Notizen eines Flugsimulations-Enthusiasten

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Geheimnisse des Cockpits 6.2: Hilfssysteme für die Landung

Die Landehilfesysteme umfassen das sogenannte Blindlandesystem, nämlich das Instrument Landing System (ILS), sowie den Precision Approach Path Indicator (PAPI). Darüber hinaus sind in der Nähe von Pisten häufig Transmissometer zu sehen, die zur Messung der Runway Visual Range (RVR) dienen. Aus persönlicher Erfahrung lässt sich sagen, dass die Freude an der Reise大为 erhöht wird, wenn man aus geschäftlichen oder privaten Gründen fliegt und die各种 Ausrüstung auf dem Flughafen wiedererkennen kann.

Das Instrument Landing System (ILS) ist derzeit das am weitesten verbreitete Präzisionsanflug- und Landeführungssystem für Flugzeuge. Seine Aufgabe besteht darin, durch von Bodenstationen ausgesendete Funksignale die Führung im horizontalen Localizer und im vertikalen Glide Slope zu gewährleisten, wodurch ein virtueller Pfad von der Piste in den Himmel erstellt wird. Das Flugzeug bestimmt über bodengebundene Empfangsgeräte seine relative Position zu diesem Pfad, fliegt in die richtige Richtung zur Piste und Descend in stabiler Weise, um schließlich eine sichere Landung zu ermöglichen. Da das ILS Flugzeuge auch bei niedrigen Wetterbedingungen oder wenn der Pilot keine visuellen Referenzen sieht, zum Anflug und zur Landung führen kann, wird es umgangssprachlich als Blindlandung bezeichnet.

Die genauen Positionen der Localizer- und Glide Slope-Einrichtungen auf dem Flughafen können der folgenden ILS-Systemübersicht entnommen werden.

Im Folgenden werden der Localizer und der Glide Slope genauer betrachtet.

Anhand der obigen Abbildung ist zu erkennen, dass zwei gleich starke Funkstrahlen, die von der Bodenantenne des Localizers ausgesendet werden, einen virtuellen gelb-blauen Pfad bilden. (Die vom Localizer (links oben) gesendeten VHF-Signale verwenden respectively 90Hz und 150Hz Modulationsfrequenzen, sodass der Bereich in Richtung der Piste in einen linken und einen rechten Teil unterteilt werden kann.) Beim Anflug in Richtung Piste ist der gelbe Bereich auf der linken Seite das 90Hz-Signal und der blaue Bereich auf der rechten Seite das 150Hz-Signal. Das Bordempfangsgerät kann anhand der Differenz der Signalstärken die aktuelle Position bestimmen und dem Piloten Informationen darüber liefern, ob er genau auf der Mitte der Piste ausgerichtet ist. Wenn er abweicht, wird die Abweichung angezeigt, damit der Pilot korrigieren kann.

Die horizontalen Führungssignale (LOC-Signale) des Localizers (Localizer, LOC/LLZ) liegen im Frequenzbereich von 108,8 bis 111,95 MHz. Der Strahl ist ein sektorförmiger Keil mit sehr kleinem Winkel und bietet die Führung des Localizers (horizontalen Position) relativ zur Piste. Die Sendeantennengruppe des Localizers befindet sich am fernen Ende des Anflugs der Piste, in der Regel etwa 300 Meter hinter der Pistenschwelle. Unten ist ein Foto, das ich am Flughafen Hiroshima aufgenommen habe: Man sieht, dass dieser Localizer aus einer Gruppe roter Antennen besteht und sich am Ende der Piste 28 befindet. Er bietet also die horizontale Führung für Flugzeuge, die in Richtung der Piste 10 landen.

Ein weiteres Bild der LOC-Antenne für die Piste 06R des Flughafens Kansai: An diesem Tag wurde die entgegengesetzte Richtung der gleichen Piste, 24L, für die Landung genutzt, und eine JAL Boeing 737 flog direkt über dem LOC.

Der Glide Slope (Glide Slope, GS oder Glide Path, GP) bietet durch einen Strahl mit einem Elevationswinkel von etwa 3 Grad die Führung des Glide Slopes (vertikalen Position) relativ zum Pistenschwellen. Er befindet sich 500 Fuß neben der Piste und 1000 Fuß vom Anflugende entfernt. Seine Frequenz liegt zwischen 329 und 329 MHz, ähnlich dem Strahl des Localizers. Der Glide Slope-Strahl besteht ebenfalls aus zwei gleich starken Strahlen, die ober- und unterhalb des 3º-Glide Slopes zur Erdoberfläche verteilt sind. Oberhalb des Glide Slopes wird mit 90Hz moduliert, unterhalb mit 150Hz. Wenn der Sinkflug des Flugzeugs steiler ist als der Glide Slope, ist das 90Hz-Funksignal stärker, der Instrumentenzeiger zeigt nach unten, und der Pilot senkt die Flugzeugnase; umgekehrt, wenn das 150Hz-Signal stärker ist, muss das Flugzeug steigen. Wenn die Strahlenstärke gleich ist, behält das Flugzeug die normale 3º-Sinkrate und landet stabil auf der Piste.

Die Antenne des Glide Slopes ist einfacher als die des Localizers. Das obige Foto habe ich außerhalb der Piste 32L des Flughafens Osaka (Itami) aufgenommen. Man sieht die rot-weiße Antenne in der Bildmitte, das ist der Glide Slope.

