Hatten Verkehrsflugzeuge im Jahr 1972 wirklich keine automatischen Notrufgeräte?

Kurze Antwort

1972 gab es keine automatische Positionsmeldung, dies musste per Sprache erfolgen, wenn das Flugzeug nicht in Radarkontakt war. Notsender, deren Reichweite unter günstigen Umständen 150 km erreichen kann, wurden an einigen Stellen bereits vom Militär eingesetzt und auf Verkehrsflugzeuge verallgemeinert. Notsignale wurden jedoch nicht wie heute von Satelliten überwacht, sondern von Bodenstationen (auch von Amateurfunkern, die seit langem eine bedeutende Rolle in der Katastrophenkommunikation und -ortung spielen), von Luftfahrzeugen und von Schiffen.

Wenn das Suchteam das Flugzeug nicht finden konnte, kann es daran liegen, dass kein Notsignal im Flugzeug war, weil es an der falschen Stelle gesucht hat oder weil es aus irgendeinem Grund nicht aktiv war. Leuchtfeuer dieser Ära konnten einfach ausfallen, weil ihre Antenne zerstört oder durch Metalltrümmer abgeschirmt war. Automatische Beacons könnten auch nicht aktiviert werden, und das Team kann sie möglicherweise nicht manuell auslösen, weil sie sie nicht wiederherstellen können.

Sie erwähnen GPS, seien Sie sich bewusst, dass GPS bei der Positionsmeldung nicht hilfreich ist. Wie andere Positionierungssysteme kann GPS von der Besatzung verwendet werden, um ihre Position zu bestimmen. Sie müssen es immer noch auf irgendeine Weise der Bodenkontrolle melden.

Einzelheiten

Positionsbestimmung vs. Meldung

Es ist wichtig, zwei verschiedene Dinge nicht zu vermischen: Positionsbestimmung und Positionsmeldung. Heute kann man lesen, dass alles „GPS-getrackt“ ist, aber das ist ungenau und irreführend. Während viele Systeme uns in Echtzeit verfolgen, wie die Mobilfunkbetreiber, ist dies bei GPS nicht der Fall, da ein GPS-Empfänger nur ein Empfänger ist, er sendet keine Informationen und interagiert nicht mit Satelliten.

Im Fall von Flugzeugen kann die Bodenkontrolle unter Verwendung eines Radars den Standort des Flugzeugs bestimmen und ihn mit der Besatzung teilen. Radargeräte haben eine begrenzte Reichweite, funktionieren in Berggebieten nicht gut und werden in Ozeanen nicht eingesetzt. Wenn kein Radar verwendet werden kann, bestimmt die Flugzeugbesatzung selbst die Position. Dann muss diese Position der Bodenkontrolle gemeldet werden, um sie darauf aufmerksam zu machen.

Positionsbestimmung und Meldung durch Luftfahrzeuge

• Positionsbestimmung. Heute umfasst GNSS (GPS, Galileo, Glonass usw.). Zu der Zeit, als dies geschah, gab es kein GNSS, aber andere Techniken wurden verwendet, die meisten werden heute noch verwendet: Trägheitssystem, Loran, VOR, TACAN usw.

• Positionsberichterstattung. Außerhalb der Radarabdeckung erfolgte die Meldung durch die Besatzung per Sprachkommunikation an festgelegten Meldepunkten entlang der Route. Die Notwendigkeit, die Position zu melden, ist Teil der Vorschriften, z. B. für die FAA in FAR 71.5 :

  § 71.5 Meldepunkte. Die in Unterabschnitt H der FAA-Verordnung JO 7400.11F (incorporated by reference, siehe § 71.1) aufgeführten Meldepunkte bestehen aus geografischen Orten, an denen die Position eines Luftfahrzeugs gemäß Abschnitt 91 dieses Kapitels gemeldet werden muss.

