Vor ein paar Tagen bin ich nach Hause geflogen. Gegen Ende der Reise bat uns der Kapitän, alle elektronischen Geräte, die wir an Bord hatten, einschließlich iPods, CD-Player, Telefone usw., auszuschalten, da die Sicht sehr schlecht war und wir mit einem Instrumentenanflug begannen.
Soweit ich verstehen konnte, ermöglicht ein Instrumentenlandesystem (ILS) die Zentrierung eines Flugzeugs auf dem Anflugweg, unterstützt durch Funksignale, die von einem ILS (einem Lokalisierer und einem Gleitweg) ohne visuelle Referenz geliefert werden. Diese Signale liegen im Frequenzbereich 110 MHz (LOC) und 330 MHz (GS).
Angesichts der Tatsache, dass für den Start, die Sichtlandung und die Reise selbst das Abschalten der Geräte nicht mehr erforderlich ist (obwohl Funksignale für Kommunikation und Navigation verwendet werden), warum diese zusätzliche Vorsichtsmaßnahme bei einem ILS-Anflug mit geringer Sicht? Welche Interferenzen könnte ein CD-Player möglicherweise mit der Instrumentierung in einem Ausmaß erzeugen, dass es gefährlicher ist als bei den normalen Start-, Flug- und Landephasen?
Nebenbei bemerkt: Wie Sie wahrscheinlich verstanden haben, ist mein Fachwissen sehr gering, also verzeihen Sie jeden dummen Fehler oder Versehen.
Kurze Antwort: ILS ist ziemlich störempfindlich und nicht alle elektronischen Geräte treffen große Vorkehrungen, um die Erzeugung von Störungen zu vermeiden. Der Pilot möchte sicher sein, dass die Messwerte, die er auf dem Localizer und dem Gleitweg erhält, korrekt sind, da er die Landebahn nicht sehen kann, um den endgültigen Anflugweg visuell zu überprüfen.
Längere Antwort: ILS ist eigentlich relativ einfach, was HF-Signale betrifft. Sowohl der Localizer als auch die Glideslope bestehen lediglich aus einem Paar AM-Signalen, die gerichtet ausgestrahlt werden. Für beide Systeme sind die modulierten Frequenzen 90 Hz und 150 Hz. Für den Localizer werden 90 Hz links von der Landebahnmittellinie und 150 Hz rechts von der Mittellinie ausgestrahlt. Wenn das Flugzeug auf die Landebahn ausgerichtet ist, empfängt es gleich starke Signale beider Frequenzen. Wenn es rechts ist, erhält es mehr Leistung vom 150-Hz-Signal und wenn es links ist, erhält es mehr Leistung vom 90-Hz-Signal. Die Glideslope funktioniert ziemlich ähnlich, nur mit dem 150-Hz-Signal, das unterhalb des Gleitpfads übertragen wird, und dem 90-Hz-Signal, das darüber übertragen wird. [1] [2]
Angenommen, das elektronische Gerät eines Passagiers sendet eine Frequenz aus, die es nicht sein sollte. Das ist bei Geräten der Unterhaltungselektronik nicht gerade unbekannt. Dies ist häufiger bei Geräten der Fall, die in Ländern mit weniger strengen Emissionsprüfungsanforderungen/Durchsetzung hergestellt wurden, aber es ist aufgrund geringfügiger Mängel bei fast jedem Gerät möglich. [Quelle: Ich entwerfe HF-Empfänger für meinen Lebensunterhalt.] Nehmen wir nun an, dass dieses Rauschen zufällig auf der Localizer- oder Gleitwegfrequenz für die Landebahn liegt, zu der das Flugzeug einen Anflug fliegt. Hoffentlich sehen Sie hier allmählich ein Problem ... Welche Amplitudenänderungen auch immer bei dieser unbeabsichtigten Emission auftreten, sie werden jetzt vom AM-Demodulator des Lokalisierers oder des Gleitwegs empfangen, was ihn möglicherweise verwirrt und bei schlechten SichtverhältnissenUnnötig zu sagen, das ist schlecht.
