Warum ist mein Transatlantikflug vom großen Kreis abgekommen?

Die meisten Flüge über den Atlantik fliegen keine direkten Großkreisrouten; Sie verwenden das North Atlantic Track-System , bei dem es sich um eine Reihe von "Fahrspuren" handelt, die normalerweise 60 Nm voneinander entfernt sind, wie einer dieser Slot-Car-Rennplätze mit 6 oder 8 Fahrspuren. Fast jeder, der die Reise nonstop machen kann, wird in verschiedenen Höhen auf den Spuren sein. Vor jeder Küste gibt es eine Reihe fester Einstiegspunkte, die als ozeanische Einstiegspunkte bezeichnet werden, als Ein- oder Ausstiegspunkte.

Die Nord-Süd-Position und die genaue Streckenführung der Gleise werden jeden Tag festgelegt, wobei der Schwerpunkt auf „einem Fluss in westlicher Richtung, der morgens Europa verlässt, und einem Fluss in östlicher Richtung, der abends Nordamerika verlässt“ liegt. (ICAO Doc 007) Strecken werden auf und ab bewegt, um Wind oder Wetter, insbesondere Jetstreams, auszunutzen.

Jetstreams strömen an Luftmassengrenzen an der Spitze der Troposphäre entlang und ändern sich ständig, wenn sich Luftmassen bewegen. Die Strecken sind so eingerichtet, dass sie versuchen, sie auszunutzen oder zu vermeiden, je nachdem, ob sie günstig sind oder nicht (sowie andere Wettersysteme).

Kann ein Autopilot so programmiert werden, dass er einer Route folgt, die von einer Höhenwindvorhersage vorgegeben wird?

Ja, aber die Frage ist, wie es gemacht wird, und heutzutage ist es besser, es nicht nur als Autopilot, sondern als Flight Management System (FMS) zu betrachten.

Im Fall des von John K. erläuterten North Atlantic Track-Systems werden die Wegpunkte, die die Route definieren, die ein Flugzeug nehmen soll, durch Breiten- und Längengrad definiert.

Zu meiner Zeit (alter Furz im Ruhestand im Jahr 1999) wurden uns die Breiten-/Längenwerte der Wegpunkte über das Funkgerät vorgelesen, und wir gaben sie in das Trägheitsnavigationssystem ein (eigentlich 3 davon), das dann den Autopiloten steuerte - sie stimmten dafür sprechen.

Heutzutage gibt es bessere Möglichkeiten, die zugewiesene Route in das FMS zu bekommen, und die hoffentlich jemand erklären kann, der damit vertraut ist.

Der Punkt ist jedoch, dass das FMS nicht die Windvorhersagen in der Höhe betrachtet und die Route bestimmt, sondern einfach eine Route fliegt, die ihm auf irgendeine Weise vorgegeben wurde und die von einer Bodenkontrolleinrichtung angewiesen wurde, die Winde auszunutzen.

Nun könnte ein FMS so programmiert werden, dass es die Höhenwindvorhersage empfängt und daraus die beste Route bestimmt. Wahrscheinlich schon, aber wenn Sie die Komplikationen der Trennung für alle anderen Flugzeuge hinzufügen, die dasselbe tun, glaube ich nicht, dass wir noch so weit sind. Mit anderen Worten, das automatisierte ATC ist, gelinde gesagt, noch weit entfernt.

Der North Atlantic (NAT-HLA) High Level Airspace ist ein speziell genutzter Luftraum, in dem täglich zweimal täglich eine Reihe von optimierten Routen mit dem Namen OTS (Organized Track System) veröffentlicht wird. Dieser Luftraum ist einzigartig, da er einen weitgehend unidirektionalen Verkehrsfluss aufweist, und die zu verfolgenden Wegpunkte über dem Ozean sind nicht festgelegt. Ihre Annahme "dem Jetstream folgen" ist Teil der Antwort und der folgenden 2 Auszüge aus ICAO NAT-HLA Doc. 007 sollte effektiv als vollständigere Antwort auf diese Frage dienen.

2.1.1 Aufgrund der Passagiernachfrage, der Zeitzonenunterschiede und der Flughafenlärmbeschränkungen trägt ein Großteil des Nordatlantik-Flugverkehrs (NAT) zu zwei großen abwechselnden Strömen bei: einem westgehenden Strom, der morgens von Europa abfliegt, und einem ostgehenden Strom, der nach Norden abfliegt Amerika am Abend [...]

2.2.1 Das zuständige OACC erstellt das OTS nach Festlegung der grundlegenden Mindestzeitspuren; unter gebührender Berücksichtigung der bevorzugten Strecken der Fluggesellschaften und unter Berücksichtigung von Luftraumbeschränkungen wie Gefahrenzonen und militärische Luftraumreservationen. Das Nacht-OTS wird von Gander OACC und das Tag-OTS von Shanwick OACC (Prestwick) [...]

