EINE ANTWORT ZU VIELEN FRAGEN DER ABSETZEREI

GPS - Artikel aus PN 22/Februar 92

Ab und zu flammt die Diskussion auf: Warum setzt der Pilot so vertrottelt ab? Üblicherweise kann er es ja ! Der emotionelle Pilot darauf: Dann setze Dich selber ab... Meistens kommen aber alle zum Ergebnis: die Wahrscheinlichkeit, daß man am Platz landet, ist dann am größten, wenn man das Flugzeug verläßt, sobald der Pilot es für richtig hält.

Der Grund dafür liegt einfach darin, daß im Cockpit genauere und verläßlichere Informationen über Position, Wind und Geschwindigkeit vorliegen und diese der PINK-Skyvan-Pilot auch besser auswerten kann.

Ein Beispiel: Weihnachtsboogie in Trieben, in einem ost-west-verlaufenden Alpental. Die Berge sind um den Flugplatz bis 1500 m hoch. Am Boden ist es windstill.

Vor dem Start legt der Pilot eine CD ein. Die Wahl der CD erfolgt mittlerweile nach der Tagesverfassung des CD-Players - der manche Discs nicht leiden kann und sie wieder ausspuckt - und des Piloten, weil die Erfahrung gezeigt hat, daß die Musik dann wenigstens einem im Flugzeug gefällt. Umfragen im Publikum führen meist zu Handgreiflichkeiten.

In 1000 m Höhe sind die ersten Turbulenzen zu spüren. Der Pilot tippt in seinen Satellitennavigationsempfänger (Global Positioning System, GPS) die angezeigte Geschwindigkeit des Flugzeuges (für Piloten: IAS), den Luftdruck (QNH) und die Außentemperatur ein. Der Rechner ermittelt nun unter Zuhilfenahme der vom GPS festgestellten Höhe die wahre Eigengeschwindigkeit (TAS). Jetzt ist nur mehr der Steuerkurs (HDG) einzugeben und das GPS errechnet aus diesen Daten - dem Kurs über Grund (TRK) und der Geschwindigkeit über Grund (GS) - den Wind in der aktuellen Höhe.

TRK und HDG werden laufend vom GPS mittels Dopplereffekt auf 1 Grad/0,6 Knoten genau errechnet. Für unser Beispiel soll, wie so häufig in Trieben, der Wind in 1000 m aus Nordwest mit 25 Knoten blasen, also mit rund 45 km/h. In 3000 m wird der Wind noch einmal ermittelt, er kommt dort aus Nord mit 50 Knoten, rd.90 km/h. Der Pilot mittelt diese Winde auf 60 km/h, weil mit diesem Wert einfacher zu rechnen ist: 60 km/h entspricht einem Kilometer pro Minute.

Da, wie gesagt, Trieben in einem West-Ost-Tal liegt, der Wind aber aus Norden kommt, kann nicht gegen den Wind, sondern nur parallel zum Tal angeflogen werden. Aus 4000 m beträgt die Freifallzeit bekanntlich eine Minute, daher wird der Springer in dieser Minute um einen Kilometer nach Süden verblasen. Dann öffnet er im Windschatten der Berge den Schirm und sollte über dem Landeplatz hängen.

Das Erfordernis daraus: Parallel zum Tal, aber 1 Kilometer nördlich versetzt anfliegen. Ein Blick auf die Karte läßt dem Piloten ein Haar ergrauen. Dort ist er genau über einem 1000 m hohen Bergrücken.

Das Haar ergraut aber nicht wegen des Bergrückens, die Springer sind ja in Öffnungshöhe eh einen Kilometer weiter im Süden, aber wenn einer vor dem Exit hinunterschaut, springt er nicht.

Hier muß in die Trickkiste gegriffen werden: Der Springer soll den Eindruck haben, das Flugzeug fliege in der Talmitte: daher etwas Querlage nach rechts. Um aus 4000 m bei Schrägsicht nach unten sich um 1 km am Boden zu "irren", muß man rund 15 Grad aus der Senkrechten ausschwenken. Das tut der Pilot und der optische Eindruck für die Springer ist gewahrt.

Dadurch aber fliegt das Flugzeug eine Rechtskurve, weshalb natürlich mit einer etwas südlicheren Anflugrichtung begonnen werden muß. Bis jetzt alles klar ?

Eine Rückfrage beim Manifest über Funk ergibt, daß sich 5 Gruppen und ein Tandem im Flieger befinden. 6 Gruppen, das sind 5 Zwischenräume mal 5 Sekunden plus 3 Sekunden zwischen Grünlicht und erstem Exit, also 28 Sekunden für den gesamten Absetzvorgang. Die PINKI fliegt im Absetzen mit 90 Knoten, das sind in 28 Sekunden knapp eine dreiviertel Meile oder 1400 Meter. Das heißt, um die Chancengleichheit zu wahren, muß das grüne Licht 700 Meter vor dem idealen Absetzpunkt kommen.

Der wird nun schnell 1 km NNW vom Landepunkt einprogrammiert und schon kann der Anflug beginnen. Und wenn er sich nirgends verrechnet hat, merkt er es daran, daß er am Abend nur sein eigenes Bier selber zahlen muß.

