GPS Navigation in der Komerz.Luftfahrt ein Stiefkind??

[markus]

Ich habe in der online Version der sueddeutschen Zeitung folgenden Beitrag gefunden :

 

In der Ferne lauert die Gefahr

 

Boeing zeigt neue Sicherheits-Technik im Cockpit, die Flugzeug-Katastrophen in der Luft und am Boden verhindern soll

 

Den Passagieren stockt der Atem, Nervosität macht sich breit: Testpilot Michael Carriker steuert seine nagelneue Boeing 737-900 direkt auf den Mount Rainier zu, einen fast 5000 Meter hohen erloschenen Vulkan in der Nähe von Seattle an der amerikanischen Westküste. „Sieht aus, als ob man da oben heute ziemlich gut Skifahren könnte“, grinst der Mann am Steuerknüppel gelassen, bevor er die Boeing wieder steigen lässt und den Kurs korrigiert. Eine Situation, die unter normalen Umständen durchaus in einer Katastrophe hätte enden können, denn dass völlig intakte Flugzeuge direkt in ein für die Piloten unsichtbares Hindernis fliegen, kommt immer wieder vor. Controlled Flight Into Terrain, kurz: CFIT heißen diese eigentlich vermeidbaren Unfälle in der Fachsprache.

 

Dass Testpilot Carriker gelassen auf den drohenden Gipfel zufliegen und dann sicher abdrehen konnte, verdanken er und die Passagiere einem neuen elektronischen Warninstrument: Eine Bildschirmanzeige an der Cockpitkonsole hatte bereits rund 120 Kilometer vor einem möglichen Einschlag in den majestätischen Gipfel des Mount Rainier unübersehbar deutlich gemacht, dass direkt in den Flugweg ein Hindernis hinein ragt. Wie aus der Ferne beobachtet, zeigt das Display sowohl das in den nächsten Minuten zu überfliegende Gebiet als auch ein Höhenprofil des Terrains an. Die Silhouette des Berges verfärbt sich dabei auf der Anzeige von Grün auf Rot, als feststeht, dass der Kurs direkt darauf zuführt. Drehen die Piloten rechtzeitig ab und weichen der Gefahr aus, erscheint das Hindernis wieder in beruhigender grüner Tönung.

 

Dann folgt der Landeanflug auf den Flughafen Moses Lake, etwa 240 Kilometer östlich von Seattle. Der Pilot fliegt eine scharfe U-förmige Richtungsänderung – den Blick fest auf eine Bildschirmanzeige gerichtet, die ihm durch gelbe Ringe den richtigen Flugweg im Verhältnis zur jeweils aktuellen Umgebung anzeigt. „Fast wie Reifen im Zirkus, durch die die Tiger springen müssen“, findet Pilot Carriker. Während des Endanflugs blickt er nur noch geradeaus durch die Cockpitscheiben, nicht mehr nach unten auf die Instrumente. Das ist auch nicht nötig – in der Cockpitscheibe werden die wichtigsten Anzeigen in ein so genanntes Head-up-Display eingespiegelt.

 

Kaum aufgesetzt, zeigt ein erneuter Blick auf die Bildschirme, dass in einiger Entfernung ein Lastwagen auf der Landebahn steht – eine Infrarotkamera hat das Hindernis rechtzeitig erkannt, es bleibt genug Zeit für eine Schnellbremsung oder notfalls zum Durchstarten. Am Boden regnet es, die Nacht ist gekommen. Doch auf seinem Display, das die Techniker liebevoll „fliegendes Nintendo“ nennen, sieht Michael Carriker Landebahn und die vorgegebenen Rollwege zur Parkposition klar und farbig vor sich. Virtuelle bunte Hütchen wie auf einem Verkehrsübungsplatz weisen ihm den richtigen Weg. Ein entscheidender Schritt hin zu mehr Sicherheit am Boden, denn: Zusammenstöße auf den Flughäfen gehören ebenfalls zu den notorischen Unfallursachen in der Fliegerei. „Der Unfall des Singapore Airlines-Jumbo in Taipeh im Jahr 2000, der auf eine gesperrte Bahn geriet und verunglückte, wäre damit zu verhindern gewesen“, sagt Michael Carriker.

