Experimentelle Cockpitanzeige für die Flugerprobung des Wake Encounter Avoidance and Advisory System (WEAA)

Abstract

Im Rahmen der internen Aktivitäten “Wetteroptimierter Luftverkehr” (WoLv) und „Land-Based and Onboard Wake Systems” (L-bows) arbeitet das DLR an einem Wake Encounter Advisory & Avoidance (WEAA) System, das den Piloten einerseits vor potentiell gefährlichen Wirbelschleppeneinflüge warnen und andererseits ermöglichen soll, diesen Konflikt durch ein taktisches Ausweichmanöver zu vermeiden. Ein solches Manöver ist per Definition kleinräumig, d.h. versucht der aktuellen Freigabe so weit als möglich zu folgen, so dass im Idealfall eine Genehmigung durch die Flugsicherung nicht erforderlich ist. Ein Demonstrator für das Systemkonzept wurde umgesetzt und Systemfunktionen bezüglich Prognose und Warnung in zwei Flugversuchskampagnen unter Praxisbedingungen erprobt. Dabei wurden die DLR-Forschungsflugzeuge Dassault Falcon 20E (als „Wirbelerzeuger“) und A320 ATRA (als Versuchsträger des WEAA-Systems) eingesetzt. Dort wurde mit Hilfe der von der Falcon übertragenen Telemetriedaten (simulierter ADS-B-Datenlink) eine Bahnprognose und darauf aufbauend mit dem DLR-eigenen Wirbelvorhersagemodell P2P eine Wirbelschleppenprognose generiert. Kombiniert mit einer Vorhersage der eigenen Trajektorie wurde eine potentielle Konfliktposition sowie der Zeitpunkt des Konfliktes berechnet. Zur System-Validierung wurde unter verschiedenen Einflugwinkeln gezielt in die Wirbelschleppe der Falcon eingeflogen. Für ein angemessenes Situationsbewusstsein der Piloten beinhaltet das Konzept eine an die bestehende Cockpitarchitektur angelehnte HMI-Schnittstelle. Für die Flugversuche wurden zwei verschiedene Anzeigemodi entwickelt, um einerseits mit einer Vielzahl von dargestellten Informationen das Prognosesystem überprüfen und die Durchführung der Versuche unterstützen zu können und andererseits eine reduzierte Darstellung mit operationellem Charakter mit verschiedenen Warnstufen zu erproben. Das WEAA-Systemdesign, die Umsetzung und Informationsdarstellung der experimentellen Cockpitanzeige sowie erste Ergebnisse aus den Flugversuchen werden vorgestellt.