Funknavigation und Fluginstrumente: Frequenzen, Systeme und Codes

I. Radar- und Frequenzgrundlagen

Frequenz von luftgetragenem Wetterradar

9375 MHz (X-Band).

Maximale eindeutige Reichweite bei PRF 1200 pps

Ein Bodenradar mit einer Pulsfolgefrequenz (PRF) von 1200 Impulsen pro Sekunde hat eine maximale eindeutige Reichweite von ca. 67 NM.

Funktionsprinzip des Primärradars

Puls-Technik (Impulstechnik).

Erforderliche PRF für 50 km eindeutige Reichweite

Unter Vernachlässigung der Pulslänge und der Rücklaufzeit benötigt eine Radaranlage für eine maximale eindeutige Reichweite von 50 km eine Pulsfolgefrequenz (PRF) von 3000 Impulsen pro Sekunde.

Frequenzband für Wetter- und bodengestützte ATC-Radarsysteme

SHF (Super High Frequency).

Farbskala im Airborne Wetterradar (CRT)

In einem Airborne Wetterradar mit Farb-Kathodenstrahlröhre (CRT) wird die zunehmende Schwere von Regen und Turbulenzen typischerweise durch eine Farbveränderung angezeigt, die von Grün über Gelb nach Rot verläuft.

Doppler-Effekt (Frequenzabnahme)

Aufgrund des Doppler-Effekts tritt eine scheinbare Abnahme der Sendefrequenz, die proportional zur Geschwindigkeit des Senders ist, auf, wenn: der Sender sich vom Empfänger wegbewegt.

II. VOR und DME

Frequenzband für VOR-Übertragungen

VHF (Very High Frequency).

Messprinzip des VOR (Very High Frequency Omnidirectional Range)

Phasenvergleich.

Maximale VOR-Reichweite (Sichtlinie)

Ein Flugzeug auf Flugfläche (FL) 100 sollte eine VOR-Bodenstation, die sich 100 ft über MSL befindet, bei einer ungefähren maximalen Reichweite von 135 NM empfangen können.

Flug entlang eines VOR-Radials

Wenn ein Flugzeug entlang eines VOR-Radials fliegt, folgt es einer Großkreisbahn.

Beeinträchtigung der VOR-Übertragung

Die VOR-Übertragung kann durch unregelmäßige Ausbreitung über unebene Bodenflächen beeinträchtigt werden.

Interpretation des VOR Course Deviation Indicator (CDI)

• Ausgewählter Kurs (OBS): 090º
• TO/FROM-Anzeige: "TO"
• CDI-Nadel: Halbe Ablenkung nach rechts.

Das Flugzeug befindet sich auf Radial 275º.

Frequenzbereich des DME (Distance Measuring Equipment)

962 bis 1213 MHz.

DME-Sättigung (Beacon Saturation)

Bei einer konventionellen DME-Anlage tritt die "Beacon Saturation" (Baken-Sättigung) auf, wenn die Anzahl der gleichzeitigen Abfragen 100 überschreitet.

DME-Anzeige direkt über der Station (Slant Range)

Ein Flugzeug überfliegt eine DME-Station in 12.000 Fuß Höhe über der Station. Die DME-Anzeige beträgt zu diesem Zeitpunkt ca. 2 NM (Schrägentfernung).

Berechnung des horizontalen Abstands (DME)

Beim Fliegen in 6000 Fuß Höhe über Grund zeigt das DME 5 NM an. Der horizontale Abstand des Flugzeugs zur DME-Station beträgt ca. 4,9 NM.

Genaueste Area Navigation (RNAV) Fix-Kombination

DME/DME.

Symbolische Kennzeichnung QTX

Die Buchstaben QTX deuten auf eine VOR/DME-Anlage hin.

III. GPS und Satellitennavigation (NAVSTAR/GNSS)

Umlaufhöhe der NAVSTAR/GPS-Satelliten

Die NAVSTAR/GPS-Satelliten umkreisen die Erde in einer ungefähren Höhe von 20.200 km über dem WGS-84-Ellipsoid.