Boeing empfiehlt die folgenden Maßnahmen für Flugbesatzungen, die ILS-Anflüge fliegen , um fehlerhafte ILS-Messwerte zu erkennen:
Aber selbst wenn Sie diese Anweisungen befolgen, können leicht fehlerhafte ILS-Signale erst zu spät erkannt werden. Wenn ein DME anzeigt, dass Sie eine halbe Meile entfernt sind, können Sie das wahrscheinlich bemerken, aber ein paar hundert Fuß entfernt sind möglicherweise nicht wahrnehmbar (aber immer noch ausreichend, um ein großes Problem darzustellen).
Nachdem ich vor etwa 30 Jahren als Softwareingenieur am Lateral Guidance Subsystem des FMCS (Flight Management and Control System) für den Airbus A310 gearbeitet habe, fand ich die Antwort von @reirab faszinierend.
Ich kann einige Lücken schließen, wie die Informationen aus den verschiedenen Systemen verwendet werden und warum die ILS-Informationen besonders kritisch sind.
Auf dem A310 werden 3 Sätze von Eingaben verwendet, um die Position des Flugzeugs zu bestimmen.
1) Alle 200 ms werden die Trägheitsdaten aus dem Satz von 3 Lasergyroskopen verwendet, um im Grunde zu sagen: "Ich war dort. Seit 200 ms bin ich mit x Knoten unterwegs, deshalb bin ich jetzt hier".
2) Alle 1,5 Sekunden (im Normalflug) werden Daten von bis zu 4 DMEs und VORs verwendet, um die Position des Flugzeugs genau zu berechnen.
3) Während der Landung, wenn ILS oder MLS verfügbar sind, werden die ILS/MLS-Daten anstelle der DME/VOR-Daten verwendet.
Es gibt zwei wesentliche Unterschiede zwischen 2) und 3). Da Sie näher am Boden sind und eine präzise vertikale sowie seitliche Position kritisch sind, werden Berechnungen häufiger als einmal alle 1,5 Sekunden durchgeführt. Da ILS/MLS-Daten viel genauer sind, wird die Filterung der Positionsanpassung reduziert.
Was bedeutet das?
Nun, wenn ich die Funkpositionierung mit DME und VOR durchführe, habe ich auch eine inertial berechnete Position. Aus verschiedenen Gründen, abgesehen davon, dass ich den Kaffee der Passagiere nicht verschütte, darf ich diese Position nicht um mehr als etwa 5 m korrigieren (anders, wenn längere Zeit kein Funkfix vorhanden war). Bei ILS/MLS ist dieser Filterfaktor viel größer, etwa 50 m oder sogar 100 m, obwohl zu erwarten ist, dass eine so große Korrektur nur beim anfänglichen Erfassen des ILS/MLS-Signals auftritt.
Da solch große Korrekturen der berechneten Position des Flugzeugs in der Flight Management Software erlaubt sind, wenn ILS/MLS-Daten verwendet werden, ist es von entscheidender Bedeutung, dass es keine Fehler aufgrund von Interferenzen gibt.
Sie können diese verwandte Frage lesen , wenn Sie mehr über die Interferenz zwischen elektronischen Geräten und Flugzeugen erfahren möchten. Eine Antwort dort verlinkt auf ein sehr gutes Dokument der NASA zu diesem Thema.
Lange Rede kurzer Sinn: Elektronische Geräte sind kompliziert. Verkehrsflugzeuge sind kompliziert. Daher können wir nicht genau vorhersagen, wie die Interferenz zwischen ihnen in allen Situationen sein wird.
Was Ihr Kapitän getan hat, passiert häufig und wird auch in den relevanten FAA-FAQ behandelt.
Sobald Ihre Fluggesellschaft der FAA gezeigt hat, dass ihre Flugzeuge Funkstörungen durch tragbare Elektronik sicher handhaben können, können Sie Ihre Geräte die meiste Zeit nur im Flugzeugmodus verwenden. Zu bestimmten Zeiten – beispielsweise bei einer Landung bei eingeschränkter Sicht – kann der Kapitän die Passagiere anweisen, ihre Geräte auszuschalten, um absolut sicherzustellen, dass sie die Kommunikations- und Navigationsgeräte an Bord nicht stören.