  Heutzutage gibt es mehrere Techniken, um die Position automatisch zu melden, wie CPDLC , die am häufigsten verwendete ist ADS-B. ADS-B ist mit einem GNSS-Empfänger gekoppelt. Die GPS-Position wird vom ADS-B-Sender blind ausgestrahlt und kann sowohl von der Steuerung zur Ortung als auch von anderen Flugzeugen zur Kollisionsvermeidung empfangen werden.

  

  ^{Aktuelle Integration von SSR (Radar) und ADS-B/TIS-B, Quelle}

Da ADS-B nicht verschlüsselt ist, kann tatsächlich jeder die Flugzeugposition empfangen, und das ist es, was ADS-B-Tracking-Sites zuerst verwenden.

Es müssen ADS-B-Bodenstationen näher als der Funkhorizont sein. ADS-B leidet also unter der gleichen Reichweitenbegrenzung wie Radar. Aber das wird sich schnell entwickeln, in den nächsten 3 bis 5 Jahren wird ADS-B von Satelliten empfangen werden, und Satelliten werden die Berichte an die Bodenkontrolle weiterleiten. Einzelheiten siehe unten.

Wenn die Position des Flugzeugs vom Boden aus nicht kontinuierlich verfolgt werden kann, kann bei einem Absturz eine andere Möglichkeit genutzt werden: Auf einer speziellen Frequenz kann ein Notfunksignal gesendet werden.

Notsender

Die Notsender haben im Allgemeinen einen automatischen Schalter, der die mit einem Aufprall verbundene große Verzögerung erfasst. Dieses Funksignal muss nicht die Position übertragen, die durch mehrere Techniken bestimmt werden kann, von der Triangulation am Boden bis zur Doppler-Auswertung von Satelliten.

Notsender sind unter verschiedenen Bezeichnungen bekannt, der von der Luftfahrt verwendete ist Notrufsender oder ELT.

ELT

Zum Zeitpunkt dieses Unfalls wurden ELT von US-Militärflugzeugen verwendet, möglicherweise nicht von uruguayischen Militärflugzeugen. Anfang der 70er Jahre wurde das System auch in Verkehrsflugzeugen vorgeschrieben.

Zu diesem Zeitpunkt konnte ELT, das auf der Notfrequenz von 121,5 MHz gesendet wurde, von Stationen empfangen werden, die näher als der Funkhorizont waren. Das können Bodenstationen oder Luftfahrzeuge sein, hauptsächlich solche, die die Ozeane überqueren. In unbesiedelten Gebieten könnte ein Leuchtfeuer, das in einem Umkreis von beispielsweise 150 km um ein fliegendes Flugzeug ausgelöst wird, immer noch erkannt und die Informationen an Such- und Rettungsorganisationen weitergeleitet werden.

^{121,5/243 MHz ELT, Quelle}

Um das ELT zu lokalisieren, verwendeten Suchteams Triangulationstechniken, die Peilern ähneln, die sowohl von der Bodenkontrolle als auch von Flugzeugen verwendet werden.

ELT haben sich zu einer Detektion von Satelliten entwickelt, die Notsignale an beliebigen Orten permanent überwachen. Triangulationstechniken wurden durch Doppler-Erfassung basierend auf der Satellitengeschwindigkeit relativ zu dem gesuchten Baken ersetzt.

Solche ELT senden in Zeitintervallen eine Kennung auf 406 MHz, einer Frequenz, die ständig von Cospas-Sarsat überwacht wird, einem System, das aus zwei Satellitenkonstellationen besteht, einer in geostationärer Umlaufbahn in großer Höhe und einer in niedriger Höhe, aber ständig in Bewegung.

Die meisten 406-MHz-ELT sind mit einem GPS-Empfänger gekoppelt, um ihre Position autonom zu bestimmen. Die GPS-basierte Position wird auf dem 406-MHz-Signal übertragen, durch Doppler-Sensorik doppelt überprüft und an die Such- und Rettungsorganisation gemeldet.

