Airways ermöglichen einfach ein besseres Verkehrsmanagement.
Stellen Sie sich für einen Moment vor, dass jeder ein geländetaugliches Auto hätte. Wenn alle Fahrer "GPS Direct" an ihr Ziel fahren würden, wie würden die Fahrer die Trennung sicherstellen? Wie würden Sie vermeiden, andere Autos zu treffen, wenn es keine Straßen gäbe?

Airways sind die Luftfahrtlösung für dieses Problem: Definierte Routen zwischen Navaids (VORs, NDBs und dergleichen). Airways können auch mithilfe von durch GPS-Koordinaten definierten "Fixes" definiert werden, die dem "GPS Direct" -Routing näher kommen und gleichzeitig eine definierte Route bieten.

Airways bieten auch eine Reihe weiterer Vorteile, darunter:

Verkehrsflussmanagement

Flugpläne in Europa werden von der CFMU (Central Flow Management Unit) em validiert > und überprüft auf Kriterien wie die Richtung der Atemwege (die sich tagsüber ändern können, z. B. ein Atemweg ist nur für den Verkehr in Richtung Osten zwischen 1000 UTC und 1400 UTC vorgesehen), korrekte Flugniveaus und Atemwege, die Wegpunkte wie Fixes, VORs oder korrekt verbinden NDBs. Der Engpass bei allen Flugoperationen besteht darin, die Flughafenkapazität (wie viele Operationen / Stunde) und die Sektorkapazität (wie viele Flugzeuge pro Sektor / pro Fluglotse umgeschlagen zu werden) zu verstehen. Das Ziel ist manchmal, den Verkehr auf zwei Sektoren zu verteilen, obwohl sie dasselbe Ziel haben. Nachfolgend finden Sie zwei Routen nach Düsseldorf - EDDL, eine von Leipzig - EDDP und eine von Berlin-Tegel - EDDT (klicken Sie auf die Links, um die visuelle Darstellung zu sehen):

  EDDP - EDDLORTAG Q230 WRB T854 DOMUXEDDT - EDDLBRANE Y200 HLZ T851 XAMOD  

Das Routing von EDDP zu EDDL erfolgt über WRB - TINSA - ADEMI - INBAX - DOMUX, das sich innerhalb der Grenzen eines Sektors befindet, der "Paderborn High" oder PADH genannt wird.

Das Routing von EDDT zu EDDL erfolgt über PIROL-DENOT-HMM-XAMOD liegt innerhalb der Grenzen eines Sektors mit der Bezeichnung "Hamm High / Medium" oder HMMH / HMMM.

Während der Stoßzeiten sind beide Sektoren getrennt und verarbeiten den Verkehr nur innerhalb ihres Sektors, der die volle Kapazität jedes Controllers nutzt, der den Sektor verwaltet. Außerhalb der Stoßzeiten können die Sektoren von einem Controller kombiniert und bearbeitet werden. Dies ermöglicht eine granulare Nutzung der Controller-Ressourcen und des Luftraums.

Trennung zwischen Verkehr

Aus dem obigen Beispiel haben wir gesehen, dass es in Düsseldorf zwei Routing-Endpunkte gibt - EDDL für Verkehr aus dem Nordosten und Südosten, XAMOD und DOMUX. Beide Wegpunkte oder Fixes sind jeweilige STAR- oder Übergangspunkte für Ankünfte in Düsseldorf. Durch die Verwendung einer standardisierten Route zu und von Flughäfen können wir nun erwarten, dass der Verkehr immer über diese beiden Punkte aus dem Osten ankommt, sofern die beteiligten Flugverkehrskontrollstellen keine andere Koordination erreicht haben. Wenn Sie sich die umgekehrte Route für beide Flughäfen ansehen, sehen Sie folgende Routen:

  EDDL - EDDPNUDGO Z858 BERDI Z21 BIRKA T233 LUKOPEDDL - EDDTMEVEL L179 OSN L980 DLE T207 BATEL  

MEVEL und NUDGO sind zwei der SID-Ausgangswegpunkte außerhalb von Düsseldorf. MEVEL liegt 10 nm nördlich von XAMOD und NUDGO liegt 26 nm östlich von DOMUX. Die relevante Lösung hier ist jedoch ELBAL die Korrekturen an der SID23L von Düsseldorf nach NUDGO, die 16 nm südlich von NUDGO liegt. Mit etwas Einfachem wie der Verwendung standardisierter Ein- und Ausstiegskorrekturen zum und vom Flughafen ist es uns gelungen, einen Verkehrsfluss mit einer sicheren Trennung zwischen abfliegendem und ankommendem Verkehr aufrechtzuerhalten, was mit GPS-Direktrouting nicht möglich wäre oder konstante ATC-Vektoren erfordern würde.

Übergaben von der ATC-Einheit an die ATC-Einheit

Die obigen Beispiele zeigen verschiedene Routings und manchmal verschiedene Sektoren, die den Verkehr auf diesen Routen verarbeiten. Wie und wo wird der Verkehr an andere Controller weitergegeben? Eine Übergabe besteht darin, die Radarspur des Flugzeugs von einer Steuerung zu einer anderen zu bewegen und danach das Flugzeug anzuweisen, die Frequenz zur nächsten Sektorsteuerung zu ändern. Übergaben werden an Sektorgrenzen, an bestimmten Fixes, die zwischen verschiedenen ACC (Area Control Centers) oder manchmal sogar innerhalb eines ACC zwischen einzelnen Sektoren vereinbart wurden, eingeleitet. Da wir bereits mit dem Düsseldorfer Luftraum vertraut sind, verwenden wir die folgende Route von München nach Düsseldorf.