Der Grund dafür ist also, dass der Kapitän zu 100 % sicher sein möchte, dass es in einem so kritischen Moment zu keinen Störungen kommt.
Ergänzend zu den hervorragenden Antworten von Reirab und Brian Towers zu diesem Thema:
Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie ein elektronisches Gerät den Flugbetrieb stören kann, aber die Wahrscheinlichkeit hängt vom Alter, den Designfaktoren des Flugzeugs und der Art der EMI-Aggression ab (Frequenz, Modulationstyp und Leistung – es gibt auch Breitband-EMI-Quellen in Flugzeugen, aber wir können diese für die Zwecke dieser Diskussion getrost außer Acht lassen, da PEDs im Allgemeinen schmalbandige Emitter sind, im Gegensatz zu beispielsweise einer elektrischen Hydraulikpumpe, die ihre Entstörkondensatoren verloren hat und dadurch Breitband-Hash ausspuckt).
Die typische Sorge gilt jedoch der Störung der empfindlichen Navigations- (ILS/LOC, G/S, NDB, GPS/WAAS, Funkhöhenmesser) und Kommunikationsempfänger (HF, VHF, SATCOM) eines Flugzeugs (es ist möglich, den Transponder zu stören). /TCAS- und Wetterradarsignale, aber diese sind nicht ganz so besorgniserregend wie beispielsweise die Gleitbahn), durch das absichtliche Aussenden von PEDs – Mobiltelefonen (insbesondere GSM-Telefonen, da die GSM-Luftschnittstelle anfälliger für EMI ist ). als ein CDMA-Telefon ist) und 2,4-GHz- oder 5-GHz-Geräte (WLAN, BT) sind die Hauptsorgen an dieser Front, obwohl unbeabsichtigte Emitter (alles im Flugzeugmodus) auch eine Quelle potenzieller Probleme sind.
Darüber hinaus nehmen Kommunikationsstörungen eine sofort wahrnehmbare Form an – „Was ist das für ein komisches Geräusch in meinem Headset?“ (Piloten von kleinen Flugzeugen der Allgemeinen Luftfahrt haben dies regelmäßig gemeldet.) Dies steht im Gegensatz zu Störungen von Navigationsempfängern, die subtil, aber nicht sofort störend (Verlust eines Vogels in einer großen sichtbaren GNSS-Konstellation), offensichtlich (ein Fehler) sein können Flagge auf einem VOR oder LOC) oder heimtückisch (eine falsche Gleitbahnanzeige).
Die Folgen sind hier jedoch hoch, insbesondere bei gekoppelten oder Autoland-Anflügen – ein menschlicher Pilot kann sehen, dass eine vollständige Fly-Down-Anzeige, die aus heiterem Himmel bei 300 'RA während eines ansonsten stabilen ILS-Anflugs erscheint, falsch ist und den TOGA-Knopf drücken um der Crew etwas Zeit zu verschaffen, um dem Krachmacher zu sagen, er solle ihre elektronischen Lippen schließen, aber ein Autoland-Computer wird den Unterschied nicht erkennen und ihm blind folgen.
Eine gute Nachricht ist, dass im etwas häufigeren Fall eines unbeabsichtigten Emitters (z. B. eines Geräts im Flugzeugmodus) die Emissionen dazu neigen, einfache, unmodulierte Träger zu sein – ich sehe dies als wahrscheinlicher an, a auszulösen FAIL-Flag als eine Flugwegabweichung. (Ich werde sogar eine weitere Frage zu diesem Thema stellen – es lohnt sich, danach zu fragen, und vielleicht sogar ein oder drei Experimente.)
