Analyse und Vergleich aktueller Flugleistungsmodelle für die wissenschaftliche Simulation von vierdimensionalen Flugtrajektorien

Kurzfassung

Die realistische Berechnung von vierdimensionalen Flugzeugtrajektorien ist in vielen Forschungsarbeiten elementar. Beispiele dafür sind die Anwendung zur Optimierung von Luftverkehrsflüssen, die Bestimmung der Klimawirkung von Einzelflügen, die Bewertung von Klimamitigationspotentialen durch verschiedene Maßnahmen sowie die Lebenszyklusbewertung von Flugzeugen oder Komponenten. Zu diesem Zweck hat sich das am DLR-Institut für Luftverkehr in Hamburg entwickelte Trajectory Calculation Module (TCM) etabliert, welches unter Anwendung von flugzeugspezifischen Eingabedaten Flugzeugtrajektorien realistisch modelliert. Die detaillierten Flugleistungsdaten unterliegen häufig strengen Lizenzbedingungen der Hersteller, sodass wissenschaftliche Veröffentlichungen häufig nur unter gegebenen Bedingungen möglich sind. Im Rahmen dieser Arbeit sollen verschiedene verfügbare Flugleistungsmodelle hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit mit Blick auf Datenverfügbarkeit, Anschlussfähigkeit und Nutzung für die genannten Anwendungsfälle hin untersucht werden. Ausgangspunkt der Arbeit bildet eine umfangreiche Literaturrecherche zu existierenden Flugleistungsmodellen und deren Anwendungsfällen. Dabei sind u.a. die folgenden Modelle zu untersuchen: • BADA3/ BADA4 von EUROCONTROL • OpenAP der TU Delft • Piano-X als kommerzielles Produkt • PS-Modell Im Rahmen dieser Untersuchung gilt es die für die Simulation von Flugzeugtrajektorien relevanten Kriterien zu identifizieren und für die verschiedenen Modelle qualitativ miteinander zu vergleichen. Dabei gilt es auch eine Anwendung im TCM zu überprüfen sowie beispielhafte Trajektorienrechnungen mit den einzelnen Tools durchzuführen. Somit soll Aufschluss über Genauigkeit, Rechengeschwindigkeit und Leistungsfähigkeit der einzelnen Modelle gegeben werden. Auf dieser Basis sind Anforderungen an die Entwicklung eines Flugleistungsmodells auf Basis der durchgeführten Analyse bereits existierender Tools und Empfehlungen für die weiteren Schritte abzuleiten.