direkt zum Inhalt springen

direkt zum Hauptnavigationsmenü

Sie sind hier

TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Entwicklung eines Profile-Negotiation-Managers als Bord-Boden-Schnittstelle im kooperativen Air Traffic Management
Forschungsprojekt

Projektleiter
Prof. Dr.-Ing. M. Fricke
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Dipl.-Inform. Christian Riede
Projektförderung
Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF)

Projektbeschreibung
Einführung
Innovative Kommunikationsdienste bestimmen das Bild des zukünftigen Luftverkehrsmanagements. In Ergänzung zu den heutzutage üblichen Systemen Sprechfunk und Telefon stellen von der International Civil Aviation Organisation (ICAO) entwickelte und standardisierte neue Systeme, die in ihrer Gesamtheit als Aeronautical Telecommunication Network bezeichnet werden, eine Datenverbindung zwischen den Flugsicherungsstellen untereinander und zwischen Flugsicherung und Luftfahrzeug her.

Zum Einsatz kommen dabei bodenseitig Technologien wie X.25, die in anderen Bereichen bereits weit verbreitet sind; für die Kommunikation zwischen Bodenstellen und Luftfahrzeugen sind die innovativen Systeme Mode-S-Sekundärradar, VHF-Datenfunk und Satellitenkommunikation vorgesehen. Das Mode-S-Sekundärradar bietet gegenüber dem herkömmlichen Sekundärradar erweiterte Möglichkeiten: Einzelne Luftfahrzeuge können über eine weltweit eindeutige 24-Bit-Adresse gezielt abgefragt werden. Während das herkömmliche Sekundärradar (Mode A und C) nur den vierstelligen oktalen Transpondercode und die Höhe eines Luftfahrzeugs abfragen konnte, stellt der Mode-S wesentlich mehr Informationen über ein Luftfahrzeug zur Verfügung.

So sind z.B. das Kennzeichen, genaue Angaben über Position, Kurs, Geschwindigkeit und kurzfristige Vorhersagen über die Flugbahn aus bordeigenen Navigations- und Flugführungssystemen abfragbar. Daneben implementiert das Mode-S-Radar einen universellen Datenlink. Solch einen Datenlink kann auch über bestimmte VHF-Funkkanäle im mit dem ACARS-Protokoll oder über Satellitenverbindungen (z.B. Inmarsat) realisiert werden, Der universelle Datenlink zwischen Bodenstelle und Luftfahrzeug wird für verschiedene Zwecke eingesetzt. Zum Beispiel kann das Luftfahrzeug seine Position an die zuständige Flugsicherungsstelle übermitteln. Dadurch wird in Gebieten ohne Radarüberdeckung, etwa über dem Atlantik, eine sichere und präzise Luftraumüberwachung möglich, was eine Reduzierung der Staffelungsabstände ermöglicht.

Eine weitere Anwendung des Datenlinks ist die Übertragung von hochgenauen Trajektorien, die von modernen Flight-Management-Systemen moderner Verkehrsflugzeuge vorausberechnet und präzise abgeflogen werden können. In einem Verhandlungsprozess zwischen Flugsicherung und Luftfahrzeug können mit Hilfe dieser Technologie optimalere Flugwege geplant und geflogen werden.
Zielsetzung
Durch Simulationen sollen am Institut für Luft- und Raumfahrt die verschiedenen technischen und anthropotechnischen Aspekte der neuen Systeme untersucht werden. Das Projekt Profile Negotiation Management betrachtet dabei mehrere Teilgebiete:

Unter Verwendung des DIS-Protokolls (Distributed Interactive Simulation) werden reale Luftverkehrsszenarien simuliert. Dabei nehmen sowohl virtuelle Luftfahrzeuge als auch der am Institut verfügbare Airbus A340-Full-Flight-Simulator an den Simulationsszenarien teil.

Die simulierten Luftfahrzeuge (virtuelle Luftfahrzeuge und A340-FFS) kommunizieren über entsprechende Simulationssubsysteme mit Bodenstellen. Die verschiedenen Subnetzwerke des ATN (Mode-S, ACARS, Satellit, Bodennetzwerk) werden hierzu realistisch nachgebildet.

Flugsicherungsseitig werden zur Unterstützung der Lotsen Flugplandaten und hochgenaue Trajektorieninformationen in einer Datenbank repräsentiert. Ein Lotse soll sich mit Hilfe der Datenbank ein möglichst genaues Bild von der aktuellen und zukünftigen Verkehrssituation machen können, was Voraussetzung ist für eine wirkungsvolle Vorausplanung der einzelnen Flugwege.

Die Simulation realer Verkehrsszenarien in Zusammenarbeit mit einer am Institut angesiedelten DFG-Forschergruppe soll eine Beurteilung der Leistungsfähigkeit der neuen Systeme ermöglichen.

Veröffentlichungen

  • Arndt Sündermann, Entwicklung und Implementierung eines dynamischen Flugzeugmodells als Komponente eines Flugsicherungssimulationssystems, Studienarbeit, Berlin, 1995
  • G. Hüttig, A. Schmid, Datalink between Flight and ATC-Simulators - New Perspectives for Training and Resarch, Singapore, 1995
  • Hartmut Fricke, Entwicklung und experimentelle Realisierung einer kooperativen Schnittstelle zwischen Verkehrsflußsteuerung (ATFM) und Flugverkehrskontrolle (ATC)

Literatur

  • ICAO, Special Committee on Future Air Navigation Systems, FANS/4-Report, Doc 9524 , Montreal, May 1988
  • ICAO, Manual of the Aeronautical Telecommunication Network (ATN), Doc 9578, Montreal, 1991
  • ICAO, Secondary Surveillance Radar Mode S, Circular 174-AN/110, Montreal, 1996
  • ICAO, Manual on Mode S Specific Services, Doc 9688, Montreal, 1997
  • ICAO, Automatic Dependent Surveillance (ADS) and Air Traffic Services (ATS) Data Link Applications., Circular 256, Montreal, 1995
  • Bundesanstalt für Flugsicherung, Referat I6, Co-Operative Air Traffic Management Concept (CATMAC), Betriebskonzept für die Durchführung der Flugsicherungsdienste im Bereich der Bundesrepublik Deutschland, Mai 1990
  • Eurocontrol, Integrated Initial Flight Plan Processing System -- User's Requirements, Version 1.1, 1991
  • 4. Braunschweiger Aerospace-Symposium Sicherheit im Luftverkehr, 13.-15.Sept 1994, SFB 212 Sicherheit im Luftverkehr
  • Deutsche Gesellschaft für Ortung und Navigation e.V., Symposium Auswirkungen neuer Technologien auf die Sicherheit im Luftverkehr, Braunschweig, 1990

Zusatzinformationen / Extras

Direktzugang:

Schnellnavigation zur Seite über Nummerneingabe

Diese Seite verwendet Matomo für anonymisierte Webanalysen. Mehr Informationen und Opt-Out-Möglichkeiten unter Datenschutz.