Handbuch. FAT 201 Flight Alarm Transponder

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1 Handbuch FAT 201 Flight Alarm Transponder / Version 1.1 Boris Eberlein Somax Software UG (haftungsbeschränkt) Internet: info@fat201.de

2 Inhalt Einleitung... 3 FLARM... 4 Allgemeine Hinweise... 4 Stromversorgung... 5 Bedienelemente... 5 Inbetriebnahme... 5 Statusanzeigen... 6 Einstellungen... 6 Kollisionswarnungen... 7 Verkehrsanzeige... 8 Bluetooth... 9 Konfiguration... 9 Luftfahrzeugtyp... 9 Firmware Update Technische Daten Betriebseinschränkungen / Version 1.1 Seite 2#11

3 Einleitung Der FAT 201 ist ein für Gleitschirm- und Hängegleiter einzigartiges FLARM-kompatibles Kollisionswarngerät. Es vereint die Grundfunktionen eines Standard-FLARM Gerätes mit den Größenund Mobilitätsanforderungen eines Gleitschirmfliegers und Hängegleiterpiloten. Eine neue Ebene der Kommunikation entsteht frei nach dem Motto: Zeige Dich den Anderen und gib ihnen die Chance, Dich früher zu sehen. Beim FAT 201 wurde insbesondere Wert daraufgelegt, dass er als eigenständiges Gerät entwickelt wurde. Somit ist es möglich, die bereits im Besitz befindlichen übrigen Geräte wie Vario, GPS usw. weiternutzen zu können. Des Weiteren bietet der FAT 201 die Möglichkeit die ermittelten Daten über Bluetooth 4 anderen Geräten wie Tablet oder Smartphone zur Verfügung zu stellen / Version 1.1 Seite 3#11

4 FLARM FLARM (FLight alarm) ist ein im Jahre 2004 entwickeltes System zur Kollisionsvermeidung zwischen Segelflugzeugen. Im Laufe der Jahre hat es sich zur Standardausrüstung in ca. 95% aller Segelflugzeuge entwickelt. In Frankreich besteht bereits eine Pflicht für FLARM in Segelflugzeugen. Ebenfalls im Bereich der Bergwachten und Rettungshubschrauber im Alpinen Bereich verbreitet sich FLARM immer weiter. Die Funktionsweise von FLARM wird im Folgenden kurz erläutert. Weitere Informationen sind zu finden unter Bei FLARM wird Deine Position und Flugroute über ein GPS Modul ermittelt und vorausberechnet. Diese Informationen werden ähnlich einem Broadcast über Funk in kurzen Intervallen gesendet. Alle in Reichweite befindlichen FLARM Geräte empfangen diese Informationen, werten sie aus und ermitteln eventuelle Kollisionsgefahren. Dein eigenes Gerät versucht ebenfalls - wie alle anderen Geräte - Signale zu empfangen und diese zu verarbeiten. Im Falle einer errechneten Kollisionsgefahr wirst Du durch optisches und akustisches Warnsignal auf das gefährlichste Objekt hingewiesen. Über das integrierte Display werden detailliertere Informationen zum auf Kollisionskurs befindlichen Objekt angezeigt. Die Reichweite von FLARM hängt stark von der Platzierung der Funkantenne ab. Üblicherweise beträgt die Reichweite zwischen 2 km und 5 km. Dies ermöglicht es, in ausreichender Zeit die Warnung zu registrieren, die Kollisionsgefahr zu erkennen und entsprechend zu reagieren. Allgemeine Hinweise Der FAT 201 ist so am Piloten oder am Hängegleiter zu befestigen, dass das Display jederzeit eingesehen werden kann und die akustischen Signale nicht gedämpft werden. Für den Empfang der GPS Signale besitzt der FAT 201 eine integrierte aktive Antenne, somit ist darauf zu achten, dass das Gerät möglichst frei platziert wird. Im Falle von Gleitschirmpiloten ist der ideale Anbringungsplatz auf dem Cockpit. Der integrierte Funktransceiver arbeitet auf 868 MHz und benötigt eine externe Antenne die im Lieferumfang enthalten ist. Die Funkantenne besitzt eine Kabelverlängerung für variable Platzierungsmöglichkeiten. Bei der Wahl der Position ist darauf zu achten, dass diese eine 360 Strahlung ermöglicht. Für Gleitschirmpiloten eignet sich hier am besten die Platzierung mithilfe eines Klettbandes am unteren Teil der Tragegurte. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Funktion der Steuerleinen und des Beschleunigers in keiner Weise beeinträchtigt werden darf! Ebenfalls muss die Durchführbarkeit der Manöver Ohren anlegen, B-Leinen Stall, Steuern über hintere Tragegurte und dergleichen jederzeit gewährleistet sein! Der FAT 201 ist für Gleitschirmflieger und Hängegleiter entwickelt und optimiert und darf nur am Gleitschirm und Hängegleiter verwendet werden. Aus diesem Grund kann der FAT 201 auch nur für die FLARM Luftfahrzeugtypen 6 (hangglider hard) und 7 (paraglider soft) konfiguriert werden / Version 1.1 Seite 4#11