^{ELT mit GPS und Cospas-Sarsat, Quelle}

Sie senden weiterhin ein Dauersignal auf der alten 121,5-MHz-Frequenz, um dem Bodensuchteam die Verwendung von Kurzstreckenpeilern zu ermöglichen, um das ELT zu erreichen.

ELT-Beschränkung

Während ELT das kontinuierliche Tracking zum Zweck der Suche und Rettung ersetzen kann, ist dies immer noch unbefriedigend, wie sowohl die Unfälle von MH370 als auch von AF447 gezeigt haben:

• Bei einigen Abstürzen wurden ELT nicht ausgelöst.
• ELT kann unter Wasser nicht funktionieren
• ELT kann bei dem Absturz zerstört oder ihr Signal durch Trümmer abgeschirmt werden.

Es gibt einige ELT, die vor dem Bodenkontakt ausgelöst werden können, insbesondere bei Hubschraubern. Die Technologie ermöglicht jedoch bessere Lösungen, aber dies setzt eine signifikante Änderung der bestehenden Flugsicherungsorganisation voraus, die von einer bodengestützten zu einer weltraumgestützten Steuerung übergeht.

ATC-Umstellung auf weltraumgestützte ATC

Die derzeitige Flugverkehrskontrolle stützt sich hauptsächlich auf Bodenstationen. Wenn das Flugzeug über Ozeane fliegt, ist die Kommunikation unterbrochen (oder zumindest unzuverlässig).

Um dieses Problem mit modernen Technologien zu lösen, werden sowohl in Europa als auch in Nordamerika Pläne umgesetzt, Satelliten zur Verfolgung von Flugzeugen zu verwenden, und diese Pläne beinhalten eine allgemeine Verwendung von ADS-B-Übertragung durch Flugzeuge.

^{Thales / Aireon-Lösung für Weltraum-ATC, Quelle}

In Erwartung dieses Einsatzes verwenden einige Betreiber bereits Satelliten, um ihre Position in regelmäßigen Abständen zu übermitteln. Sie senden es nicht an ATC, da ATC nicht bereit ist, es zu verarbeiten, sondern an ihre eigene Betriebsleitstelle. Dies war eine Lektion, die von MH370 gelernt wurde.

MH370 verfügte über die gesamte Technologie, die erforderlich war, um seine Position zu bestimmen und zu melden:

• GPS und Trägheitsnavigationssystem zur Positionsbestimmung.
• ACARS, um seine Position zu melden.
• eine Satcom-Verbindung zum Senden über Wassergebiete (die Position des Satcom-Senders wurde durch Doppler-Erfassung bestimmt, dies führte zum Durchsuchen von Wassergebieten).

Das ACARS war jedoch so konfiguriert, dass es nur über UKW-Verbindungen an ACARS-Landstationen sendete, und es wurde aus wirtschaftlichen Gründen daran gehindert, die Satcom-Verbindung zu verwenden, da der Flug hauptsächlich über Land stattfinden sollte.

Das Navstar-Programm, das wir heute als GPS kennen, begann tatsächlich 1978, wurde aber etwa ein Jahrzehnt später nicht als voll funktionsfähig angesehen. Schon damals kamen die kleinen Receiver, die wir heute kennen, erst in den 1990er Jahren auf den Markt. Die zivile Nutzung von GPS mit der durch den Wegfall der „selektiven Verfügbarkeit“ verbesserten Genauigkeit für die Flugzeugnavigation gab es bis etwa zum Jahr 2000 nicht. Die Notwendigkeit einer genaueren Navigation durch die Zivilluftfahrt wurde durch einige internationale Vorfälle deutlich, bei denen Flugzeuge an Orte abdrifteten, an denen sie nicht hätten sein sollen. Davor wurde GPS von der US-Regierung als rein militärisches Gut angesehen, obwohl nicht-militärische Anwendungen meines Wissens nicht ausgeschlossen waren. Vor GPS gab es eine Reihe von satellitengestützten und landgestützten Funknavigationssystemen mit unterschiedlichem Grad an Verfügbarkeit und Genauigkeit. Über dem Horizont hätte die LORAN-Navigation eine Genauigkeit von mehreren Meilen und das Sichtlinien-VOR eine Genauigkeit von mehreren hundert Fuß. Diese landgestützten Funknavigationssysteme sollten in der Lage sein, Menschen davon abzuhalten, in die Berge zu fliegen. Satellitennavigationssysteme, die von der US-Armee und der US-Marine verwendet und gewartet werden, waren für militärische Zwecke bestimmt und nicht allzu genau. Es stellt sich heraus, dass mit Hufeisen, Handgranaten und Atomwaffen eng gezählt wird.

