Navigation Engineering

Durch Satelliten-Navigation können wir sicher, effizient und ökologisch jeden Flughafen ohne jegliche Installationen am Boden erschliessen.

Der Vorteil von GNSS (Global Navigation Satellite System – bekanntestes dabei ist wahrscheinlich Galileo oder GPS) Verfahren sind die sogenannten „curved approaches“, das heisst, dass wir stabile Kurven um die Hindernisse oder zur Anflugoptimierung fliegen können. Dabei wir das Flugzeug ständig über das FMS (Flight Management System) und den Autopiloten geführt. Das Minimum für einen solchen Anflug liegt heute auf rechnerischen 200 ft über Grund, verwendeten 250 ft über Grund. Je nach umgebendem Terrain wird dazu eine höhere Decision Altitude (Entscheidungshöhe, bei welcher der Pilot Sichtreferenzen haben muss) zugeteilt. Dabei werden Informationen und die Führung durch das System weiterhin zur Verfügung gestellt – der Flieger könnte sich weiter mit Autopilot führen lassen (wie dies beim heute bekannten ILS auch der Fall ist).

Darstellung auf dem FMS des Flugzeuges, die verschiedenen Farben bedeuten verschieden hohe Hindernisse (in Bezug auf die aktuelle Position)

Das Verfahren ist weltweit vielerorts bereits erfolgreich im Einsatz und wurde einst von einem Captain, der sich immer wieder sagen musste: „Mein Flugzeug kann mehr als mir vielerorts zur Verfügung gestellt wird!“ entwickelt. Dieser Captain, Cpt Steve Fulton, gründete vor einigen Jahren die Unternehmung NAVERUS, welche sich mit dem Design solcher Anflüge befasst. Die Unternehmung ist bei der FAA und der ICAO voll anerkannt und hat im letzten Jahr den Preis für die innovativsten Fortschritte in der Aviatik gewonnen. NAVERUS und ihre Spezialisten sind die Partner von uns und unseren Partnerfirmen, um die RNP Verfahren in der Schweiz zu implementieren.

Link: www.naverus.com

Bei diesen Verfahren wird ein „Korridor“ um das Flugzeug errechnet, welcher die Leistungsdaten des Flugzeugs wiederspiegelt. Somit hat jedes Flugzeug, je nach seiner navigatorischen Leistungsfähigkeit/Genauigkeit und physikalischen Eigenschaften einen eigenen „Sicherheitskorridor“. Deshalb spricht man bei diesen Verfahren von RNP (Required Navigation Performance), weil für die jeweiligen Anflüge die Leistungsfähigkeit des Flugzeuges berücksichtigt wird. Selbstverständlich braucht das Flugzeug nicht den ganzen Korridor, sondern bewegt sich absolut in der Mitte bei der kleinsten Abweichung wird die Crew darauf aufmerksam gemacht, bei noch weitere kleiner Abweichung folgt der Durchstart.

Wenn das Terrain so komplex wird, dass die gängigen Vorgaben nicht mehr ausreichen um den Anflug/Abflug zu designen, spricht man von RNP AR (Authorisation Required). Dabei bedarf das Vefahren, nach publizierten Kriterien gerechnet, einer Bewilligung der zuständigen Behörde. Kommen die Track Designer mit diesen Vorgaben nicht zum Ziel, müssen die zugelassenen Flugzeugtypen eingeschränkt werden (tailored design), spezielle Kriterien kommen dann zum Zug, welche durch der Flugzeug-Hersteller zertifiziert wurden (own criteria).

Was macht RNP so attraktiv?

• Es ist ein sicheres, einfaches Verfahren, welches bereits weltweit erprobt ist und neu nach Europa kommt
• Es ist ein ökologisches Verfahren, weil durch die FMS-Führung des Flugzeuges der Kerosinverbrauch optimiert wird, die Lärmimmisionen werden minimiert
• Es können, durch die erhöhte Genauigkeit und die Fähigkeit Kurven zu fliegen, Lärmempfindliche Gebiete einfach umflogen werden
• An- und Abflüge können optimiert werden (viel kürzere Wege)
• Fehlanflugverfahren werden gerechnet (auch für Motorenausfall möglich) und das Flugzeug wird immer geführt (nicht wie bei den heute üblichen PANS OPS Verfahren, bei denen nur einen minimalen Steigkoeffizient publiziert wird). Somit weiss die Crew genau was zu tun ist und die Flugsicherung kennt im voraus was das Flugzeug machen wird!
• Es wird keine zusätzliche Infrastruktur am Boden benötigt
• Keine zusätzliche Strahlungen vom Boden (wie beim ILS oder MLS, etc)
• Auf jedem Gelände einfach und sicher möglich

Was muss technisch erfüllt sein, damit ein RNP Verfahren geflogen werden kann?

Für die Zulassung eines solchen Verfahrens muss der Track Designer (hier NAVERUS) vom lokalen Regulator anerkannt sein, die Infrastruktur (Hindernisfreiheiten, Beleuchtungen, Hilfsmittel, etc) müssen vorschriftsgemäss vorhanden sein. Dann folgen die Zulassungen für die Crew, welche eine Ausbildung für diese Verfahren haben muss (gleich wie bei den heute verbreiteten Varianten). Als zweites muss das Flugzeug den Anforderungen entsprechen: Double FMS, FMS capable for curved approaches, Double Autopilot – pwr source, Inertial navigation system (IRS) oder gleichwertiges System, MFD (Multi Functional Displays), Data storage, etc. Je nach Anforderungen des Designs, werden allenfalls nur spezielle Flieger zugelassen oder die Ausrüstungsminima werden angehoben. Zusätzlich muss auch die Unternehmung in das System passen, die Verfahren kennen, die aufdatierten Unterlagen korrekt und zeitgerecht zur Verfügung stellen und die FMS Daten zur Verfügung stellen (OPS approval für die Unternehmung). Somit sieht das Anforderungspaket etwa so aus:

RNP AR Operations Approval besteht aus drei Elementen:

• Procedure Design (Procedure / Company)
• Aircraft Capability (Airplane)
• Flight Operations (Crew)

Sind alle Voraussetzungen summarisch erfüllt, dann das Verfahren zugelassen und in Betrieb genommen werden.