Beschleunigen Sie die Landebahnmessungen Ihrer ILS-Stationen

Ihre Anforderung

Instrumentenlandesysteme (ILS) unterstützen Flugzeugpiloten während des Landeanflugs. Dies gilt vor allem, wenn die Sicht aufgrund von schlechten Wetterbedingungen und bei Nacht eingeschränkt ist. Unterschiedliche Kategorien (CAT I, II, IIIa, IIIb) werden abhängig von der Pistensichtweite (RVR) und anderen Kriterien festgelegt. ILS CAT III ist die anspruchsvollste Kategorie und unterstützt Landeanflüge und das Landen bei einer Pistensichtweite von bis zu 46 m (CAT IIIb). CAT III-Stationen sind üblicherweise an wichtigen internationalen Flughäfen mit hohem Flugverkehrsaufkommen installiert.

Da diese höchsten Sicherheitsanforderungen unterliegen, hat die Internationale Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO) die kritischen Parameter von ILS-Landesystemen, die bei Boden- und Flugvermessungen überprüft werden müssen, standardisiert. Betreiber und Flugvermessungsorganisationen überwachen, kontrollieren, kalibrieren und zertifizieren diese Landesysteme, um einen korrekten Betrieb zu gewährleisten.

Das ILS besteht aus zwei unabhängigen Subsystemen; der Landekurssender (LLZ) dient zur lateralen Führung; der Gleitwegsender (GS oder GP) dient zur vertikalen Führung. Zwei-Frequenz-ILS-Systeme (für CAT II und CAT III) verfügen über zwei Träger auf jedem Subsystem, um Kurs und Freigabe zu trennen und gleichzeitig die ILS-Abdeckung und -Präzision zu verbessern.

Zusätzlich zu den Systemen für die kontinuierliche Überwachung erfordern ILS-Installationen monatliche Bodenmessungen, dazu gehören:

• LLZ-Landebahnmessung (Kursstruktur)
• LLZ-Abdeckung (Kurs-/Freigabemessung)
• LLZ-Linearität (Kurslinearität über die Landebahn)
• GS-Abdeckung (auf der Landebahnschwelle)

Die Messung der Landebahn (oder Achse) des LLZ ist am kritischsten, da das ILS-Signal entlang der Mittellinie der Landebahn gemessen wird und so zu einer Unterbrechung des Flugverkehrs führt. Um solche Unterbrechungen so gering wie möglich zu halten und Messungen mit exakten und reproduzierbaren Ergebnissen zu erzielen, benötigen Sie eine ILS-Testlösung, die in der Lage ist, verlässliche Landebahnmessungen bei Fahrzeuggeschwindigkeiten von beispielsweise 60 km/h durchzuführen.

Messtechnische Lösung

Der R&S^®EVS300 ist ein tragbarer, batteriebetriebener Pegel- und Modulationsanalysator, der speziell für die Verifizierung und Wartung von Navigationshilfesystemen (NavAid) wie ILS, VOR und Markierungsfunkfeuern entwickelt wurde. Aufgrund der konkurrenzlosen Geschwindigkeit von 100 Messungen/s eignet sich der R&S^®EVS300 ideal für die zuverlässige ILS-Bodenmessung einschließlich Landebahnmessungen bei maximaler Geschwindigkeit. Damit reduzieren sich die Unterbrechungen des Flugverkehrs auf ein Minimum.

ILS-Bodenmessungen lassen sich am einfachsten durchführen, wenn man den R&S^®EVS300 in einem eigenen ILS-Messfahrzeug installiert, das mit geeigneten ILS- und GPS-Antennen ausgestattet ist. Es sind nur wenige Schritte erforderlich, um den R&S^®EVS300 mit der Option R&S^®EVS-K2 GPS-Modus für die GPS-Zeitmarkierung und der Option R&S^®EVS-K3 CRS/CLS-Modus für Kurs- und Freigabemessungen bei Zwei-Frequenz-ILS-Systemen einzurichten. Neben den GPS-Empfängerdaten müssen nur die grundlegenden ILS-Messparameter konfiguriert werden:

• ILS-Kanal (oder HF-Nennfrequenz)
• Messmodus (z. B. CRS/CLR für ein Zwei-Frequenz-ILS)
• Messzeit (z. B. 10 ms für volle Auflösung)
• Protokollierungsintervall

Der integrierte Datenlogger des R&S^®EVS300 ist bei maximaler Fahrzeuggeschwindigkeit in der Lage, eine konkurrenzlose Anzahl von 100 Datensätzen/s aufzuzeichnen. Jeder Datensatz besteht aus mehr als 50 verschiedenen Messparametern. Dazu gehören Werte von Pegel, Frequenz, Modulation und Verzerrung, ID-Parameter und die GPS-Werte (Zeit und Standort) des angeschlossenen GPS-Empfängers.

Die aufgezeichneten Daten lassen sich am Gerät (Grafikansicht) anzeigen, um die gewählten Parameter sogar während der Landebahnmessung zu überwachen. Somit können Sie unverzüglich sehen, ob sich beispielsweise die gemessene Differenz der Modulationsgrade (DDM) beider LLZ-ZF-Töne innerhalb der Grenzen bewegt.

Sämtliche Messdaten lassen sich im CSV-Format auf ein USB-Speichermedium exportieren, um eine spätere Offline-Analyse (Nachverarbeitung), den Vergleich mit früheren Messungen und eine Archivierung zu ermöglichen.

ICAO-gefilterte DDM-Werte

Für LLZ-Landebahnmessungen ist die Auswertung der DDM-Werte (Rohdaten) und ihrer nach ICAO gefilterten Werte von größter Bedeutung. Die ICAO-Filterung hängt von der Fahrzeuggeschwindigkeit ab; Anhang 10, Band 1 , spezifiziert eine Zeitkonstante (in Sekunden) von 92,6 geteilt durch die Fahrzeuggeschwindigkeit (V in km/h) für Boden- und Flugvermessungen. Bei einer typischen Fahrzeuggeschwindigkeit von 60 km/h ergibt dies ~1,5 s.

In der Nachverarbeitung (z. B. mit MS Excel) werden die gemessenen DDM-Werte mit der berechneten Zeitkonstante gefiltert. Dieses Verfahren zeigt auf einfache Art und Weise, ob die geprüfte ILS-Station innerhalb der spezifizierten ICAO-Grenzen arbeitet.

Vergleiche mit früheren Landebahnmessungen decken auch kleine Änderungen in der typischen DDM-Messkurve (Fingerabdruckvergleich) auf. Dies könnte auf eine beginnende Fehlfunktion des ILS-Systems hinweisen.

Fazit

Aufgrund des reichhaltigen Funktionsumfangs und der konkurrenzlosen Messgeschwindigkeit eignet sich der R&S^®EVS300 ideal für die herausfordernden, regelmäßigen Bodenmessungen von LLZ- und GS-Signalen und insbesondere für fahrzeuggestützte ILS-Landebahnmessungen von CAT II- und CAT III-Systemen. Der R&S^®EVS300 ist das perfekte Werkzeug für Fluglotsen und Servicetechniker, da er auch neu aufkommende Standards wie GBAS-Systeme in einem tragbaren, batteriebetriebenen Format unterstützt.