 

Noch ist der Boeing-Testpilot ein Privilegierter, denn seine 737-900 ist zu Demonstrationszwecken voll gestopft mit neuer Sicherheitstechnik – neun Spezialsysteme sind zusätzlich an Bord. Die sind entweder erst jüngst entwickelt worden und noch nicht zugelassen oder gerade erst auf dem Weg in die kommerziellen Cockpits. Fest steht, dass heute bereits die Technologie vorhanden ist, um die wichtigsten Unfallursachen zu bekämpfen, und Boeing zeigt diese Fortschritte jetzt ihren wichtigsten Kunden unter den Fluggesellschaften. Entscheidende Voraussetzung für diese Systeme allerdings ist die exakte Lagebestimmung des Flugzeugs durch Daten der Satellitennavigation GPS, die bereits jetzt in allen neuen Flugzeugen genutzt wird. Insgesamt aber liegt die Luftfahrt bei der GPS-Nutzung weit hinter anderen Verkehrsmitteln wie der Schifffahrt.

 

So entwickelt momentan Lufthansa ein Verfahren, mit dem auch ältere Maschinen – etwa Boeing 737-300 und -500 – mit Hilfe einer Steckkarte wie im PC künftig GPS-Daten in die Bordsysteme einspeichern können. Die Luftfahrtbranche hat sich zum Ziel gesetzt, die Unfallzahlen künftig um 80 Prozent zu senken – das wäre ohne die neue Technologie an Bord undenkbar.

 

Quelle www.sueddeutsche.de

 

Interessant diese Aussagen..

 

 

[Daniel B.]

Hallo Markus

Wenn ich mich nicht täusche gibt es im Airbus bereits etwas ähnliches. Es gibt einen Knopf names Terrain, wenn man den drückt werden auch Hinternissen auf einem Window angezeigt.

Aber genauers könnten hier sicher unsere RLAirbus-piloten sagen.

 

Gruss Dani

[Markus Burkhard]

Hallo Dani

 

Dabei handelt es sich um das vergleichsweise simple EGPWS (E steht für Enhanced). Da werden einfach die Geländedaten aus einer DB auf dem ND dargestellt. Das gibts übrigens nicht nur bei Airbus, sondern das kann man grundsätzlich in alle Airliner einbauen, die ein entsprechendes Display zur Anzeige dieser Daten haben. Neben all den Airbussen bei Swiss haben auch die MD-11 dieses System eingebaut. Aber eben, verglichen mit dem was Markus beschrieben hat ist das eher "primitiv"...

 

Gruss Markus

 

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Redaktion ILS Vereinszeitschrift - glideslope@airliners.ch

[Daniel B.]

Hallo Markus

Ah die MD11 hat das auch

Danke für die Info, hast du per Zufall ein Bild vo so einem Teil in der MD11?

 

Gruss Dani

[Markus Burkhard]

Hallo Dani

 

Ja hab ich...

 

Zürichberg und Üetliberg kann man da gut erkennen.

 

Hier siehst du wie es ausschaut wenn das Gelände höher gelegen ist als das Flugzeug (rote Bereiche)

 

Gruss Markus

 

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[Daniel B.]

Hallo Markus

Danke für die Bilder. Weisst du auch auf wieviele Meilen im voraus, man hier Hindernisse auf dem ND erkennen kann?

 

Gruss Dani

[Markus Burkhard]

Hallo Dani

 

Das weiss ich leider nicht im Detail.

Theoretisch könnte das Terrain bis zur maximalen Reichweite des ND sichtbar sein, schliesslich werden die Daten ja aus eine DB geladen und kommen nicht von einem Radar oder ähnliches. Doch da es selten Sinn macht wenn man sehen kann ob 640 Meilen vor dem Flugzeug ein Hügel ist, denke ich dass die Terrain-Anzeige auf irgendein Limit beschränkt ist, dass wohl von Flugzeug zu Flugzeug unterschiedlich ist. Wieviele Meilen es auf welchem Flugzeug sind, da musst du die jeweiligen Piloten fragen...

