Orientierungssysteme am Flughafen

Transkript

1 1 Orientierungssysteme am Flughafen WS 97/98 Projektteilnehmer: Nancy Birkhölzer Nicole Meythaler Leitung: Prof. Gui Bonsiepe Prof. Heiner Jacob Helm Renz

2 Übersicht 2 Leitsysteme Informationsmittel Informationsinhalte Informationsstandorte Infodesign am Flughafen Informationskette vor dem Abflug Zielort erkennen/ankunft am Flughafen Service im Terminal während dem Flug am Zielort Zoll Bildschirmdarstellung im Cockpit Vergleichbarkeit zwischen herkömmlichen und neuen Darstellungsweisen Orientierung im Luftraum Darstellung der Position mit Hilfe des Instrumenten-Lande- Systems Navigationssysteme der Fluglotsen Darstellung des Luftraumes Start- und Landebahnfreigabe Landeanflug - Schiebeleistensystem Rollfreigabe Befeuerungsanlage Flugplan

3 Bildschirmdarstellung im Cockpit 1. Das Instrumenten-Lande-System ILS Künstlicher Horizont (analoge und digitale Anzeige) Das Flight Management System im Cockpit wurde entwickelt um eventuellen Ungenauigkeiten, z. B. bei umgeleiteten Kursen, vorzubeugen. Hierbei läßt sich vor allem die Umstellung auf digitale Anzeigegeräte feststellen. So wurde z. B. der herkömmliche, mechanische künstliche Horizont durch zur Anflugkontrolle durch eine entsprechende Digitalanzeige ersetzt. Die braune Farbgebung stellt jeweils den Boden, die blaue den Himmel dar. Die Trennlinie wird als künstlicher Horizont bezeichnet. Mit diesem Anzeige-Gerät läßt sich die vertikale Höhe (Gleitweg) und die horizontale Endanflugrichtung zur Landebahn kontrollieren. Den optimalen Anflug kennzeichnet die Kreuzung der Vertikalen und Horizontalen im Mittelpunkt. Diese Kreuzung bezeichnet grundsätzlich die Lage der Landebahn im Verhältnis zum Flugzeug, d.h. daß dieses sich zu tief befindet wenn die Horizontale oberhalb des Mittelpunktes ist und zu weit links wenn die Vertikale nach rechts verschoben ist. 3

4 Bildschirmdarstellung im Cockpit 1. Das Instrumenten-Lande-System ILS Funkfeueransteuerung (analoge und digitale Anzeige) Im Cockpit wird die Frequenz des Funkfeuers ähnlich der eines Radiosenders eingestellt. Die einprogrammierten Funkfeuer werden vom Autopilot nacheinander angesteuert. Die Nadel des Monitors bzw. das kleine Flugzeugpiktogramm richtet sich stets daran aus. Die Darstellung am Monitor zeigt standartmäßig das Flugzeugsymbol zentral am unteren Monitorrand mit der geplanten Flugroute, die sich horizontal darüber erschließt. Bei Bedarf kann jedoch auch ein größerer Bereich der Kompaßrose oder der komplette 360 Kreis dargestellt werden. Sobald ein Punkt erreicht ist, wird die Flugroute neu zum Flugzeug ausgerichtet. Die Position des Flugzeugpiktogramms wird nie verändert. 4

5 Bildschirmdarstellung im Cockpit 1. Das Instrumenten-Lande-System ILS Funkfeueransteuerung (analoge und digitale Anzeige) Benachbarte Flugzeuge, die sich innerhalb der Kreise befinden, werden geortet und abgebildet bzw. identifiziert. Kommen sie zu dicht ertönt ein Warnsignal. Dieses relativ neue Warnsystem ist in Amerika bereits vorgeschrieben und wird ab 2002 auch in Europa Pflicht sein. Der Abstand zwischen zwei Flugzeugen in der Vertikalen muß stets 1000 Fuß (300 Meter) betragen. Im oberen Bereich des Luftraumes sogar 2000 Fuß. 5

6 Bildschirmdarstellung im Cockpit 2. Geräte der Flugzeugtechnik Digitale Tachometer-Anzeige Weiterhin bieten die Monitore im Cockpit die Möglichkeit alle Geräte der Flugzeugtechnik zu überprüfen. Je nach Bedarf könne verschiedene Informationen eingebelendet werden. Gibt es in einem System einen Störfall oder eine drastische Veränderung, erscheint die Darstellung vom System gesteuert auf einem der beiden Bildschirme. Herkömmliche, analoge Anzeigegeräte werden zur zusätzlichen Sicherheit grundsätzlich beibehalten jedoch praktisch nicht mehr genutzt. 6