Aufgrund der großen Anzahl von Flügen der Fluggesellschaften pro Jahr (66 Millionen laut ACI gemäß Reisabs Kommentar unten) passiert jedoch etwas, das einmal alle 10 ^ 7 Landungen passiert (Extremely Remote gemäß AC 25.1309), im Durchschnitt alle zwei Monate. und sogar etwas, das einmal in 10^9 Landungen passiert (extrem unwahrscheinlich gemäß AC 25.1309), muss zwangsläufig alle 15 Jahre oder so passieren! Die gemeldeten Fälle von PED-Störungen haben nicht annähernd so schwerwiegende Folgen wie der „schlimmste Fall“ eines vollständigen „Fly Down“ während der späten Phase eines gekoppelten oder automatischen Landeanflugs (oder falsche Funkhöhenmesser-Messwerte, die einen stark verfrühten Moduswechsel während des automatischen Landens verursachen). , obwohl,
Daraus können wir schließen, dass es höchst unklug wäre, das Risiko einzugehen, dass ein Gerät während einer kritischen Flugphase über die gesamten ILS-Signale spricht – Sie müssten einen Weg finden, die Wahrscheinlichkeit von PED-Interferenzen mit Flugzeugen zu verringern Systeme auf 1 von 10^11 oder besser (dies ist 100-mal weniger wahrscheinlich als das, was derzeit für ein Katastrophenereignis zulässig ist), um eine Chance zu haben, diese Weisheit in Frage zu stellen.
Der einzige Grund, warum elektronische Geräte abgeschaltet werden müssen, liegt darin, dass einige von ihnen das Radio (Telefone) beeinträchtigen, und es ist einfacher zu sagen "alle ausschalten", als darüber zu streiten, welche Geräte das Radio stören können, und die Besatzung zu fragen genau prüfen, ob das Gerät am anderen Ende Ihrer Ohrhörer tatsächlich ein Telefon oder ein CD-Player ist.
Quelle: Habe die Frage vor ein paar Jahren tatsächlich meinem Kunstfluglehrer gestellt. Er erzählte mir, dass es vorkam, dass er Control bitten musste, zwei- bis dreimal zu wiederholen, wenn die Telefone nicht ausgeschaltet waren, bevor er sie verstand.
Weil sie kein Risiko eingehen wollen
Obwohl sich gezeigt hat, dass die meisten elektronischen Geräte die meisten Avionik-/Kommunikationsgeräte unter den meisten gewöhnlichen Umständen wahrscheinlich nicht stören , bleibt die einfache Tatsache, dass wir uns noch nicht ganz sicher sind. Wie RRR sagte, sind Verkehrsflugzeuge und Elektronik sehr komplex, und wir können nicht genau vorhersagen, was in jeder Situation passieren wird.
Bei einer visuellen Landung mit Instrumentenunterstützung spielt ein kleiner Fehler wahrscheinlich keine große Rolle - wenn Sie ein wenig schnell sind, kann es zu einer holprigen Landung kommen, oder eine falsche Sinkgeschwindigkeit kann zu einem Abprallen oder einem Durchstarten usw. führen, aber das Es ist unwahrscheinlich, dass die Landung deutlich genug daneben liegt, um einen Absturz zu verursachen. Wenn es eine kleine Abweichung in Kurs/Geschwindigkeit/Höhe gibt, spielt es keine Rolle, der Pilot wird sie einfach korrigieren – wahrscheinlich ohne es zu bemerken – oder es wird niemanden bemerken oder sich darum kümmern. Wenn es einen größeren Fehler gibt, wird der Pilot es mit ziemlicher Sicherheit bemerken ("Warte, warum ist die Landebahn da drüben?") und das Problem beheben
Bei einer Instrumentenlandung kann jedoch eine sehr kleine Fehlerspanne in Kurs / Fluggeschwindigkeit usw., die für 20 Meilen vorhanden ist, während der Pilot keinen Bezugsrahmen hat, um zu wissen, dass es falsch ist, ein großes Problem verursachen, da sich der kumulative Fehler summieren kann im Laufe der Zeit und es gibt keine Möglichkeit zu wissen, dass es falsch ist.
Die Chancen stehen gut, dass Ihr Telefon im Flugzeug absolut keinen Unterschied macht. Aber bei dieser einen Gelegenheit verursacht es ein Problem, 300 Menschen können in einem Feuerball getötet werden. Das macht „Sie zu bitten, 30 Minuten lang Angry Birds nicht mehr zu spielen“ zu einem sehr geringen Preis für eine möglicherweise lebensrettende Vorsichtsmaßnahme.
Federico
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Bob Jarvis - Слава Україні
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