Darstellung kann so gestaltet werden, dass der Pilot letztendlich ein dreifarbiges Speedtape vorfindet (ohne Geschwindigkeitsdaten) und er nur versuchen muss, im "grünen" Bereich zu bleiben.
Buffet-margins ließen sich darin schon einbauen.

Das mag eine krude Darstellung sein - aber das ist doch allemal besser, als nur nach Pitch/ Power zu fliegen und bei turbulenter Luft eigentlich keinen wirklichen Schimmer davon zu haben, was das Flugzeug gerade macht.

Was ist eigentlich, wenn die Geschwwindigkeitsanzeige völlig ausfällt und nicht wieder "zurückkommt"?
Nach welchen Procedures wird dann geflogen?

 

[Schorsch]

Keine Anzeige oder generell keine Daten? Die Anzeige ist ja eh nur ne Aufbereitung für den Piloten und fürs FCS nicht von Bedeutung. Sind die Geschwindigkeitsangaben fürs FCS schon falsch, wirds ganz bestimmt gefährlich.


Um das gehts doch generell, im Prinzip müsste man bei einem Verlust der Geschwingikeitsangaben, auch die Prävention vor dem Überziehen und diverse andere Automatik abstellen, die mit diesen Geschwindigkeitswerten arbeiten. Denn all die Logik die damit zusammenhägt wäre dann zwangsläufig falsch.

Der bessere Weg ist sicher, den Geschwindigkeitsmesser so auszuführen dass er nie vereist :red:, da bin ich mit Schorsch einig. Aber wenn man auf ein System wie das GPS zurückgreifen kann, welches auf autonomer Basis annähernd vernüftige Daten liefert, könnte man sicher Schlimmeres vermeiden. Ob das FCS mit 50 oder mit 800km/h falschen Speedwerten gefüttert wird, ist nun mal ein riesiger Unterschied.

Das Problem mit GPS, dass man nur die Geschwindigkeit über Grund hat, ist natürlich vorhanden und je stärker die Winde, desto unbrauchbarer ist der Wert für die Geschwindigkeit. Aber lieber so ein Wert als gar keiner.

Hat eine von drei ADIRUs einen "Disagree", geht sie weg. Haben die verbleibenden zwei einen "Disagree", springt das Flugzeug ins Alternate Law. Dann wird zwar weiterhin Geschwindigkeit geliefert (eine ADIRU beliefert ein PFD), aber es kommt die Nachricht, dass diese nicht verlässlich ist.

Ich glaub der fundamentale Unterschied zwischen "Indicated Airspeed" (das was das Staurohr misst) und "Ground Speed" was GPS zu messen vermag ist anscheinend nicht ganz klar. Zwischen den beiden hängt Wind, Höhe und Temperatur.

 

[phantomas2f4]

Und jetzt? Immer noch besser als wenn du die Geschwindigkeit aus 3 zugefrorenen Staurohren misst ... .

...aber Ground Speed aus einem GPS kannst du zum "aerodynamischen Fliegen" auch vergessen....!!!! Bei einer Reisemachzahl von 0.8 und 150 kts Rückenwind in FL 350 fliegst du dann mit Überschall....

Klaus

 

[Schorsch]

Bei Anzeigegeschwindigkeit 0 von zugefrorenen Staurohren zwingt das FCS das Flugzeug mit hoher Wahrscheinlichkeit in den Sturzflug (s. A330 Zwischenfälle), ist das besser? Mit GPS hätte man wenigstens ne Chance auf Rettung. Es geht gar nicht um ein perfektes 2.tes System. Man braucht nur eins wo man rudimentäre Kontrollen über das Primärsystem ausüben kann.

Vollkommen unbrauchbar! Pitch & Power ist da zuverlässiger!
Man könnte theoretisch über eine 3D GPS Ortung eine rudimentäre Höhenkorrektur durchführen, aber die Staurohre vereisen ja nicht bei schönem Sonnenschein. Ein 50kts Gegenwind reicht aus und ich fliege unsicher, die Infos des GPS verwirrt da eher als das sie hilft.

Des Weiteren: Wer hat eigentlich so einen Unsinn erzählt, dass der Computer bei zugefrorenen Staurohren Sturzflug ansetzt? So einen Humbug schreibt nicht mal der Spiegel.