Neigung der NAVSTAR/GPS-Umlaufbahnen

Die Umlaufbahnen des NAVSTAR/GPS-Systems haben eine Neigung von 55º zur Äquatorebene.

Geometrische Referenzform (WGS 84)

Die geometrische Form des Referenzsystems für NAVSTAR/GPS, definiert als WGS 84, ist ein Ellipsoid.

Anzahl der Satelliten für Full Operational Capability (FOC)

Für die volle Betriebsfähigkeit (FOC) des NAVSTAR/GPS-Systems sind 24 operationelle Satelliten erforderlich.

Minimale Satellitenanzahl für 3D-Fix

Die minimale Anzahl von Satelliten, die GPS benötigt, um eine dreidimensionale Positionsbestimmung (3D-Fix) zu erhalten, beträgt 4.

Frequenzband für zivile GNSS/GPS-Informationen

UHF (Ultra High Frequency).

Positionsbestimmung im GNSS/GPS

Im Satellitennavigationssystem (GNSS/GPS) wird eine Positionslinie durch die Messung der Zeit erstellt, die eine Satellitenübertragung benötigt, um den Empfänger des Luftfahrzeugs zu erreichen.

Grundlegende Segmente des NAVSTAR/GPS

Die grundlegenden Elemente des NAVSTAR/GPS-Systems sind:

• Kontrollsegment (Control Segment)
• Weltraumsegment (Space Segment)
• Nutzersegment (User Segment)

Aufgabe des Kontrollsegments im NAVSTAR/GPS

Eine der Aufgaben des Kontrollsegments des NAVSTAR/GPS-Systems ist die Überwachung des Status der Satelliten.

Genauigkeit von Differential-GPS (D-GPS)

Die folgende Aussage zur Genauigkeit von Differential-GPS (D-GPS) ist korrekt: Je näher sich ein Empfänger an einer D-GPS-Bodenstation befindet, desto genauer ist die Positionsbestimmung.

IV. ILS und MLS

Frequenzband des Microwave Landing System (MLS)

SHF (Super High Frequency).

Azimut-Erfassungsbereich von MLS-Anlagen

MLS-Anlagen bieten, sofern nicht anders angegeben, eine Azimut-Erfassung von ± 40º von der nominalen Kurslinie bis zu einer Reichweite von 20 NM.

Eigenschaften des ILS Outer Marker

Der Outer Marker einer Instrument Landing System (ILS)-Anlage sendet auf einer Frequenz von 75 MHz und wird durch Morsezeichen (zwei Striche pro Sekunde) moduliert.

Beispiel für eine ILS Localizer Frequenz

109,15 MHz.

Zuverlässiger Erfassungswinkel für 3º ILS Gleitpfad (10 NM)

Der ungefähre Erfassungsbereich für zuverlässige Informationen eines 3º ILS-Gleitpfads bis zu einer Entfernung von 10 NM beträgt:

• Vertikal: 1,35º bis 5,25º oberhalb der Horizontalen.
• Horizontal: 8º beiderseits der Landekurs-Mittellinie.

Erforderliche Sinkrate für 3,25º Gleitwinkel bei 140 kt

Die erforderliche Sinkrate zur Einhaltung eines 3,25º Gleitwinkels bei einer Grundgeschwindigkeit von 140 kt beträgt ca. 750 ft/min.

V. Sekundärradar (SSR) und Transponder

Frequenzen des Boden-Secondary Surveillance Radar (SSR)

Die Bodenanlage des SSR umfasst einen Sender und einen Empfänger mit folgenden Frequenzen:

• Sender (Interrogation): 1030 MHz
• Empfänger (Reply): 1090 MHz

Maximale Anzahl nutzbarer SSR-Transponder-Codes

4096 (4 Oktalstellen).

SSR Transponder Code 7500

Die Auswahl des Codes 7500 am SSR-Transponder eines Flugzeugs signalisiert: unrechtmäßige Eingriffe (Entführung/Hijacking).

Genauigkeit der Höhenanzeige (Mode C)

Wenn ein Flugzeug sein SSR im Mode C betreibt, wird die angezeigte Flugfläche dem Fluglotsen mit einer Genauigkeit von ± 50 ft präsentiert.

