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Flight Validation

Validierung von Instrumentenverfahren

Die Validierung von Instrumentenflugverfahren (flight validation) ist zu einem essentiellen Segment der Flugvermessung geworden. Die zivile Luftfahrt löst sich immer mehr von terrestrischen Navigationsanlagen und verwendet stattdessen GNSS für die en-route Navigation (RNP), und zu einem geringeren Grad auch für Landeverfahren, wo ILS weiterhin eine hohe Verbreitung besitzen wird.

Validierung von Verfahren, RNP

Gemäß ICAO Document 9906/Vol 5 - Quality Manual for Instrument Procedure Design muss vor der Veröffentlichung eines neuen oder geänderten An- und Abflugverfahrens eine qualifizierte „Flight Validation„ erfolgen. Allen Verfahren gemeinsam ist die Überprüfung der im Entwurf vorliegenden Verfahren im Büro und die anschließende fliegerische Bewertung in Bezug auf Arbeitsbelastung und Durchführbarkeit des Verfahrens mit einer King Air 350 der FCS. Hierbei erfolgt eine erneute Prüfung der Karten und weiterer flugbetrieblicher Fragen z.B. die Eignung der veröffentlichten Funkfrequenzen und eine qualitative Hindernisbewertung. Von zentraler Bedeutung ist bei GPS RNAV-Verfahren die Validierung der NAV Datenbank auf Übereinstimmung mit der AIP, was von der FCS toolgestützt sowohl für die ARINC 424 und FMS-Formate erfolgt. Zur Validierung wird eine spezielle, im regulären Produktionsprozess konfigurierte Test-Datenbank (preproduction database) eingesetzt, die aus Sicherheitsgründen nur für die FCS codiert wird. Die Validierung von RNP-Verfahren durch die FCS einschließlich LPV (APV SBAS) und auf GNSS oder konventionellen Navaids basierenden Verfahren wird vom Flight Management System (FMS) in den FCS-Flugzeugen und durch die enge Integration von cockpit und FIS voll unterstützt. Die erfolgreiche Flugvermessung wird mit einem Bericht dokumentiert. Dieser ist Grundlage für die anschließende Freigabe des Verfahrens und Veröffentlichung in der AIP.
Die Überprüfung neuer Verfahren wurde in Deutschland bereits in 2001 eingeführt. Sie wird von für diese Aufgabe besonders ausgebildeten und lizensierten Flugvermessungspiloten (Flight Validation Pilot) der FCS durchgeführt.

» Überprüfung von NAV Datenbanken

» LPV-200 Flugvermessungen

» P-RNAV

Validierung von Helikopterverfahren

Eine besondere Herausforderung stellt die Flight Validation und Flugvermessung von IFR-Verfahren für Hubschrauber dar. Zur Lösung des Problems ist die FCS Flight Calibration Services GmbH eine Kooperation mit der schweizerischen Luftrettung Rega eingegangen. Im Juli 2014 wurde eine AgustaWestland AW109SP der Rega mit einem mobilen Flugvermessungssystem der FCS ausgerüstet. Diese Plattform wird für die Flugvermessung des neuen LFN (Low Flight)-Netzwerks sowie LPV-Verfahren in der Schweiz verwendet. Erste Validierungsflüge mit der AW-109SP fanden in Deutschland in 2016 statt. Aus Redundanzgründen wird eine zweite AW109SP für den Einsatz in der Flight Validation ausgerüstet.

» Helifis Helicopter Flight Inspection FCS (Download 2,3 MB)

LPV (APV SBAS), LPV-200

Mit APV SBAS steht ein auf Wide Area Differential GPS bzw. EGNOS basierendes Landeanflugverfahren mit vertikaler Höhenführung (LPV) und damit niedriger Entscheidungshöhe zur Verfügung, ohne dass am Boden eine ILS-Infrastruktur benötigt wird. Der FCS-Leistungsumfang umfasst die Überprüfung und fliegerische Validierung des Verfahrens, gestützt auf Cockpit-Avionik und Flugvermessungssystem, u.A. zur Satellitenauswertung, sowie die toolbasierte Überprüfung der Navigationsdatenbank einschließlich des FAS Data Blocks.

Durch die Weiterentwicklung des EGNOS-Systems wurden in 2016 erstmalig LPV-200-Verfahren (SBAS CAT I) möglich, die eine Entscheidungshöhe entsprechend einem ILS CATI zur Verfügung stellen. Erste LPV-200 Flugvermessungen der FCS erfolgten im April 2016 in Wien.

P-RNAV

P-RNAV Navigation über DME/DME gilt als GPS Fallback-Verfahren mit einer Genauigkeit von + 1nm (RNAV1). Als terrestrisches Navigationssystem ist eine Flugvermessung erforderlich. Das FCS-Flugvermessungssystem gestattet die Überprüfung von bis zu 4 DME- oder TAC-Anlagen gleichzeitig. Darüber hinaus können mit der FCS SISMOS-Technologie bis zu 10 DME-Anlagen und ihre Ausbreitungseffekte gleichzeitig bewertet werden. P-RNAV-Vermessungen verwenden die genau bestimmten 3D-Antennendiagramme der FCS King Air Flugzeuge in Realzeit; Voraussetzung für die absolute Feldstärkebewertung im Raum mit der von der ICAO geforderten Genauigkeit. Ergebnisse der im Auftrag von EUROCONTROL durchgeführten DME-Sondervermessungen der FCS mit Nutzung der FCS SISMOS-Technik wurden zur Verbesserung der Aussagegenauigkeit der DEMETER DME Simulationssoftware von EUROCONTROL herangezogen.

EUROCONTROL bietet eine Reihe von » Guidelines im Zusammenhang mit der komplexen P-RNAV Thematik an. Diese sind über die entsprechende Suchbegriffe auffindbar.

Überprüfung von NAV Datenbanken

Die heutige kommerzielle Luftfahrt ist ohne GPS-gestützte Navigation und dem Performance Based Navigation (PBN) – Konzept der ICAO kaum noch vorstellbar. Bei GPS RNAV- und Präzisionsanflugverfahren ist die Integrität der Flight Management-System-Datenbank von zentraler Bedeutung. Gleiches gilt bei Anflugverfahren mit autopilotgestützter barometrischer Höhenführung (AP BaroVNAV). Deswegen werden alle neuen oder geänderten An- und Abflugverfahrensdaten im Deutschen Luftraum von der FCS in einer speziellen „preproduction“-Datenbank codiert, die gem. ICAO-Empfehlungen in der regulären Produktionskette erzeugt wird. Anschließend erfolgt die Validierung mit dem speziellen FIDIT – Tool der FCS, sowie die fliegerische Überprüfung. FIDIT (Flight Inspection Database Integrity Tool) basiert auf dem u.a. von der Deutschen Lufthansa eingesetzten dbit® -Datenbanktool. Es gestattet den rechnergestützten Vergleich und die Validierung von Verfahrensdaten in den Formaten ARINC 424 und FMS gegen vorgegebene Toleranzen bzw. Referenzdaten. Anstelle einer periodischen Flugvermessung bzw. flight validation von GPS-basierten Verfahren überprüft die FCS einmal jährlich die Datenbanken auf Übereinstimmung mit den in Deutschland veröffentlichten Daten.
Die FCS ist gerne bereit, basierend auf unserem Datenbankvalidierungs-Toolset, beispielsweise tailored oder company routes kundenspezifisch regelmäßig zu überprüfen. Sprechen Sie uns hierzu an.