Die Anzeige im Flieger läßt auf 18 m genau erkennen, wo sich das Flugzeug in Relation zur Anflugrichtung und zum Absetzpunkt befindet, man braucht das alles nur noch nachzufliegen. Meistens stimmts eh, aber Piloten werden manchmal auch nur mehr zu Menschen mit Fehlern. Aber ... we try our best.

Wie funktioniert das GPS ?
Fast so einfach wie das Absetzen. In der Endausbauphase werden 24 Satelliten in 6 Umlaufbahnen je 55 Grad zum Äquator geneigt die Erde in 20000 km Entfernung umkreisen. Zur Zeit sind es nur 16. Diese 16 reichen jedoch bereits aus, um ununterbrochen eine Positionsbestimmung inklusive der Höhe, also 3D, zu ermöglichen. Mit jedem weiteren wird die Positionsangabe genauer. Ende 1993 sollen alle 24 oben sein, wenn nicht wieder ein Space Shuttle zerplatzt.

Diese Satelliten kommen alle 24 Stunden wieder in dieselbe relative Position zur Erdoberfläche. Sie senden für uns relevant auf der Frequenz 1575.42 MHz ein Signal zu genau definierten Zeiten aus. Der bordseitige Empfänger stellt fest, zu welchen Zeiten diese Signale empfangen wurden. Aufgrund der Laufzeit der Signale wird bei 3 zu empfangenden Satelliten und bekannter Höhe die Position, bei 4 zu empfangenden Satelliten Position und Höhe errechnet.

Die Satelliten unterliegen in ihrer Umlaufbahn einer Abweichung (Drift). Fünf Kontrollstationen auf der Erdoberfläche, deren Positionen natürlich genau bekannt sind, registrieren diese Drift und geben sie unmittelbar an die jeweiligen Satelliten weiter. Die Information der genauen Position jedes einzelnen Satelliten wird von diesem selbst ca.einmal pro Stunde an alle GPS-Empfänger gesendet. Diese involvieren die Drift des Satelliten in ihre Positionsberechnung.

Der Empfänger im Flugzeug errechnet einmal pro Sekunde die jeweilige Position aufgrund der Laufzeit, sprich Entfernungsmessung zu den Satelliten, sowie die Geschwindigkeit und die Richtung, mit der sich das Flugzeug fortbewegt, durch den Dopplereffekt.

Dopplereffekt: Wenn sich ein Motorrad auf eine Person zubewegt, an ihr vorbeifährt und sich von ihr wegbewegt, hat diese Person den Eindruck, daß die Lärmfrequenz des herannahenden Motorrades höher ist, als die des sich entfernenden Motorrades. Dies gilt natürlich für alle Schallquellen, beim Motorrad ist es jedoch besonders leicht zu erkennen. Dies gilt aber auch für elektromagnetische Wellen, daher kann der im Flugzeug eingebaute GPS-Empfänger aufgrund der empfangenen Frequenz auch feststellen, zu oder von welchem Satelliten er sich mit welcher Geschwindigkeit hin- oder wegbewegt und daraus blitzschnell Geschwindigkeit und Kurs über Grund berechnen.

Die GPS-Antenne ist am Dach der PINK-Skyvan montiert. Im Geradeausflug funktioniert die Sache prächtig, wird jedoch eine Kurve geflogen, so schatten der Rumpf bzw.die Tragfläche die Antenne ab und das GPS hat vorübergehend den Wert eines Speibsackerls (Kotztüte).

In diesen Fällen gehen wir zu unserem altbewährten System mit zwei Entfernungsmessungen zu Bodenstationen (2 DME's) über. Das erfordert natürlich einige geistige (Umschalte-)Arbeit und hat auch schon manchmal zu einem mental overflow des Piloten geführt (mit blinkenden Sternchen in den Augen). Und so erklärt sich auch so mancher Fußmarsch zurück zum Flugplatz.

Im Landeanflug, wenn wir die marschierenden Springer erkennen, schließen wir blitzschnell auf diesen overflow rück und versuchen ihn in Zukunft wieder zu vermeiden. Meist strafen wir uns selbst, durch Abdrehen der Stereoanlage oder der Heizung im Sinkflug, in der Hoffnung, daß die Springer Einsehen mit uns haben und endlich einmal für einen bad spot eine Pilotenrunde bezahlen.

Da fällt mir ein: Susi R., Vizeweltmeister in Paraski, im August 1990 in Ravenna: Nachdem ihr nach der Öffnung eine Steuerleine riß, landete sie nach einigen Vollkreisen am offenen Schirm 200 m vom Schotterkreis entfernt in einem Begrenzungsgraben zwischen einem Feld und einem Obstgarten - mit einem Knöchelbruch. Als ich während des anschließenden Tankstops zu ihr lief, war ihr Statement: Hättest mich um 3 m weiter links abgesetzt, hätte ich mir nichts gebrochen, du ... (zensuriert, die Red.).

Vielleicht liest sie den oberen Absatz noch einmal und läßt eine Pilotenrunde springen.
Thomas

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