SSR-Code beim Eintritt in SSR-pflichtigen Luftraum

Luftfahrzeuge, die aus einem Gebiet, in dem kein SSR-Betrieb erforderlich war, in einen SSR-pflichtigen Luftraum eintreten, sollten den Code 2000 verwenden.

VI. ADF, NDB und RNAV

Wellenlänge einer NDB-Übertragung (375 kHz)

800 m.

Größte Ungenauigkeit im ADF-Peilung

Lokale Gewitter-Aktivität (Atmosphärische Störungen).

NDB-Fehler durch Küstenlinienbrechung (Coastal Refraction)

Das Ausmaß des Fehlers in einer Positionslinie, die von einem Flugzeug über dem Wasser bestimmt wird, ist größer bei der Bake, die 50 NM landeinwärts liegt, im Vergleich zu einer Bake 20 NM landeinwärts.

ADF-Peilung (QDM-Berechnung)

Sie fliegen auf einem magnetischen Kurs von 055º, und Ihr ADF zeigt eine relative Peilung (Relative Bearing) von 325º an. Das QDM (Magnetic Bearing TO the station) beträgt: 020º.

Genauigkeitsanforderung für Precision RNAV (P-RNAV)

P-RNAV erfordert eine Spurlinien-Genauigkeit von 1,0 NM Standardabweichung oder besser.

Erforderliche Ausrüstung für VDF-Anflugverfahren

UKW-Funk (VHF Radio).

Erlebte Abdrift (Drift)

8º nach links.

Wert des ausgewählten Kurses

299º (M) (Magnetisch).

Wert der Länge von TBX zu YTB

097º (T) (Wahr).

VII. Electronic Flight Instrument System (EFIS)

Datenquellen für EFIS-Navigation

In einem EFIS werden Navigationsdaten hauptsächlich bereitgestellt durch:

• Navigationsfunkgeräte (Navigation Radios)
• Flugmanagementsysteme (Flight Management Computer)
• Inertialreferenzsysteme (Inertial Reference Systems)

Komponente zur Generierung visueller Anzeigen (EADI/EHSI)

Der Symbol Generator generiert die visuellen Anzeigen auf dem Electronic Attitude Director Indicator (EADI) und dem EHSI des EFIS der B737-400.

EFIS-Reaktion auf VOR-Empfängerausfall (B737-400)

Das EFIS einer B737-400 reagiert auf den Ausfall eines VHF-Navigations-(VOR)-Empfängers, indem es die zugehörige magentafarbene Abweichungsleiste und/oder den Zeiger aus der Anzeige entfernt.

Anzeige von Radar auf dem EHSI (B737-400)

Radar- und Wetterinformationen können auf dem Electronic Horizontal Situation Indicator (EHSI) einer B737-400 in allen EFIS-Anzeigemodi angezeigt werden, mit Ausnahme von: FULL NAV, FULL VOR/ILS und PLAN.

Spurlinie (Track Line) auf dem EHSI/ND

Die Spurlinie auf dem EHSI oder dem Navigationsdisplay des EFIS:

• Stellt die tatsächliche Flugspur des Flugzeugs über Grund dar.
• Wenn sie mit dem gewünschten Kurs übereinstimmt, ist der Einfluss des Windes kompensiert.

JAR-25 Farbcode: Cyan/Blau

Nach den JAR-25 Farbcode-Regeln für EFIS zeigen in Cyan/Blau angezeigte Funktionen: den Himmel.

JAR-25 Farbcode: Weiß

Nach den JAR-25 Farbcode-Regeln für EFIS sind "bewaffnete" (armed) Modi farbig: weiß.

JAR-25 Farbcode: Grün (Ausgewählte Daten)

Nach den JAR-25 Farbcode-Regeln für EFIS sind ausgewählte Daten und Werte gefärbt: grün.

JAR-25 Farbcode: Grün (Engagierte Modi)

Nach den JAR-25 Farbcode-Regeln zeigen in Grün angezeigte Funktionen auf einem EFIS: engagierte (engaged/aktive) Modi an.

Wolkenart, die am leichtesten durch Wetterradar erkannt wird

Kumulus.