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TU Berlin

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EEC Projekt: RF to xLS SESAR WP 9.9 Part 3

Eine Simulatorversuchsreihe zur Untersuchung von Anflugverfahren mit RF-Leg to Final Approach zur Verkürzung des finalen Endanflugwegs

RF to xLS
Lupe

Durch die Einführung von RNAV und RNP, insbesondere RNP-AR, ergeben sich in der Gestaltung von An- und Abflugverfahren wesentlich mehr Freiräume, als sie mit herkömmlicher Funknavigation bestanden. Routen können individuell an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden und durch die verringerten Hindernisfreiflächen wesentlich effizienter gestaltet werden. Im Gegensatz zu bisherigen Anflugverfahren, bei denen der finale Endanflug  (8-12 NM bis zur Landebahnschwelle) immer in Landekursrichtung verläuft, können mit Hilfe von V/NAV und L/NAV auch gekrümmte Anflüge ermöglicht werden, um z.B. lärmsensitive Bereiche zu umgehen oder den Anflug zu verkürzen. Ein erstes Beispiel hierfür bietet der in Frankfurt durchgeführte Segmented RNAV-Approach „RNAV Y07R“.

Bestandteile solcher Verfahren können neben den bekannten Track to Fix TF-Abschnitten auch Radius to Fix RF-Abschnitte sein. Diese bieten die Möglichkeit, zwei Wegpunkte mit einer Kurve mit einem konstanten Radius zu einem Bezugsfix zu verbinden. Flight Management Systeme der neusten Generation (Honeywell Pegasus, Smith Version 10.X) sind in der Lage, Verfahren mit solchen RF-Legs darzustellen und einzuhalten.

Projektübersicht

EEC Projekttitel
RF to xLS vertical Transition
Finanzierungsträger
Eurocontrol Experimental Centre (EEC)
TUB Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hüttig
Dr.-Ing. Oliver Lehmann
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Dipl.-Ing. Ferdinand Behrend
Dipl.-Ing. Ekkehart Schubert

Projektziele

Lupe

Die europäische Flugsicherungsbehörde EUROCONTROL möchte innerhalb des SESAR Forschungsprogramm im WP9.9 den Einsatz neuer Routensegmente zur Verkürzung des Endanflugwegs untersuchen.

Bisher führen konventionelle Anflugrouten und Transitions (Verbindungssegmente zwischen der Anflugroute und dem finalen Endanflug) immer auf einen von der Landebahnschwelle ca. 10-12 nautische Meilen entfernten Punkt in direkter Verlängerung der Landebahnausrichtung. Das letzte Anflugsegment (Final Approach) führt von diesem Punkt (Final Approach Fix) mit einem konstanten Sinkgradienten – meist drei Grad – zur Landebahnschwelle. Luftfahrzeuge aus der entgegengesetzten Richtung der aktuellen Landerichtung müssen dadurch oftmals einen Umweg fliegen, da sie erst über dem Final Approach Fix auf den Landekurs eindrehen. Nur Mithilfe individuell vom Fluglotsen zugewiesenen Steuerkursen – dem sogenannten Radar Vectoring – kann der Anflugweg verkürzt und ein früheres Eindrehen auf den Landekurs ermöglicht werden. Wird das Luftfahrzeug allerdings auf einen Vector genommen, verliert das bordeigenen Flight Management System den Bezug zur gewählten Route, da diese im Flugplan so nicht abgebildet ist. Eine genaue Berechnung des optimalen und effizienten Flugprofils ist nun nicht mehr möglich.

Mithilfe neuer Routensegmente, sogenannten Constant-Radius-to-Fix Turns, können entsprechende, individuell angepasste Anflugrouten entwickelt werden, um die Flugstrecken im Final Approach zu verkürzen. Die Route kann so auch im Voraus in das Flight Management System als Flugplan eingegeben werden, wodurch mit Hilfe von V/Nav oder Managed Descent Funktionalitäten des Autopiloten die optimale vertikale Trajektorie für einen möglichst konstanten Sinkflug vom Reiseflug bis zum Aufsetzen auf der Landebahnschwelle geflogen werden kann.

 

Projektbeschreibung

In Zusammenarbeit mit der EUROCONTROL werden Anflugverfahren mit RF-Legs auf ihre Fliegbarkeit in Luftfahrzeugmustern verschiedener Größe und Performance und unter verschiedenen Wetter- und Umweltbedingungen untersucht. Dazu wurden bereits zwei Versuchsreihen in fünf verschiedenen Full Flight Simulatoren der Lufthansa Flight Training und Swiss Aviation Training durchgeführt. Die Ergebnisse wurden auf der DASC 2014 in Colorado Springs vorgestellt.

In der aktuellen versuchsreihe wurden zusätzliche vertikale Fehler eingebaut, um die Limits des Autoflightsystems bei der Erfassung des Glideslope und Localizer zu bestimmen und daraus Handlungsempfehlungen für das entsprechende Verfahrensdesign zu entwickeln

Die versuchsreihe wurde in folgenden Luftfahrzeugmustern durchgeführt:

Airbus A340-300

Boeing B737-300

Boeing B777

Embraer E190

Bombardier Dash-8 Q400

Die Anflugverfahren werden von der EUROCONTROL im ARINC 424 Format zur Verfügung gestellt und von den entsprechenden Herstellern (Honeywell, General Electrics, Universal) in die entsprechenden Formate der jeweiligen Flight Management Systeme gecodet.   Vor jedem Versuch muss die individuelle Navigations Datenbasis in den Simulator geladen  werden. Die unterschiedlichen Szenarien werden in jedem Simulator geflogen und mit Hilfe von Daten- und Videoaufzeichnung ausgewertet. Die vertikalen Fehler wurden durch Abweichungen von der ISA-Standard Atmosphäre ermöglicht, zusätzlich wurde der Glideslope-Winkel im laufenden Simulationsprozess teilweise verändert.

Zusatzinformationen / Extras

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Fachgebietsleitung

Prof. Dr.-Ing. O. Lehmann
Flugführung und Luftverkehr
Institut für Luft- und Raumfahrt
Sekr. F3
Raum F 219
Marchstraße 12-14
10587 Berlin
Tel. +49 (0)30 314 - 22462
Fax +49 (0)30 314 - 24459

Ansprechpartner

Dr. -Ing. Ferdinand Behrend
+49 (0)30 314 - 24872
Raum F 228

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