Lufthansa testet Airliner-Landung über Satellit

Bisherige Systeme wie ILS und GLS haben gemein, dass die Führungssignale im Flugzeug direkt vom Empfangsgerät in den Autopiloten geleitet werden. Ab dann übernimmt der Autopilot die Steuerung des Flugzeugs und führt die Landung durch.

An jedem Flughafen mit einem modernen Landesystem automatisch landen – das ist eines der Ziele des Projekts GLASS (GLS approaches based on SBAS), in dem das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) forscht. Um den Betrieb des neuen, satellitenbasierten Landesystems auch mit einer typischen Linienmaschine zu demonstrieren, finden am 06. Mai 2019 Flugversuche des DLR und der Deutschen Lufthansa (DLH) mit einem Airbus A319 am Flughafen Braunschweig-Wolfsburg statt. Dabei werden mehrere Anflüge auf den Flughafen durchgeführt. „Derzeit können automatische Landungen nur mit Präzisionslandesystemen, wie beispielsweise dem Instrumentenlandesystem ILS oder dem Ground Based Augmentation System GLS, durchgeführt werden“, erklärt Thomas Ludwig vom DLR-Institut für Flugführung.

Standard: Bodenbasierte Landesysteme

Das am häufigsten verwendete System, das ILS, sowie das bodenbasierte Satelliten-Landesystem GLS benötigen eine aufwendige Bodeninfrastruktur. Beim ILS werden dadurch die Sollanflugwege mittels HF-Technik ausgestrahlt, beim GLS werden Korrekturen für die Signale der einzelnen Satelliten ausgesendet, die vom Flugzeug zur Positionsbestimmung verwendet werden. Außerdem überträgt die GLS-Bodenstation Anfluginformationen, wie zum Beispiel Koordinaten der Landebahnschwelle und Sinkwinkel.

Der Empfänger im Flugzeug errechnet aus diesen Daten die Abweichungen zum einzuhaltenden Landeanflug und überträgt sie direkt an den Autopiloten. Die für diese Landesysteme benötigten GLS-Bodenstationen sind allerdings nur an wenigen großen Flughäfen verfügbar. Größere Flugzeuge, wie der Airbus A320 oder die Boeing B737, können wiederum bisher für die automatisierte Präzisionslandung ausschließlich ILS- und GLS-Signale benutzen.

Satelliten statt Boden

Bei einem satellitenbasierten System (SBAS), wie es im Projekt GLASS untersucht wurde, werden ebenfalls Korrekturen an den Nutzer gesendet. Anders als beim GLS braucht es dafür aber keine Bodenstation, weil die Daten über einen geostationären Satelliten versandt werden. Das Flight Management System (FMS) des Flugzeugs speichert diese Daten dann in der Datenbank an Bord, berechnet sie und leitet sie direkt an den Autopiloten weiter. So ist zwar keine automatische Landung möglich, der Autopilot kann das Flugzeug aber bis zu einer Höhe von 200 Fuß über Grund führen.

„Eine Landung per Autopilot über das FMS ist damit zwar noch nicht erlaubt, da hierfür noch eine kostspielige Zertifizierung des Autolandesystems nötig wäre, allerdings kann er so schon einen Teil des Landeanflugs übernehmen“, erklärt Ludwig. Die Daten des SBAS können nicht nur an einzelnen Flughäfen mit entsprechender Bodenstation empfangen werden, sondern unabhängig davon über ein größeres Gebiet. Für die allgemeine Luftfahrt sind entsprechende Bordempfänger schon seit längerem verfügbar und mit den entsprechenden Verfahren an Flughäfen zugelassen.

Im Projekt GLASS wird nun ein kostengünstiges System entwickelt, mit dem zum einen größere Flugzeuge, die nur eine ILS und GLS Fähigkeit besitzen, auch das SBAS nutzen können und zum anderen kleinere Flugplätze, vor allem in Urlaubsregionen, in der Lage sind, Landesysteme für automatische Landungen anzubieten.

Flugversuche mit A319 der DLH in Braunschweig

Mit Unterstützung des DLR-Technologiemarketings entwickelten die DLR-Wissenschaftler das System und testeten in einer Reihe von Versuchen die Funktionstüchtigkeit des SBAS. Dazu wurden neben Flugzeugen der eigenen Versuchsflotte auch Flugzeuge der Technischen Universität Braunschweig sowie Vermessungsflugzeuge der Flight Calibration Services genutzt.

In einer abschließenden Versuchskampagne soll nun der sichere Betrieb mit einer typischen Linienmaschine demonstriert werden. Da das neue GLASS System dafür ausgelegt ist, einen typischen Anflug zu unterstützen, handelt es sich bei dieser Demonstration um Standard-Landanflüge. Für die Flugversuche wird die DLH einen ähnlichen Flugzeugtyp wie den Airbus A320 ATRA (im Bild) verwenden, nämlich einen A319.