Neue Konzepte für Kommunikation, Navigation und Surveillances im Flugverkehr
Die heutige Zivilluftfahrt ist ein schnell wachsender Markt. Daraus resultiert eine zunehmende Dichte des Luftverkehrs, der noch immer hauptsächlich auf analoge Kommunikation und GNSS für Navigationszwecke angewiesen ist. Um ein zukünftiges Air Traffic Management zu ermöglichen, entwickelt das DLR neue Konzepte für Kommunikation, Navigation und Surveillances (CNS). So ist die Integration von CNS-Diensten ein wichtiges Ziel, um die Effizienz der Frequenznutzung zu verbessern und die Ausfallsicherheit zu erhöhen. Es soll eine optimale Trennung zwischen den Flugzeugen erreicht werden, wobei die Sicherheit auf dem heutigen oder einem noch höheren Niveau gehalten werden soll.
In diesem Zusammenhang konzentriert sich das vom gemeinsamen Unternehmen SESAR3 gegründete Projekt MIAR (Make I-CNS A Reality) auf die Nutzung der Fähigkeiten des digitalen Luftfahrtkommunikationssystems im L-Band (LDACS) in Bezug auf Sicherheit, Effizienz und Belastbarkeit. In Flugtestkampagnen wird MIAR mehrere komplementäre Navigationstechnologien wie e-DME, geländegestützte Navigation und radargestützte Navigation sowie die Navigationsfunktion in LDACS demonstrieren. Im Bereich der Kommunikation und Überwachung wird das Projekt Luft-Boden-SWIM-Lösungen (System-Wide Information Management) validieren.
Die Arbeit in MIAR zur Weiterentwicklung der LDACS-Technologie wird sofort auf den gesamten LDACS unterstützen Luftraum skalierbar sein. Zunächst ist LDACS auf den SES-Raum ausgerichtet, aber aufgrund der Beschaffenheit der Technologie am Boden und der vereinfachten Integration in bestehende Avionicgeräte ist die Technologie voll skalierbar und kann den weltweiten Betrieb unterstützen. LDACS wird auch eine wichtige Infrastruktur zur Unterstützung von i4D- und Full 4D-Operationen im Europäischen Luftraum sein und kann schnell auf andere Regionen der Welt mit hohem Verkehrsaufkommen ausgeweitet werden. Als Zielinfrastruktur für die terrestrische Luft-Boden-Kommunikation im SES-Luftraum wird LDACS alle Flugbahn- und damit verbundenen Flugdaten-Downlinks sowie die bodengestützte Kommunikation mit den Fluglotsen übertragen. MIAR wird dafür sorgen, dass die LDACS-Technologie mit den sich entwickelnden SWIM-Spezifikationen vollständig interoperabel ist, vor allem mit dem so genannten 'violetten Profil', das die Aufgabe hat, alle ausgetauschten sicherheitskritischen Luft-Boden-Kommunikationen sicher zu übertragen, einschließlich der Unterstützung von i4D. Dies gilt auch für Flugbahndaten, die mit hoher Genauigkeit und Integrität geliefert werden müssen, um wichtige Operationen wie Abflug- und Ankunftsmanagementsysteme zu unterstützen. Sowie allen Funktionen zur Optimierung der Landebahnbelegung, die ebenfalls im Rahmen von MIAR validiert werden sollen. Die Bereitstellung von angemessen sicheren und gesicherten Fluginformationen für solche Boden-Luftraum-Optimierungstools wird erhebliche und anhaltende Sicherheits- und Umweltvorteile mit sich bringen, einschließlich einer Reduzierung der Roll- und Haltezeiten im Flughafen- und Anflugbetrieb.
Die in MIAR geleistete Entwicklungsarbeit wird schließlich durch Flugversuche demonstrieren und damit ein TRL 6 erreichen. Dies wird eine Validierung in realitätsnahen Luftraumumgebungen ermöglichen und so zur Verfeinerung der betrieblichen und technischen Anforderungen beitragen, die in die entsprechenden Standardisierungsforen wie die ICAO eingebracht werden.
Ein weiterer Teil von MIAR, der die Wirkung der Arbeit maximieren wird, ist die Erstellung einer Kosten-Nutzen-Analyse für die verbesserte LDACS-Technologie als Ganzes. Die oben genannten Vorteile werden einer detaillierten Schätzung unterzogen und zusammen mit den prognostizierten Kosten für die beschriebenen technischen Verbesserungen gründlich bewertet. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass der Business Case für den Einsatz der LDACS-Infrastruktur in der realen Welt solide und positiv für die Interessengruppen bleibt, die die Beschleunigung der Einführung von LDACS und die dadurch ermöglichten operativen Fähigkeiten unterstützen.
Video: MIAR - Make I-CNS A Reality
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