5 Stromversorgung Die Stromversorgung erfolgt mit zwei AA Batterien (jeweils 1,5 Volt), welche über den Gehäusedeckel auf der Rückseite des Gerätes eingesetzt werden. Anstelle von Batterien können auch Akkus (jeweils 1,2 Volt) verwendet werden. Die Laufzeit beträgt mit Nutzung von Bluetooth bis zu 16 Stunden (NiMH-Akkus mit 2500 mah). Bedienelemente Das Bedienfeld setzt sich zusammen aus - Vier grüne Status LED (RX, TX, GPS, Power) - Eine blaue Status LED (BT) - Eine rote Status LED (Battery) - Acht rote Kollissionswarn LEDs - Zwei rote und eine grüne Luftfahrzeug LED - Zwei Taster (On/Off, Mode) Inbetriebnahme Der FAT 201 wird über einen kurzen Druck auf den On/Off Taster eingeschaltet. Unmittelbar nach dem Einschalten leuchten zur Kontrolle alle LEDs außer der blauen LED (BT) kurz auf. Während dem Startvorgang ertönt ein 1 Sekunden langer Signalton zur Kontrolle des internen Buzzers. Im Anschluss wird die Hardware- und die Software-Version des Gerätes binär mit Hilfe der Kollisionswarn LEDs angezeigt. Die Hardware-Version wird mit Hilfe der ersten vier (im Uhrzeigersinn) Kollisionswarn LEDs dargestellt. Hardware-Version 1 Die Software-Version wird mit Hilfe aller acht Kollisionswarn LEDs dargestellt. Software-Version 6.06 Die Hauptversion (6.06) wird über die zweiten vier (im Uhrzeigersinn) Kollisionswarn LEDs dargestellt und die Nebenversion (6.06) über die ersten vier (im Uhrzeigersinn) Kollisionswarn LEDs. Der gesamte Startvorgang und Selbsttest dauert ca. 25 Sekunden. Anschließend geht der FAT 201 in den Betriebsmodus über und wartet, bis eine ausreichende GPS Ortung besteht. Die GPS Ortung kann einige Minuten dauern. Besitzt der FAT 201 keine GPS Ortung ist / Version 1.1 Seite 5#11