Es gab lange Zeit vor 1972 Systeme zum automatisierten Senden von Notsignalen. Auf Schiffen der damaligen Zeit wurden möglicherweise noch die alten Morsecode-Telegrafensysteme verwendet, die mithilfe einer Art Uhrwerkmechanismus ein Notsignal aussendeten Punkte und Striche. Diese könnten auch in Flugzeugen existieren, allerdings mit etwas Elektronik anstelle eines Uhrwerks.

Ungefähr zu dieser Zeit wurde daran gearbeitet, die alten Notrufsysteme, die auf jahrzehntealtem Analog- und Kurzwellenfunk basierten, durch Systeme mit stärkerer Automatisierung und Verwendung von Satelliten zu ersetzen. Sie haben bis in die 1990er-Jahre nicht wirklich Fuß gefasst und halten sich an einigen Orten der Welt immer noch. GMDSS ist jetzt der Standard, aber selbst in den 1980er Jahren sah man Kommunikationsgeräte, die denen im Zweiten Weltkrieg ähnelten. Funkgeräte kosten viel Geld, und wenn sie nicht kaputt sind, ist es schwierig, Leute dazu zu bringen, sie zu reparieren. Außerdem wird es nicht viel nützen, sich ein schickes neues Funkortungssignal zu besorgen, es sei denn, die Leute, die suchen, wissen, dass Sie es haben und die Hardware haben, um danach zu suchen. Es ist ein klassisches Henne-Ei-Problem.

Das US-Militär arbeitete während und nach dem 2. Weltkrieg erheblich an Funkortung und Navigation, aber das hat sich für einige Zeit nicht in die Zivilluftfahrt durchgesetzt. Ich vermute, dass vieles davon damit zu tun hatte, dass die Leute so gut mit Himmelsnavigation, Koppelnavigation, Karten, Kompassen und so weiter wurden, dass sie keinen Bedarf mehr für etwas anderes sahen. Diese Methoden funktionieren so gut, dass wir sehen, wie das US-Militär mehr Menschen darin ausbildet. Hilfreich, falls jemand Raketen auf Ihre Satelliten abfeuert. Aber ich schweife ab.

Wenn es um die Entscheidung geht, die Suche aufzugeben, bleibt nur so lange Zeit, bis die Menschen erwarten würden, Überlebende zu finden. Es wäre Frühling in diesem Teil der Welt gewesen und das Warten auf den Sommer, um die Suche fortzusetzen, hätte ihre Arbeit bei der Suche nach dem Flugdatenschreiber erleichtert. Mehr als eine Woche nach Überlebenden zu suchen, wäre wahrscheinlich viel länger, als viele erwarten würden, jemanden lebend zu finden. Verzögerungen bei der Suche nach Wracks in Erwartung besseren Wetters waren damals wie heute an der Tagesordnung.

Ich bin auch manchmal erstaunt über die technischen Fähigkeiten von Flugzeugen und Elektronik aus dieser Zeit. Das Problem ist, dass diese Technologie damals viel Geld gekostet hat, so dass die Menschen, die in den 1970er Jahren lebten, mit einer Welt zurückblieben, die für manche eher wie die 1930er Jahre aussah. Ich wünschte, ich könnte mich erinnern, wo ich das gehört habe, aber es scheint angemessen zu sein: "Die Zukunft ist jetzt, sie ist nur nicht gleichmäßig verteilt."