7 Bildschirmdarstellung im Cockpit 2. Geräte der Flugzeugtechnik Digitale Treibstoff-Anzeige So werden zum Beispiel die Treibstofftanks und deren Inhalt grafisch dargestellt. Bei Bedarf können Verbindungen hergestellt oder gekappt und defekte Bereiche abgeschaltet werden. 7

8 Bildschirmdarstellung im Cockpit 2. Geräte der Flugzeugtechnik Digitale Temperatur-Anzeige (Innenraum) Anzeige der Inneraumtemperatur in Cockpit, Passagierraum und hinterem Bereich des Flugzeuges. Die Farbgebung Die Farbgebung bei den Darstellungen sieht folgendermaßen aus: - Weiß wird für reine Informationen verwendet, stellt also einen Zustand dar. - Eine rote Anzeige zeigt an, daß der Empfangsbereich nicht gewährleistet ist. - Grüne Anzeigen werden für die jeweilige Monitordarstellung verwandt, solange sicherheitshalber beide Anzeigen seperat arbeiten und aktiv sind. - Die Angaben werden in gelb dargestellt, wenn einer der beiden Monitore ausgefallen ist und somit automatisch die Angaben des anderen übernommen werden. In diesem Fall besteht keine automatische Kontrolle mehr und der Zustand wird als leicht kritisch bezeichnet. 8

9 Videoaufnahmen - Kontrollturm Flughafen Köln/Bonn Der Tower überwacht Auf Bildschirmen in den Kontrollzentren der Flugsicherung wird der gesamte Luftverkehr überwacht, so daß ein Flugzeug, ist es erst einmal in der Luft, nicht eine Sekunde aus den Augen gelassen wird. Es wandert als Punkt auf Radarmonitoren von einem zum nächsten Zuständigkeitsbereich der Flugsicherung. Starten und Landen darf eine Maschine auch nur, wenn die Lotsen von der Anund Abflugkontrolle ihr Okay gegeben haben. Kontrolle auch nach der Landung Lange bevor der Besucher von der Terrasse aus das Flugzeug sieht, haben es die Fluglotsen auf ihrem Radarschirm, nehmen Kontakt mit dem Cockpit auf und leiten die Maschine mit elektronischer Unterstützung sicher zur Erde. Dank des Instrumenten-Lande-Systems (ILS), adäquater technischer Einrichtungen an Bord der Flugzeuge und entsprechender Befeuerungsvorrichtungen ist auf dem Köln-Bonner Flughafen sichergestellt, daß Flugzeuge bei fast jedem Wetter ihren Weg sicher zur landebahn finden. Selbst dann, wenn die Mindest- Landebahnsicht nur noch 50 Meter beträgt und damit Schlechtwetterbetrieb einsetzt. Und selbst am Boden läßt man den Flieger nicht aus den Augen, sorgen Rollvehrkehrslotsen und Vorfeldkontrolle dafür, daß die Maschine sicher zur richtigen Abstellposition gelangt. Fluglotsen beschäftigen sich mit der Staffelung der Flugzeuge zum Landen, zum Starten und der Streckenkontrolle. Sie erteilen die Strecken-, Roll-, Startund Landefreigaben. Der Pilot wird bis zur Bahn geführt. Die Kursangaben bekommt er vom Fluglotsen. Kaum hat das Flugzeug nach der Landung die Start- und Landebahn verlassen, wird es vom Rollotsen übernommen, der verantwortlich für die rollenden Flugzeuge ist. Von der Vorfeldkontrolle bekommt der Pilot angezeigt, wo er einzuparken hat. Über Fahrzeugfunk müssen alle Fahrzeuge eine Freigabe vom Kontrollturm anfordern, um die Rollwege sowie Start- und Landebahnen zu überqueren und zu befahren. Ausgenommen sind Sicherheitsfahrzeuge wie Feuerwehr, Follow Me und Fahrzeuge der Vorfeldkontrolle ( Kontrolle über das Rollfeldradar). 1. Darstellung des Luftraumes 2. Rollfeld 3. Start- und Landebahnfreigabe 4. Landeanflug 5. Rollfreigabe 6. Befeuerungsanlage 7. Flugplan 9