6 er nicht betriebsbereit! Für eine volle Funktionsfähigkeit müssen mindestens die Status LEDs Power, GPS und TX kontinuierlich leuchten. Zum Ausschalten des FAT 201 ist der Taster On/Off länger als 3 Sekunden zu drücken. Das Ausschalten wird mit einem längeren Signalton quittiert. Statusanzeigen Die Status LEDs haben folgende Bedeutung: - RX (Empfangen): Leuchtet beim Empfang anderer FLARM Geräte. Abhängig von der Reichweite wird hier der Empfang anderer Geräte angezeigt die sich nicht weiter als 3 km entfernt befinden. - TX (Senden): Leuchtet im Betrieb kontinuierlich sobald eine GPS-Ortung vorliegt und FLARM Daten gesendet werden. Leuchtet diese LED nicht kontinuierlich, so ist der FAT 201 nicht betriebsbereit! - GPS (GPS Ortung): Leuchtet im Betrieb kontinuierlich (mit einer kurzen Unterbrechung pro Sekunde) sobald eine GPS-Ortung vorliegt. Liegt keine GPS-Ortung vor, blinkt die LED einmal pro Sekunde kurz auf. Leuchtet diese LED nicht kontinuierlich, so ist der FAT 201 nicht betriebsbereit! - BT (Bluetooth): Leuchtet kontinuierlich sobald das Gerät eine Bluetooth Verbindung mit z.b. einem Tablet oder Smartphone aufgebaut hat. Nach dem Einschalten befindet sich Bluetooth im Verbindungsmodus und wartet auf eine eingehende Verbindung. Dieser Verbindungsmodus ist 120 Sekunden aktiv und wird durch Blinken der LED angezeigt. - Power: Leuchtet kontinuierlich wenn das Gerät eingeschaltet ist. - Battery: Leuchtet kontinuierlich sobald die Batteriespannung den zulässigen Grenzwert unterschreitet. Unterschreitet die Batteriespannung den Grenzwert, wird dies ebenfalls akustisch durch drei kurze Töne signalisiert. Einstellungen Die möglichen Einstellungen können über den Taster Mode vorgenommen werden. Hierbei stehen folgende Einstellungen zur Verfügung: - Kurzes Drücken (>0.5 Sekunden): Deaktivierung der Verkehrsanzeige. Wird die Verkehrsanzeige deaktiviert so erfolgt keine Anzeige von in Reichweite befindlichen FLARM Geräten, außer es besteht eine Kollisionsgefahr. Die Deaktivierung wird durch eine nach oben verlaufende Leuchtsequenz der Kollisionswarn LEDs angezeigt. Die Reaktivierung der Verkehrsanzeige erfolgt durch erneutes Drücken und wird mit einer nach unten verlaufenden Leuchtsequenz bestätigt. Im weiteren Betrieb ist nicht ersichtlich welche Einstellung gewählt ist. Nach dem Starten des FAT 201 ist die Verkehrsanzeige standardmäßig aktiviert. Kollisionswarnungen werden durch die gewählte Einstellung nicht beeinflusst! - Langes Drücken (2 Sekunden): Erneutes Aktivieren des Bluetooth Verbindungsmodus. Der Modus ist 120 Sekunden aktiv und wird durch Blinken der Status LED BT angezeigt. Ist der FAT 201 bereits über Bluetooth mit einem anderen Gerät verbunden (Status LED BT leuchtet kontinuierlich) hat diese Funktion keine Auswirkung. - Langes Drücken (5-8 Sekunden, nur am Boden): Aktiviert den Selbsttest des Empfängers. Nach Loslassen des Mode Buttons zeigt das Gerät an, wie viele andere FLARM Geräte empfangen werden. Der Empfang erfolgt hierbei mit einer um 50% reduzierten / Version 1.1 Seite 6#11

