Der Abstand zwischen Flugzeugen muss immer größer als der Mindestabstand sein und ist daher für die Flugsicherung (ATC) sehr wichtig . Da ich für meine Forschung die Entfernung zwischen Flugzeugen berechnen muss, frage ich mich, ob es (in Europa) Vorschriften gibt, wie genau die Entfernung bestimmt wird.
Wie genau bestimmt ATC den Abstand zwischen zwei Flugzeugen?
Ich nehme an, dass sie mit Breiten- und Längenkoordinaten und wahrscheinlich der Höhe arbeiten, um Großkreisentfernungen zu bestimmen. Um die Koordinaten zu erhalten, könnten sie entweder Radar oder die vom Flugzeug übermittelte Position verwenden.
Die Aufgabe, die Entfernung aus Koordinaten zu berechnen, ist gar nicht so trivial, wie es auf den ersten Blick klingen mag. Eine Methode zur Entfernungsberechnung ist die Haversine-Formel . Bei allen Methoden ist eher der angenommene Erdradius entscheidend . Wenn die Entfernung so berechnet wird:
Die Dinge, die Sie erwähnen, wären wichtig, wenn Sie den Abstand zu 6 oder mehr signifikanten Ziffern wissen möchten. Aber ATC braucht diese Präzision nicht. Sie müssen erkennen können, ob es 4 Seemeilen (zu nah), 5 Seemeilen (immer noch ausreichend, aber in Schwierigkeiten geraten) oder 10 Seemeilen (keine Sorge, sollten aber nicht direkt aufeinander zusteuern) sind. Das ist eine signifikante Ziffer.
Der Controller verwendet keine Formel. Sie sehen sich nur die Entfernung der Ziele auf dem Radargerät an (das richtig maßstabsgetreu gezeichnet ist). Verwenden Sie möglicherweise das darüber gezeichnete Gitter oder vergleichen Sie es mit den Führungslinien (die die Geschwindigkeit anzeigen) oder dem Verlaufspfad. Der Controller braucht keine Präzision, er muss sehen und sehen. Und sie bekommen keine Präzision; Auf der Mittelstation (Steuerung für den Streckenverkehr) ist der Radarzielfleck etwa eine Meile breit.
Bis vor kurzem haben Flugzeuge überhaupt keine Position gesendet. Viele tun es immer noch nicht; nicht alle Flugzeuge sind mit ADS-B ausgestattet. Für diejenigen, die dies nicht tun, kann der Interrogator eine ähnliche Genauigkeit wie DME (~ 0,1 nmi) in der Reichweite und ein oder zwei Grad im Winkel haben. Auch keine große Präzision. Das Radar hat auch eine einzige rotierende Antenne, die einige Sekunden braucht, um den gesamten Kreis zu scannen, so dass die Position des Flugzeugs nur einmal alle paar Sekunden aktualisiert wird. Düsenflugzeug bewegt sich im Reiseflug etwa 700 m in 3 s.
Auf einem solchen Radar transformiert das Zielfernrohr höchstwahrscheinlich direkt von dem Winkel und der Entfernung, die vom Radar gemeldet werden, in die Bildschirmkoordinaten. Die Höhe wurde in den älteren Systemen normalerweise nicht berücksichtigt (so dass höhere Ziele weiter entfernt erscheinen, als sie wirklich sind!).
Neue Radargeräte mit ADS-B-Unterstützung (weniger stark frequentierte Bereiche benötigen dies nicht) müssen die Radardaten mit den von ADS-B gemeldeten Koordinaten kombinieren, die in WGS84 vorliegen, daher wird WGS84 normalerweise als Zwischenformat für die gesammelten Daten verwendet. In der Software können jedoch immer noch Verknüpfungen vorgenommen werden.
Ich weiß nicht, was welcher Radarsystemhersteller verwendet, aber ich arbeite an der Navigation und wir haben die Genauigkeit getestet. Unter der Annahme, dass die Erde flach und das Koordinatensystem orthogonal ist, und unter Verwendung einer einfachen pythagoreischen Formel können Sie immer noch 3-4 signifikante Ziffern erhalten (es sei denn, Sie arbeiten um den Nord- oder Südpol herum) für Punkte, die mehrere zehn Kilometer voneinander entfernt sind, was mehr als genug ist für der Radarschirm. So kann das System Längen- und Breitengrade einfach mit geeigneten Faktoren multiplizieren (die vom Breitengrad des Sektorzentrums abhängen) und eine ausreichende Genauigkeit erzielen.
Joel M.
Jan Hudec
Joel M.