Wie funktioniert das Navigationssystem eines Flugzeugs

Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie die Piloten sehen, wohin sie fliegen? Flugzeuge legen Tausende von Kilometern am Himmel zurück, und obwohl der Horizont überall gleich aussieht, schaffen sie es trotzdem, ihr Ziel genau zu erreichen.

Ein Flugzeug zu seinem Ziel zu steuern, ähnelt eher der Navigation auf See als dem Führen eines Fahrzeugs wie z. B. eines Autos: Tatsächlich ist ein Flugzeug, genau wie ein Schiff, auf ein komplexes Navigationssystem angewiesen, das dem Piloten erlaubt, sich zwischen den Wolken zu orientieren.

Die Flugzeug-Navigationssysteme

Zu den Navigationshilfen, die dem Piloten zur Verfügung stehen, gehören alle Systeme an Bord des Flugzeugs und die Funkhilfen, die dem Piloten helfen, die Position des Flugzeugs zu bestimmen.

Zu Beginn des Fluges laden die Piloten eine vorgegebene Route in das Flugmanagementsystem: Ist die Route einmal festgelegt, können die Piloten sie während des Fluges auf ihren Bildschirmen verfolgen. Außerdem können sie rund um ihren Flugpfad viel mehr überwachen, z. B. das Vorhandensein von anderen Flughäfen, anderen Flugzeugen, Bergen und schlechtem Wetter.

Die On board-Navigationssysteme können sich wie folgt unterscheiden:

– das Global Navigation Satellite System (globales Navigationssatellitensystem) oder GNSS;
– das Referenz-Inertialsysteme oder IRS;
– das Flight Management System (elektronische Hilfsmittel für die Flugsteuerung und Flugnavigation) oder FMS.

Das Global Navigation Satellite System (globales Navigationssatellitensystem)

Dies ist der Umfang der Navigationssysteme, die verwendet werden, um die Koordinaten, Höhe, Geschwindigkeit und andere Parameter des Flugzeugs zu kennen. Die bekanntesten Systeme dieser Art sind GPS, GLONASS und Galileo. Sie nutzen die Vorteile der Geo-Radio-Ortung durch ein Netzwerk von künstlichen Satelliten in der Umlaufbahn.

Das Referenz-Inertialsystem (IRS)

Das IRS ist ein autonomes System, das unseren Standort mit Hilfe von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen verfolgen kann. Zu Beginn des Fluges, während sich das Flugzeug noch am Boden befindet, teilen die Piloten dem System die genaue Position in Form von Breiten- und Längengraden mit.

Von diesem Moment aus erkennt das IRS jede Bewegung durch eine beliebige Achse und berechnet dann die Position des Flugzeugs auf der Grundlage dieser Bewegung. Es erfordert keine andere externe Eingabe als die zu Beginn des Fluges eingegebenen Koordinaten.

Das Flight Management System

Sobald die Route festgelegt ist, werden die Informationen in das Flight Management System (FMS) eingespeist, das wir als das Gehirn der Flugzeugnavigation definieren können.

Seine Aufgabe ist es, den Piloten bei der Berechnung der Flugparameter und damit bei der Steuerung der Navigation zu unterstützen.

Das FMS erleichtert den Piloten die Arbeit und erhöht gleichzeitig die Flugsicherheit.

Einige Funktionen dieses Systems sind:

– Verwendung zur Konfiguration des Autopiloten um dem vor dem Start festgelegten Kurs zu folgen;
– Start- und Anflugrouten und von Fluglotsen angezeigte Informationen zu konfigurieren;
– Hilfe zur Berechnung der Flugparameter;
– empfiehlt Leistungseinstellungen zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs;
– schätzt die Ankunftszeit innerhalb der Route.

Die Funkhilfen für ein Flugzeug

Heute werden dank der Möglichkeit, Instrumentenflüge durchzuführen, in der Reiseflugphase nur noch selten Funkhilfen eingesetzt. Dennoch spielen sie eine wichtige Rolle in der Aufstiegs-, Anflug- und Landephase.

Die Funkunterstützung sendet Funksignale, die der Pilot empfängt, indem er das Bordgerät auf die entsprechenden Frequenzen einstellt. Sobald die Route festgelegt ist, wird dieselbe elektronisch an die Flugverkehrszentrale gesendet. Die Flugrouten-Verkehrszentrale analysiert die vorgeschlagene Route und bestimmt, ob der aktuelle Flugverkehr die Route aufnehmen kann. Der lokale Fluglotse informiert den Piloten während des Starts, ob die Route frei ist. In diesem Fall kann der Pilot fortfahren.

Wie Sie vielleicht schon erraten haben, ist es für einen Piloten dank dieses komplexen Navigationssystems sehr schwierig, sich zu verirren: Es gibt eine Menge Informationen, und was am Ende zählt, ist, sie richtig zu interpretieren.