7 Empfangssensitivität. Die Anzahl der empfangenen Geräte wird optisch über die Kollisionswarn LEDs angezeigt. Es leuchten jeweils so viele LEDs (im Uhrzeigersinn) wie Geräte empfangen werden (ein empfangenes Gerät => eine LED, zwei empfangene Geräte => zwei LEDs usw.). Leuchten alle acht LEDs werden entweder genau acht oder mehr als acht Geräte empfangen. Ebenso wird die Anzahl der Geräte akustisch wiedergegeben durch eine entsprechende Anzahl an Signaltönen. Werden mehr als acht Geräte empfangen, erfolgt ein langer Signalton. - Doppeldruck: Unterdrückt für fünf Minuten alle optischen und akustischen Warnungen. Ein erneuter Doppeldruck unterbricht die fünf Minuten vorzeitig. Die Unterdrückung und die Aufhebung der Unterdrückung wird mit einem Signalton quittiert. Ist die Unterdrückung aktiv so wird dies durch Blinken der LED RX angezeigt. In diesem Modus werden keine Kollisionswarnungen ausgegeben! Kollisionswarnungen Die Kollisionswarn LEDs sind wie eine Kompassrose angeordnet. Diese stellt die Gefahren relativ zur eigenen Bewegungsrichtung dar. Oben in der Kompassrose entspricht der aktuellen Flugrichtung. Unten in der Kompassrose entspricht hinter dem Piloten. Die Darstellung kann verfälscht sein, wenn starker Wind herrscht und die Flugrichtung nicht mit der Bewegung über Grund übereinstimmt. (z. B. seitliche Schieber oder Rückwärtsflug). Jede einzelne der insgesamt acht LEDs stellt einen horizontalen Bereich von jeweils 45 dar. Zusätzlich zur Anzeige der Richtung aus welcher die Gefährdung droht, erfolgt eine Anzeige um welchen Luftfahrzeugtyp es sich handelt von dem die Gefahr ausgeht. Die Unterscheidung der Luftfahrzeugtypen erfolgt hierbei in den drei Gruppen Hangglider/Paraglider (Hängegleiter/Gleitschirmflieger), Glider (Segelflieger) und Aircraft (Motorflugzeug). Die Zuordnung zu den FLARM Luftfahrzeugtypen ist wie folgt: Hangglider/Paraglider 4 = skydiver 6 = hang glider (hard) 7 = paraglider (soft) Glider 1 = glider / motor glider Aircraft 0 = unknown 2 = tow / tug plane 3 = helicopter / rotorcraft 5 = drop plane for skydivers 8 = aircraft with reciprocating engine(s) 9 = aircraft with jet / turboprop engine(s) A = unknown B = balloon C = airship / Version 1.1 Seite 7#11

8 D = unmanned aerial vehicle (UAV) E = unknown F = static object Diese Zuordnung ist notwendig, da die Original FLARM Geräte mehr als drei Luftfahrzeugtypen unterscheiden. Errechnet der FAT 201 eine Gefahr so wird diese durch Leuchten der Kollisionswarn LEDs angezeigt. Welche LED aufleuchtet hängt von der Richtung ab aus der die Gefährdung droht. Zusätzlich erfolgt eine akustische Warnung durch einen kontinuierlichen Signalton. Der Luftfahrzeugtyp des Objekts von welchem eine Gefahr ausgeht wird im Inneren der Kompassrose durch Blinken der entsprechenden LED angezeigt. Unterschieden wird zwischen einer moderaten (weniger als Sekunden bis zur möglichen Kollision), mittleren (weniger als Sekunden) und starken (weniger als 6 8 Sekunden) Gefahr. Die Stärke der Gefahr wird durch Anzahl unterschiedlicher vieler LEDs dargestellt (moderat = eine LED, normal = zwei LEDs, stark = drei LEDs). Im folgenden einige Beispiele für eine Kollisionswarnung: Moderate Gefährdung durch ein Luftfahrzeug der Gruppe Glider aus etwa 12 bis 1 Uhr Anzeige wird begleitet durch einen kontinuierlichen Signalton. Die Kollision droht in weniger als Sekunden. Mittlere Gefährdung durch ein Luftfahrzeug der Gruppe Glider aus etwa 4 bis 5 Uhr Anzeige wird begleitet durch einen kontinuierlichen Signalton. Die Kollision droht in weniger als Sekunden. Starke Gefährdung durch ein Luftfahrzeug der Gruppe Aircraft aus etwa 9 bis 10 Uhr Anzeige wird begleitet durch einen kontinuierlichen Signalton. Die Kollision droht in weniger als 6 8 Sekunden. Die Warnung enthält keine Informationen darüber, in welcher relativen Höhe das Objekt sich befindet von welchem die Gefahr ausgeht. Verkehrsanzeige Luftfahrzeuge die keine oder noch keine Gefährdung darstellen, werden als Verkehr angezeigt. Diese Anzeige unterscheidet sich von einer Warnmeldung dadurch, dass kein akustischer Hinweis erfolgt / Version 1.1 Seite 8#11

