Grundlagen der Funknavigation: Radar, ILS und SSR

Wichtige Fakten zu Radar, ILS und SSR in der Luftfahrt

Primär- und Sekundärradar

• Primärradar-Prinzip: Ein Primärradar arbeitet nach dem Prinzip der Pulstechnik.
• Impulsfolgefrequenz: In einem Primärradar mit Pulstechnik bestimmt die Impulsfolgefrequenz (PRF) bzw. Impulswiederholungsrate (PRR) die maximale theoretische Reichweite.
• Bodenradar-Reichweite: Ein Bodenradar mit einer PRF von 1200 Impulsen/Sekunde hat eine maximale eindeutige Reichweite von etwa 67 NM.
• Radaranlage (PRF 1200): Eine Radaranlage mit einer Impulswiederholungsfrequenz (PRF) von 1200 Impulsen/Sekunde erreicht eine maximale eindeutige Reichweite von etwa 69 NM.
• ATC-Long-Range-Surveillance-Radar: Die maximale Reichweite beträgt ca. 300 NM.
• Sekundärradar und Wetter-Clutter: Warum ist ein Sekundärradar-Bildschirm frei von Sturm-Clutter? Das Prinzip der Echo-Reflektion wird beim Sekundärradar nicht angewendet.
• Frequenzbereich für Radar: Die meisten Luft-Wetter- und bodengestützten ATC-Radarsysteme arbeiten im SHF-Bereich.

Transponder-Codes und SSR-Betrieb

• SSR-Bodenstation-Frequenzen: Die bodengestützte SSR-Ausrüstung nutzt folgende Frequenzen: Abfrage (Sender) 1030 MHz, Antwort (Empfänger) 1090 MHz.
• ATC-Transpondersystem: Mit Ausnahme von Mode S besteht das System aus zwei Modi mit jeweils 4096 Codes.
• SSR-Code 7500: Die Auswahl dieses Codes zeigt unrechtmäßige Eingriffe in die geplante Durchführung des Fluges an.
• SSR-Code 7600: Dieser Code muss gewählt werden, um einen Funkausfall (Radio Failure) anzuzeigen.
• SSR-Code 7700: Die Auswahl dieses Codes zeigt einen Notfall an.
• SSR-Code 2000: Dieser Code sollte beim Einflug in einen kontrollierten Luftraum aus einem Gebiet ohne SSR-Pflicht verwendet werden.
• SSR-Modus C: Die übermittelte Flugfläche basiert auf dem Standarddruck von 1013,25 hPa.
• Genauigkeit im Modus C: Die Flugfläche wird dem Fluglotsen mit einer Genauigkeit von ± 50 ft angezeigt.

Instrumentenlandesystem (ILS) und MLS

• ILS-Fehlfunktionen: Das ILS ist anfällig für falsche Gleitpfade aufgrund von mehreren Keulen im Strahlungsdiagramm in der vertikalen Ebene.
• ILS-Landekursfrequenz: Eine gültige Frequenz für den Localizer ist 109,15 MHz.
• Outer Marker: Er sendet auf 75 MHz mit einer Tonfrequenz von 400 Hz.
• Middle Marker: Er wird akustisch und visuell durch abwechselnde Punkte und Striche sowie ein blinkendes gelbes Licht identifiziert.
• Sinkrate für 3,25°-Gleitweg: Bei einer Groundspeed von 140 kt beträgt sie ca. 750 ft/min.
• Sinkrate für 3°-Gleitweg: Bei einer Groundspeed von 90 kt sind ca. 450 ft/min erforderlich.
• Microwave Landing System (MLS): Das MLS arbeitet im SHF-Frequenzband.
• MLS-Azimut-Abdeckung: Sofern nicht anders angegeben, bietet sie eine Abdeckung von ± 40° zur Kursmittellinie in einer Reichweite von 20 NM.

Navigation und Wetterradar

• DME-A im Tracking-Modus: Bei einer Verringerung der Signalstärke wechselt das Gerät primär in den Memory-Modus.
• DME-Geschwindigkeitsanzeige: Die Anzeige entspricht am ehesten der Groundspeed eines Flugzeugs auf FL400, wenn der Anflug direkt auf die Station in einer Entfernung von 100 NM oder mehr erfolgt.
• VOR-Empfangsreichweite: Die maximale theoretische Reichweite für ein Flugzeug auf FL210 (VOR auf 340 m über MSL) beträgt ca. 204 NM.
• Airborne-Wetterradarsysteme: Diese nutzen eine Wellenlänge von etwa 3 cm für den Nachweis größerer Wassertropfen (Frequenz: 9375 MHz).
• Wetterradar-Stabilisierung: Die Antenne wird um die Roll- und Pitch-Achsen stabilisiert.
• Pencil-Beam: Ein Pencil-Beam wird gegenüber dem Mapping-Modus zur Bestimmung von Bodenmerkmalen bevorzugt ab 50 bis 60 NM, da mehr Leistung im schmalen Strahl konzentriert werden kann.
• Doppler-Navigationssystem: Es basiert auf Radarprinzipien unter Verwendung der Frequenzverschiebung. Eine Zunahme der Sendefrequenz bedeutet, dass der Sender sich auf den Empfänger zubewegt.
• Aircraft Surface Movement Radar: Arbeitet im (i) SHF-Band, nutzt eine Antenne mit (ii) 60 Umdrehungen pro Minute; es ist (iii) manchmal möglich, den Flugzeugtyp anhand des Echos zu bestimmen.
• Loran-C: Das Navigationssystem nutzt das Frequenzband von 90–110 kHz. Die Abdeckung ist auf bestimmte begrenzte Regionen der Welt beschränkt.