Die tatsächlich geflogenen Strecken werden von der Firma Flight Dispatcher erstellt und der Flugbesatzung als "Operational Flight Plan" oder OFP in Papier- oder digitaler Form zur Verfügung gestellt. Dieser Plan wird manchmal als Kraftstoffplan bezeichnet, da er den gesetzlich vorgeschriebenen Mindestkraftstoffbedarf festlegt. Meistens stellt es die treibstoffeffizienteste Route dar, aber es kann auch eine zeiteffiziente Route eingerichtet werden oder eine Route, die manuell vom Dispatcher usw. erstellt wird. Überfluggebühren (Gebühren) werden ebenfalls in die Kostenoptimierung einbezogen. Insbesondere bei längeren Flügen wird eine „Streckensuche“ durchgeführt, da möglicherweise viele Streckenoptionen zur Verfügung stehen und eine effektive Wahl zu erheblichen Kosteneinsparungen führen kann.

Die fluggeplante Route und andere Details werden dem bordeigenen FMC (Flight Management Computer) entweder manuell von den Piloten im Falle eines Papierflugplans zugeführt oder der Plan kann vom Dispatch-Büro mit elektronischen Mitteln hochgeladen und überprüft werden , akzeptiert und von den Piloten im Cockpit mit wenigen Tastendrücken aktiviert. Dank der Echtzeitüberwachung des Flugfortschritts und der Wetter-/Windbedingungen und vorbehaltlich der ATC-Freigabe besteht heute die Möglichkeit, dass die Piloten Routenänderungsvorschläge von Flight Dispatch während des Flugs in Echtzeit akzeptieren.

Beim derzeitigen Stand der Technik und mit zunehmend zuverlässigen Datenverbindungsfunktionen wird die Routinearbeit der optimalen Flugplanung einem spezialisierten Flight Dispatcher und einer ausgeklügelten Flugplanungssoftware überlassen. Im Vergleich dazu kann das Bord-FMC eine rudimentäre Optimierung in Bezug auf Winde in der Luft durchführen, da es nur die begrenzte Windvorhersage kennt, die vom Piloten eingespeist oder von Flight Dispatch hochgeladen wird. Die Autopilot/FMC-Kombination kann eine bestimmte Route fliegen, aber sie kann diese Route nicht erstellen .

Und ja, der normale Modus des Auto-Flight-Systems besteht darin, den Autopiloten mit dem Flugplan zu koppeln, der in das FMC geladen ist, tatsächlich ist dies die Art und Weise, wie die meiste Navigation in heutigen Flugzeugen durchgeführt wird.

Abschließend einige Punkte zum GC-Fliegen -

• „Mindestabstand“ (= Großkreis) ist einer von vielen Faktoren, von denen die Flugplanung abhängt.
• Die interne FMC-Navigationsfunktionalität ist so, dass sie jedes Segment zwischen Wegpunkten als Großkreis aufreiht und fliegt.
• Wenn ATC in der Lage wäre, ein kostenloses „Punkt-zu-Punkt“-Routing vom Abflugort direkt zum Zielort zuzulassen, wäre dies ein einziger GC-Track.
• Was uns auch behindert, ist die Tatsache, dass wir Airways folgen müssen, und Airways war traditionell von Funkfeuer zu Funkfeuer, und Baken befanden sich auf Flugplätzen und in Städten und diese fielen selten mit dem GC zusammen.
• Flüge über den Ozeanen und anderen abgelegenen Gebieten haben möglicherweise eine bessere Chance, dem entsprechenden GC besser zu entsprechen.
• ATC gibt uns bereits für „direkte“ Routings auf taktischer Ebene in Echtzeit frei. Ihre Sorge um eine grüne Welt ist die gleiche wie unsere!
• Obwohl es sich um ein ozeanisches Gebiet handelt, sind NAT-Flüge strenger bei der Einhaltung der geplanten (Nicht-GC-) Route und können vielen direkten Routing-Anfragen aufgrund der Art des Betriebs, der wiederum durch das schiere Volumen von diktiert wird, nicht zustimmen Verkehr und es ist meist unidirektionaler Fluss.
• Heutige Flugpläne können uns sogar Feinheiten wie einen Great Circle Index oder GCI geben, der uns in Prozentform sagt, wie viel mehr Entfernung wir im Vergleich zum direkten GC fliegen (obwohl diese Information angesichts der ausgefeilteren möglicherweise nicht von großem praktischem Nutzen ist oben genannte Optimierung).