9 Im folgenden einige Beispiele für eine Verkehrsanzeige: Luftfahrzeug der Gruppe Glider auf 8 bis 9 Uhr Luftfahrzeug der Gruppe Hangglider/Paraglider auf 6 bis 7 Uhr Es wird jeweils das nächste Luftfahrzeug angezeigt. Generell werden nur Luftfahrzeuge angezeigt die nicht weiter als 3 km entfernt sind. Bluetooth Der FAT 201 ist mit einer Bluetooth 4 (Low Energy) Komponente ausgestattet, welche nur einen sehr geringen Stromverbrauch hat. Die Reichweite des Bluetooth Signals wurde ebenfalls zur Reduzierung des Stromverbrauchs - auf ca. 3 Meter beschränkt. Der Bluetooth Gerätename des FAT 201 lautet FAT_201. Nach Einschalten des FAT 201 befindet sich die Bluetooth Komponente für 120 Sekunden im Verbindungsmodus (Advertising) angezeigt durch das Blinken der Status LED BT. Erfolgt in dieser Zeit keine Verbindung so schaltet sich das Bluetooth Modul ab. Eine Reaktivierung erfolgt durch ein kurzes Drücken des Mode Buttons (2 Sekunden). Anschließend ist das Bluetooth Modul wieder für 120 Sekunden im Verbindungsmodus. Wird eine Verbindung zu einem Gerät (z. B. Tablet oder Smartphone) aufgebaut, so leuchtet die Status LED BT kontinuierlich. Die Informationen die per Bluetooth übertragen werden sind FLARM und GPS Daten im NMEA Format. Konfiguration Standardmäßig wird der FAT 201 mit der Konfiguration ausgeliefert, welche der Kunde bestellt hat (Gleitschirm oder Hängegleiter). Sollte es notwendig sein die Konfiguration zu ändern, so ist dies über eine microsd Karte möglich. Auf der microsd Karte muss eine Textdatei mit dem Namen flarmcfg.txt gespeichert sein. Die möglichen Konfigurationseinstellungen sind im Folgenden aufgeführt und müssen in die Textdatei eingefügt werden. Luftfahrzeugtyp Einstellung Hangglider/Hängegleiter: / Version 1.1 Seite 9#11

10 $PFLAC, S, ACFT, 6 Einstellung Paraglider/Gleitschirm: $PFLAC, S, ACFT, 7 Firmware Update Stehen für das FAT 201 Software Aktualisierungen zur Verfügung, so werden diese auf der Webseite ( veröffentlicht. Zur Installation der neuen Firmware wird eine microsd Karte benötigt. Auf dieser microsd Karte muss am PC die heruntergeladene Firmware gespeichert werden. Anschließend wird in ausgeschaltetem Zustand die microsd Karte in den FAT 201 gesteckt und dieser daraufhin eingeschaltet. Die neue Firmware installiert sich automatisch ohne Eingriff des Anwenders. Der microsd Kartenleser des FAT 201 befindet sich im Batteriefach. Technische Daten - Maße 100mm x 80mm x 29mm (Höhe x Breite x Tiefe) - Gewicht 105g (ohne Antenne und ohne Batterien) - Betrieb mit 2 AA Batterien oder Akkus - Laufzeit bis zu 16 Stunden - Antenne (Stummel oder kabelverlängert zur Befestigung am Gurtzeug / Tragegurten) - Kompassrose (LED) zur Richtungsanzeige - Unterscheidung der Luftfahrzeuge (LED) - microsd Kartenleser zum Updaten der Firmware - Bluetooth 4 (Low Energy) Schnittstelle - NMEA Datentransfer (FLARM & GPS) - Bluetooth 4 Schnittstelle aktivierbar / deaktivierbar / Version 1.1 Seite 10#11