10 Rhein Navigationssysteme der Fluglotsen Anfluggrundlinie zur Bahn 1. Darstellung des Luftraumes Stadtgebiet Köln Funkfeuer Das Hauptmedium der Fluglotsen stellt der Luftraum-Monitor dar. Aufgrund des hohen Verkehrsaufkommens in der Luft, ist die Arbeit im Kontrolltower heute ohne diese Luftraumdarstellung nicht mehr denkbar. Zuständig sind die Fluglotsen im Bereich vom Boden bis 2500 Fuß. (Durch drei geteilt errechnet sich die Meterangabe.) Im Radarbild erkennt man den gesamten Zuständigkeitsbereich der Fluglotsen bis zu einem angrenzenden Luftraum. Die Anflugkontrolle wird bis 18 km vor Köln vom Radarlotsen in Düsseldorf beaufsichtigt. H Helikopterlandeplatz Funkfeuer Stadtgebiet Bonn Gebirge x x DLH H Funkfeuer Zuständigkeitsbereich des Köln/Bonner Flughafens 10

11 1. Darstellung des Luftraumes H hohe Gebäude Helikopterlandeplatz Funkfeuer mit Richtungsangabe Gefahrensymbol des Kernkraftwerks Jülich - Darstellung am Luftraummonitor (Videoausschnitt) Topographische Gegebenheiten wie Höhenunterschiede (X= Gebirge) werden durch Symbole dargestellt. Beispielsweise können die Stadtbilder von Köln und Bonn, der Fernmeldeturm, die Messe Deutz, die Uniklinik und das Unigebäude mit exakten Höhenangaben eingeblendet werden. Der Flußverlauf des Rheins und der Sieg ist ebenso dargestellt wie Kernforschungsanlagen, die von Sportflugzeugen nicht niedrig überflogen werden dürfen. Hubschrauberlandebahnen, die mit einem weißen Kreis und einem großen H zu sehen sind, sind nachts optisch nicht erfaßbar und so nur tagsüber anfliegbar. Auch das Militärgebiet an der belgischen Grenze stellt einen Bereich mit Höhensicherheitsabstand dar. Gefahren und Hindernisse werden durch rote Lichter gekennzeichnet. Hochspannungsleitungen zum Beispiel sind mit rot/weißen Kugeln versehen. x x Hindernis Gefahrengebiet Kernkraftwerk, das eine Gefährdung darstellt Grenzübergang Militärisches Funkfeuer Primärziel 11 Legende zum Luftraum Symbole, an denen sich die Fluglotsen orientieren

12 2. Rollfeld Darstellung der Rollwege und der Parkflächen Dieser Radarbildschirm zeigt im Gegensatz zum Luftraummonitor, der wegen der geringen Umlaufgeschwindigkeit der Radarantenne zeitverzögert darstellt, die aktuelle Position des Flugzeuges auf der Rollbahn und den Vorfeldern an. Aufgrund der höheren Umlaufgeschwindigkeit erreicht diese Antenne annähernd eine Echtzeitdarstellung der Bewegungen. Der Rollradarbildschirm wird vorwiegend bei Nebel oder Nachts verwendet. 12

13 3. Start- und Landebahnfreigabe Der Monitor der Start- und Landebahnfreigabe zeigt an, welche Start- bzw. Landebahnen zur Benutzung freigegeben sind. 13

14 4. Landeanflug Das Schiebeleistensystem Von den Fluglotsen wird zur Kontrolle der ankommenden Flugzeuge ein Schiebeleistensystem benutzt. Die zuständige Flugsicherungs-Unit aktiviert beim Start den Kontrollstreifendruck bis hin zum Zielflughafen. Diese Streifenwerden in Reihenfolge der ankommenden Flugzeuge gestaffelt und bieten so eine Kontrolle des Landeanflugs. Vor der Landung schicken die Piloten in den Tower Kontrollstreifen mit allen wichtigen Informationen 14 Legende zum Kontrollstreifen Abflugzeit EDDK - Abflughafen beantragte Flughöhe H - Gewichtsklasse OHY - Fluggesellschaft Flugnummer A300 - Flugzeugtyp Abfluggeschwindigkeit LTAI - Zielflughafen SIGEN3F - Kurs/ Abflugrichtung SIGEN - Luftstraße UW Anflugstrecke

15 5. Rollfreigabe Dieser Monitor koordiniert die Anfragen der startenden Flugzeuge. Anhand dieser Daten werden die Rollfreigaben für Startund Landebahnen erteilt. 15