 

Gruss Markus

 

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[Markus_V]

Hallo Markus, Hallo Dani,

 

ihr habt hier ein interessantes Thema angefangen.

 

Ich sollte vielleicht gleich vorausschicken, daß es über die 737-900 "Technology Demonstrator" von Boeing auch ein ansprechendes Video gibt. Es ist vor einiger anläßlich der ILA in einem der deutschen Privatsender gezeigt worden. Ich war recht erfreut darüber, daß es diese Video auch als Streaming RealMedia Video online gibt! Der Link ist etwas zu lang zum einfügen, aber ich habe sowieso aus dem Video einige Standbilder aufgenommen und sie mal auf dieser Seite hier zusammengestellt.

 

Die Begeisterung, die der Artikel vermittelt, kann ich nach dem Ansehen des Videos nur teilen. Das "Vertical Situation Display" hat sich ja schon länger abgezeichnet, aber einige der Technologien wie die Darstellungen von IR-Bildern, die Taxiway-Guidance oder die PFDs mit Tunnel und synthetischer Landschaft sind schon beeindruckend.

 

Etwas überrascht hat mich in dem Artikel, wie stark GPS hervorgehoben wird. Zumindest in den Langstreckenmaschinen von Boeing und in den Airbussen wird GPS eigentlich schon relativ lange verwendet. Bei der 737 könnte die Situation etwas unterschiedlich sein, da sie nur einen FMC hat.

 

Bzgl. EGPWS kann, glaube ich, auch etwas weiterhelfen. Bzgl. der "Weitsicht" vom EGPWS muß man zwischen zwei Begriffen unterscheiden. Zum einen kann man angeben, bis zu welcher Entfernung Terrain am Navigationsdisplay angezeigt werden kann. Zumindest bei der B747-400 beträgt dies maximal 320NM, d.h. einer Display-Reichweit von 320NM ist das Display noch voll ausgefüllt, bei einer Reichweiter von 640NM wird das Terrain ab 320NM (kreisförmig) nicht mehr dargestellt.

Der andere Punkt ist, wie lange vorher das EGPWS vor einer drohenden Kollision mit einem Hindernis warnt. Das sind typischerweise 25-60 sec, also je nach Fluggeschwindigkeit 3-10 NM, bevor es zum Einschlag kommen würde.

 

Da wohl die meisten EGPWS-System von Honeywell stammen, dürfte dies vermutlich auch für die MD-11 zutreffen.

 

EGPWS ist übrigens alles andere als ein einfaches System. Es ist wesentlich mehr als eine simples System zur Darstellung von Terrain. Nicht nur, daß es auch vor Kollision mit dem Terrain warnen kann, es gibt eine ganze Reihe von anderen Warnfunktionen und viele Parameter, die in die Berechnungen mit eingehen.

So weiß EGPWS z.B. welche Landebahn man gerade anfliegt bzw. in der Nähe welcher Piste man sich gerade befindet, die Position von Fahrwerk und Klappen gehen in die Terraindarstellung mit ein, der Bank-Winkel. Für die Landebahnen gibt es gewisse Schutzzonen, bei deren verlassen das EGPWS auch warnt usw...

 

Die oben erwähnte B737-900 hat übrigens ein sogenanntes "Peaks Mode" EGPWS. Es zeigt nicht nur die Höhen von höchster und niedrigster Erhebung am Rand vom Display an (wie z.B. hier ) sonder auch Bergspitzen (!), wenn man sich im Reiseflug weit oberhalb jeder Erhebung befindet. Leider gibt es davon nur wenige Bilder, eines findet sich hier:

 

http://www.airliners.net/open.file/221696/L/

 

Ich bin gerade dabei, ein EGPWS für Flugsimulatoren (zunächst für den PS1) zu programmieren, insofern habe ich mir dazu einige Unterlagen beschafft und mich etwas in das Thema EGPWS eingelesen. http://www.displays.glideslope.de

 

Viele Grüße,

 

Markus

 

[Dieser Beitrag wurde von Markus_V am 04. Juni 2002 editiert.]