IPad basiertes Flugführungsdisplay für zeitgenaue Anflugverfahren > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 1 Helge Lenz,

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1 iPad basiertes Flugführungsdisplay für zeitgenaue Anflugverfahren > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 1 Helge Lenz, Thomas Witt Institut für Flugführung (DLR)

2 Motivation und Hintergrund Continuous Descent Approach (CDA) Time and Energy Managed Operations (TEMO) iPad basiertes Flugführungsdisplay Flugführungskonzept EFB Anzeigekonzept Versuch und Ergebnisse Zusammenfassung und Ausblick > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 2 Übersicht

3 Reduzierung aller Emissionen im Flughafennahbereich (Lärm und Schadstoffe) Verringerung Treibstoffverbrauch (Steigerung der Effizienz) => Anflug mit Kontinuierlichem Sinkflug (Continuous Descent Approach, CDA) Kontinuierlicher Sinkflug (CDA) > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 3 Motivation und Hintergrund Altitude (ft) 3000 7000 Distance to threshold (NM) 09,428,311,913,5 2000

4 Kontinuierlicher Sinkflug von der Reiseflughöhe bis zum Endanflug Triebwerke im Leerlauf Keine Flugsegmente mit konstanter Höhe Verzögerungsphasen und Konfigurationsänderungen so spät wie möglich Problem: Variables Höhenprofil Variable Ankunftszeit Änderung der Strecke oder Geschwindigkeit sind mit Effizienzeinbußen verbunden  Nur in Situationen mit geringem Verkehrsaufkommen möglich Abhilfe:  Individuelle Routenführung und zeitgenaue Ankunft > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 4 Continuous Descent Approach

5 > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 5 Time and Energy Managed Operations (CleanSky)

6 Geschwindigkeits- und Höhenprofil DLR.de Folie 6> Vortrag > Autor Dokumentname > Datum

7 CleanSky: Volle Integration mit direktem Zugriff auf Fluglage, Geschwindigkeit, Schub und Bremsklappen Bei Energieabweichungen oberhalb eines Schwellwertes wird ein neuer Plan erstellt (ggf. mit Schub/Bremsklappen) Anzeige auf PFD (Energiemonitor, Führungsgrößen und Ablagen), ND (Wegpunkte, Konfigurationen)  Manuelles Folgen der Bahn nicht vorgesehen Probleme: Bahnoptimierung sehr rechenintensiv Direkter Zugriff auf Schub und Bremsklappe zur Zeit nicht vorgesehen Zertifizierung eines nicht-deterministischen Algorithmus schwierig > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 7 Flugführungskonzept – CleanSky

8 DLR Ansatz: Nutzung des vorhandenen Autoflight und Autothrust Systems zur Steuerung Laterale Route im Managed Mode nach Vorgaben des internen FMS Vertikale Route und Geschwindigkeit im Selected Mode durch den Piloten gesteuert nach Vorgaben eines Class II EFBs (iPad) Bahnabweichungen können direkt durch einen Regler oder durch eine Neuplanung kompensiert werden Anzeige auf PFD (FD), EFB (Höhen- und Geschwindigkeitsvorgaben, Konfiguration, Höhen- und Zeitablage)  Manuelles Folgen der Bahn mit FD möglich Probleme: Arbeitsbelastung des Piloten EFB mit ggf. Satlink notwendig > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 8 Flugführungskonzept – DLR Retrofit

9 iPad Halterung seitlich im Fensterrahmen Verbindung zum realen Flugzeug über Bluetooth (EFB Class II Tablet Interface Module) Angezeigte Werte werden vom Piloten geprüft und im Autoflight System eingestellt > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 9 EFB Anzeigekonzept

10 Geschwindigkeit, Richtung, Höhe und Vertikalgeschwindigkeit Sollwert = Istwert Sollwert ≠ Istwert Zeitfehler (numerisch) Höhenfehler (grafisch) Konfiguration Landeklappen Bremsklappen Fahrwerk Laterale Kartendarstellung mit Pseudowegpunkten > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 10 EFB Anzeigekonzept

11 3 Piloten, je 7 Anflüge (1T, 6E) uV: Wind (10kt Rücken-/Gegenwind) Updaterate (1s/10s) aV: Bahnfehler (Höhe, Zeit) Arbeitsbelastung Akzeptanz Fragebogen  Insgesamt akzeptabel aber Verbesserungen notwendig:  Position des EFB  Updaterate  Simulationsumgebung > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 11 Versuch und Ergebnisse Updaterate: 10s Updaterate: 1s

12 Zeitgenaue CDA mit Flugführungsinformationen auf einem EFB auch mit heutiger Ausrüstung grundsätzlich möglich Zeitliche Genauigkeit mehr von der Modellgüte als von der Regelgeschwindigkeit abhängig Weitere Simulationen notwendig insbesondere mit realistischen Routen und Interaktionen mit ATC  Weitere Versuche im Simulator mit DLR Trajektoriengenerator geplant  Flugversuche mit A-320 D-ATRA Juni 2015: Baseline (Anflug mit Airbus FMS) Ende 2015: Experimentalflüge mit iPad Guidance > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 12 Zusammenfassung und Ausblick

13 Fragen? > iPad basiertes Flugführungsdisplay > H. Lenz > 27.05.2015DLR.de Folie 13 helge.lenz@dlr.de