Sensitivitätsanalyse des Wirbelschleppenwarn- und -ausweichsystems WEAA

Abstract

In dieser Masterarbeit geht es um die Analyse der Sensitivitäten des Wirbelschleppenvorhersage und -ausweichsystem WEAA auf dessen Eingangsparameter. Zur Umsetzung der Sensitivitätsanalyse wurde das WEAA-Programm so manipuliert, dass die Eingangsdaten beliebig verändert werden können und die Ausgangsparameter der berechnete Wirbelprognose ausgelesen werden können. Weiterhin wurde eine Schnittstelle zur Simulation eines Fluges in einer idealen Umgebung implementiert. Zur Ausführung von Simulationen des WEAA-Programms mit diversen Variationen der Eingangsparameter und Auswertung der berechneten Wirbelprognose wurde ein MATLAB-Skript entwickelt, welches den Aufruf des WEAA-Clienten steuert und die Ergebnisdaten einliest und auswertet. Bei der Sensitivitätsanalyse wurden die Auswirkungen von Genauigkeits- und Auflösungsfehlern sowie dem Einfluss von der Verfügbarkeit und der Übertragungsfrequenz aller übertragenen Parameter des ADS-B-Standards auf die Berechnungsergebnisse im WEAAModell geprüft. Die Analyse wurde zunächst mit Daten eines simulierten Fluges in einer idealen Umgebung und später mit Daten aus einem Flugversuch durchgeführt. Aus den Ergebnissen der Sensitivitätsanalyse wurden Forderungen für einen operationellen Einsatz des WEAA-Programms formuliert. Als sensitive Parameter für den Einsatz des WEAA-Systems haben sich sowohl meteorologische Informationen wie Wind, Temperatur und Dissipationsrate als auch flugtechnische Parameter wie die Position, Flughöhe und Flugzeugmasse herausgestellt. Mit der Nutzung von ADS-B als Telemetriesystem für WEAA ist demnach ein neuer Standard mit erweiterter Verfügbarkeit, Genauigkeit und Auflösung diverser Parameter notwendig.