11 Betriebseinschränkungen Der FAT 201 darf nur an einem Paraglider (Gleischirm) oder an einem Hangglider (Hängegleiter) im nicht-kommerziellen Bereich eingesetzt werden. Eine Verwendung in Segelflugzeugen oder anderen Luftfahrzeugtypen ist nicht zulässig. Der FAT 201 dient lediglich zur Unterstützung des Piloten. Selbst wenn Sie den FAT 201 nutzen, sind Sie nach wie vor verantwortlich für Ihr Flugverhalten und für die Sicherheit für sich selber, alle Passagiere und andere Luftfahrzeuge. Die Verwendung des FAT 201 liegt ausschließlich in der eigenen Verantwortung des Piloten. Warnungen vor anderen Luftfahrzeugen können nur erfolgen, wenn diese auch mit FLARM oder einem FLARM kompatiblen Gerät ausgestattet sind und dieses in Betrieb ist. Des Weiteren können Warnungen nur erfolgen, wenn die Geräte sich in Reichweite befinden. Diese ist stark von der Anbringung des FAT 201 und dessen Antenne abhängig. Warnungen können ebenfalls nur erfolgen, wenn der FAT 201 einen guten dreidimensionalen GPS Empfang hat. Ist der Empfang schlecht oder unzureichend arbeitet das Gerät gar nicht oder es besitzt eine ungenaue GPS Position, welche dann zur Kollisionsberechnung verwendet wird. Insbesondere auf die Höhenermittlung hat ein schlechter GPS Empfang große Auswirkungen. Warnungen können ungenau oder falsch sein, wenn die gedachte Flugrichtung nicht der Flugrichtung über Grund entspricht, beispielsweise durch starke Winde. In einem solchen Fall sind berechnete Warnungen für den Piloten unbrauchbar. Der FAT 201 warnt immer nur vor dem Luftfahrzeug von dem laut Berechnung die größte Gefahr ausgeht. Es kann durchaus sein, dass effektiv von einem anderen Luftfahrzeug eine größere Gefahr ausgeht. Der FAT 201 gibt keinerlei Informationen darüber wie bei einer Kollisionswarnung zu reagieren ist, dies liegt in der alleinigen Verantwortung des Piloten. Der FAT 201 sendet auf einem lizenzfreien Band mit allgemeiner Zuteilung. Dies hat zur Folge, dass dieses Band auch von anderen Geräten frei genutzt werden kann. Dies kann dazu führen, dass die Kommunikation zwischen Geräten gestört wird und somit keine brauchbaren Kollisionswarnungen erzeugt werden können. Die Daten die vom FAT 201 gesendet werden, können von beliebigen Geräten empfangen werden. Der Pilot hat keinen Einfluss darauf wie diese Daten verwendet werden. Der FAT 201 verfügt über keinerlei Luftfahrt übliche Zulassungen oder Zertifizierungen. Die Firma Somax Software UG (haftungsbeschränkt), deren Organe, Besitzer, Geschäftsleitung, Mitarbeiter, Zulieferer und Produzenten übernehmen keinerlei Haftung und keinerlei Verantwortung für entstehende Schadensersatzansprüche oder Haftpflichtansprüche / Version 1.1 Seite 11#11