16 6. Befeuerungsanlage Dia 30 Navigation am Boden Befeuerungshilfen Eine Landebahn, auf der Instrumentenanflüge durchgeführt werden, muß mit folgenden Befeuerungshilfen ausgerüstet sein: Anflugbefeuerungssystem (eine Reihe von Feuern, die sich entlang der Anfluggrundlinie erstreckt) Start- und Landebahn - Randbefeuerung, Start- und Landebahnendfeuer, Schwellenfeuer (nur vorgeschrieben für Bahnen, die bei Nacht benutzt werden) Start- und Landebahn - Mittellinienfeuer Aufsetzzonenfeuer Gleitwinkelbefeuerung (wird eingesetzt, wenn eine optische Gleitwegführung für Anflüge notwendig ist) Neben diesen aufgeführten Sichthilfen sind noch eine ganze Reihe weiterer Feuer, wie z.b. Stoppbahnbefeuerung, Rollbahnbefeuerung und Hindernisbefeuerung, vorhanden. 16

17 6. Befeuerungsanlage Befeuerungsmonitor Auf diesem Monitor sind alle Rollwege durch einen blauen Rand und grüne Mittellinien gekennzeichnet. Das Ende der Start- und Landebahnen ist mit roten Linien markiert. Zusätzlich markieren Zebrastreifen den Anfang und das Ende der Start- und Landebahnen. Die Landebahn ist mit weißen Linien dargestellt, um dem Piloten darauf aufmerksam zu machen, in welchem Bereich er aufsetzen soll. Der Anfang der Bahn ist mit einer grünen Linie dargestellt. 17

18 7. Flugplan Flugplan Je nach Bedürfnis stehen dem Pilot eine Anzahl verschiedener, für den Instrumenten- bzw. Sichtflug relevante Karten zur Verfügung, die unterschiedliche Anforderungen erfüllen: Weltluftfahrtkarte, Luftfahrtkarte, Arbeitsund Planungskarte, Funknavigationskarte, Nahverkehrsbereichskarte, Instrumenten - Anflug- und Abflugkarte, Sichtanflugkarte, Flugplatzkarte, Flugplatzhinderniskarte Luftfahrtkarten Luftfahrtkarten sind topographische Karten. Topographische Karten sind solche, die eine Beschreibung der Bodenformen, Gewässer, Vegetation, Besiedlung und Verkehrswege enthalten. Luftfahrtkarten dienen als Navigationskarten für den Sichtflug und sind daher speziell auf die Erfordernisse der Sichtnavigation ausgerichtet. Funknavigationskarten Diese Karte ist als Navigationskarte für Flüge entlang Flugsicherungs -Routen gedacht. Die Karte muß winkeltreu sein, 18 und ein Gr0ßkreis soll annähernd durch eine gerade Linie wiedergegeben werden. Außer dem Erdkoordinatennetz enthält die Karte ihrem Zweck entsprechend nur Flugsicherungsangaben. Zur Orientierung ist noch der Verlauf der Küsten und großen Gewässern aufgenommen. Flugsicherungsangaben: Verkehrsflughäfen, evl. weiteren Flugplätzen, Luftraumstruktur einschließlich der Luftstraßen und Pflichtmeldepunkte, Funknavigationsanlagen, Luftraumbeschränkungen, Mindestreiseflughöhen. Für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland gilt: Koordinatennetz, Grenzen und Flugplätze werden in grau dargestellt Luftraumstruktur, Funknavigations- Anlagen sowie Luftraumbeschränkungen in blau Flugverkehrsberatungsstrecken in grün Zuständigkeit der Flugsicherung- Stellen und das Flugsicherung-System in rot

19 7. Flugplan kleinerer Flughafen Instrumentenanflugkarten Diese Karten sollen den Zweck erfüllen, den Flugzeugführer mit allen Informationen zu versorgen, die er für die sichere Durchführung eines bestimmten Anflugverfahrens braucht. Topographische Angaben sind nur soweit aufgenommen, wie sie für die sichere Durchführung des Fluges von Bedeutung sind. Es sind insbesondere Angaben über Hindernisse in dem Gebiet, in dem der Anflug durchgeführt wird. Ansonsten sind, das Anflugverfahren betreffend, alle Einzelheiten dargestellt: sämtliche Funkfeuer, die mit dem Verfahren in Zusammenhang stehen Angaben über Frequenzen, Kurse, Peilungen, Distanzen und Luftraumbeschränkungen Warteschleifen, Fehlanflugverfahren, Mindesthöhen, bzw. während des Anfluges einzuhaltende Höhen, Anflugminima Rome 124,20 Pflicht- Meldepunkt internationaler Flughafen Gebirge Sprechfunksequenz Funkfeuer mit Entfernungsangabe Funkfeuer mit Richtungsangabe Meldepunkt Start- und Landebahn (hier: Köln/Bonn) 19 Legende zum Flugplan Symbole, an denen sich Piloten orientieren