Nebenbei erwähnt: auf der rechten Seite des obigen Fotos gibt es noch eine rote Vorrichtung, den RVR-Sensor. Das ist keine Navigationsanlage, sondern ein Gerät zur Messung der Runway Visual Range (RVR). Die Runway Visual Range definiert die Distanz, die ein Pilot an Bord eines Luftfahrzeugs auf der Mittellinie der Piste die Markierungen auf der Pistenoberfläche oder die Randbefeuerung oder Mittellinienbeleuchtung sehen kann. Die Kategorien des ILS-Systems wurden in Abschnitt 5.4 Instrumentenanflugkarte vorgestellt. Bei der präzisesten Kategorie III C (CAT III C) ist eine sichere Landung auch möglich, wenn die RVR null beträgt. Hier sind einige Bilder von Luftfahrt-Wettermesseinrichtungen auf dem Flughafen: RVR-Sensor: Windrichtungs- und windmesser:

Außerdem gibt es links neben der Glide Slope-Antenne eine kleine Antenne, das DME (Distance Measuring Equipment), das dem Flugzeug Informationen über die Entfernung zum Glide Slope liefert. Vergrößert sieht es so aus: Das obige Foto wurde am Flughafen Kansai aufgenommen.

Das ILS-System umfasst auch Einrichtungen für Markierungsbaken (Marker Beacon). In Kombination mit der obigen Systemübersicht sind von fern nach nah in der Nähe der Piste der äußere Marker (Outer Marker), der mittlere Marker (Middle Marker) und der innere Marker (Inner Marker, in der Abbildung nicht beschriftet) zu finden. Sie bieten grobe Informationen über die Entfernung des Flugzeugs zur Pistenschwelle und zeigen gewöhnlich an, dass das Flugzeug beim Überfliegen dieser Bake nacheinander den Final Approach Fix (FAF), die Entscheidungshöhe für Kategorie I und die Entscheidungshöhe für Kategorie II erreicht.

Der äußere Marker befindet sich 5 Seemeilen vom Pistenende entfernt. Wenn ein Flugzeug ihn überfliegt, blinkt die entsprechende blaue Lampe im Cockpit und ein 400Hz-Tonsignal ertönt.

Der mittlere Marker befindet sich 0,5 Seemeilen (915 Meter, 3000 Fuß) vom Pistenende entfernt. Wenn ein Flugzeug ihn überfliegt, blinkt eine bernsteinfarbene Lampe und ein 1300Hz-Tonsignal erinnert den Piloten daran, zu achten. Die Flughöhe beträgt zu diesem Zeitpunkt etwa 60 m (200 Fuß).

Der innere Marker ist nur 305 m (1000 Fuß) vom Pistenende entfernt. Wenn ein Flugzeug ihn überfliegt, beträgt die Höhe nur 30 m (100 Fuß). Das ist die Entscheidungshöhe für Kategorien II-Blindlandung. Beim Überflug blinkt ein weißes Licht im Cockpit und ein 3000Hz-Tonsignal warnt.

Auf dem Flughafen gibt es auch PAPI. Das ist ein visuelles Referenzsystem, das dem Piloten eine visuelle Referenz für die Position des Flugzeugs relativ zum korrekten Glide Slope bietet. Die vollständige Bezeichnung von PAPI lautet Precision Approach Path Indicator. Es ist eine Art Visual Approach Slope Indicator (VASI), bestehend aus einer Reihe von Lichtern, die neben der Piste installiert sind und dem Piloten Signale anzeigen, ob der Anflugwinkel des Flugzeugs geeignet ist. PAPI ist normalerweise in einem Abstand von 110 bis 175 Metern von der Pistenschwelle installiert, der Abstand zwischen den Lampen beträgt 10 Meter, und die der Piste am nächsten liegende Lampe befindet sich in einem Abstand von 9 bis 18 Metern zur Piste.

Wenn die Anzeigen zwei rote und zwei weiße Lampen zeigen (von links nach rechts), bedeutet das, dass das Flugzeug im Anflug die richtige Höhe hat, also der Sinkwinkel 3,0° beträgt. Ein weißes und drei rote Lampen bedeuten, dass der Sinkwinkel 2,8° beträgt, also etwas niedriger als der Standard-Sinkwinkel (2,8°). Wenn die Anzeigen vier rote Lampen zeigen, ist der Sinkwinkel bereits unter 2,5° gefallen, also deutlich unter dem Standard-Sinkwinkel. Ähnlich wie bei vier roten Lampen bedeutet vier weiße Lampen, dass der Sinkwinkel bereits über 3,5° liegt, also deutlich über dem Standard-Sinkwinkel.

PAPI-Anlagen sind auch vom Boden aus zu sehen. Unten siehst du ein Foto, das ich außerhalb der Piste 32L des Flughafens Osaka (Itami) aufgenommen habe: Links im Bild ist der Glide Slope, rechts auf dem Rasen neben der Piste sind vier rote Lichter zu sehen, das ist der PAPI (Vorderseite). Da das Foto vom Boden aus aufgenommen wurde, ist der Winkel null, daher sind die vier roten Lichter korrekt.

PAPI, Glide Slope, Windfahne, RVR und DME sind auch aus dem Flugzeug zu sehen. Zum Beispiel wurde das folgende Foto am Flughafen Kansai aufgenommen, als das Flugzeug am Boden rollte und kurz vor dem Einflug in die Piste 06R war. Aus dem Kabinenfenster konnte man die vier nahen PAPI-Lichter (Rückseite) am Boden sowie den fernen ILS-Glide Slope und die DME-Antenne sehr deutlich sehen.

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