  EDDM - EDDLGIVMI Y101 TEKTU Z850 ADEMI T854 DOMUX  

In der grafischen Darstellung sehen Sie, dass der Verkehr von EDDM nach EDDL den Wegpunkt ARPEG passiert, der sich in der Nähe des Zielflughafens befindet. Vor Erreichen des Wegpunkts ARPEG werden die Flugzeuge entweder vom Sektor Hersfeld (HEF) oder Gedern (GED) (Seite 5) kontrolliert und müssen in Richtung des Zielflughafens absteigen. Der nächste Sektor für die Ankunft des Verkehrs über ARPEG in Düsseldorf wäre der Paderborn High Sector (PADH). Die Vereinbarungen zwischen HEF / GED und PADH sehen vor, dass der ankommende Verkehr über ARPEG nach Düsseldorf auf FL240-Niveau bei ARPEG zu erwarten ist und nach der Übergabe für den weiteren Abstieg durch PADH freigegeben wird, auch wenn das Flugzeug die Sektorgrenze noch nicht überschritten hat und sich nicht in befindet PADH Luftraum. Diese Koordinierungswegpunkte und Übergabeverfahren sind in Vereinbarungen zwischen oder innerhalb eines ACC dokumentiert.

Wetter

Wenn das Wetter (falsche Tiefs, starke Jetstreams, Stürme usw.) die direkte Route beeinflusst, schlagen die Flugversender proaktiv Routen vor um es herum. Es ist nicht ungewöhnlich, dass der NYC-SFO-Verkehr über Kanada oder Kentucky geleitet wird, wenn der Mittlere Westen stürmt.

Ausnahmen - Freier Luftraum

Wenn die Dichte des Flughafens und des Flugverkehrs dies zulässt, ist die Verwendung von Luftwegen nicht obligatorisch oder in einigen Fällen nicht einmal erwartet oder vorgesehen. Ein Beispiel ist der Freie Route-Luftraum über Skandinavien, bei dem ein Teil des Luftraums zwischen definierten Ein- und Ausstiegspunkten frei genutzt werden kann. Ähnliche Systeme werden auch von NATS UK und dem FAA NextGen Air Transportation System diskutiert.

Weitere Informationen zu Atemwegen und deren Verwendung finden Sie unter Siehe auch die verwandte Frage: Gibt es einen Unterschied zwischen der Verwendung von Luftwegen durch Verkehrsflugzeuge und GA-Flugzeuge?

Material mit freundlicher Genehmigung von VATSIM oder VATSIM Deutschland. Obwohl das verwendete Material nur für Simulationszwecke verwendet wird, ist es so genau und nah wie möglich an der tatsächlichen Sektorisierung oder den tatsächlichen Verfahren. Es sollte daher ausreichen, um die hier vorgestellten Konzepte zu erläutern.

Eine vereinfachende Erklärung ist, dass Piloten im kontrollierten Luftraum entlang der Luftwege fliegen, weil die Fluglotsen dort wollen, dass sie fliegen.

Die Verwendung von Luftwegen hat damit zu tun, wie Fluglotsen alle im Auge behalten die Flüge in dem Bereich des Luftraums, den sie kontrollieren (sie brauchen eine Möglichkeit, den Verkehr so ​​zu organisieren, dass sie ein gutes Bild davon haben und sicherstellen können, dass Flugzeuge nicht zu nahe beieinander fliegen), sowie die Tatsache, dass es einfacher ist einen Pfad zu kommunizieren, der zwischen veröffentlichten Wegpunkten mit Namen aus drei oder fünf Buchstaben verläuft, als einen Pfad, der zwischen Punkten verläuft, die durch ihre numerischen Breiten- und Längengrade beschrieben werden.

Das Freiflugkonzept schlägt vor Erlauben Sie denselben Flugzeugen, Routen zu fliegen, die im Allgemeinen nicht den Luftwegen folgen, aber es erfordert große Änderungen in der Art und Weise, wie das Flugverkehrsmanagement durchgeführt wird.

(Diese Antwort basiert hauptsächlich auf der Erinnerung an die Arbeit, die ich an der Entwicklung geleistet habe und Analyse von Flugverkehrsmanagementsystemen, meist r seit 2001 zum Freiflug begeistert.)

Airways sind sicherer, weil Sie wissen, wohin andere Piloten fliegen werden, um sie zu vermeiden. Die Regel, eine ungerade Flughöhe für den Flug nach Osten und eine gerade Flughöhe für den Flug nach Westen zu verwenden, trägt ebenfalls dazu bei, den Verkehr getrennt zu halten.

Sichere Reiseflughöhen werden auch basierend auf den Luftwegen festgelegt. Es gibt eine Höhe pro Wegpunkt, sodass Sie bei einem normalen Aufstieg über den nächsten Hügel und pro Abschnitt zwischen den Wegpunkten gelangen, damit Sie wissen, wie hoch dieser Hügel tatsächlich ist.

Ohne dass das Luftwegesystem die richtige Bodenfreiheit beibehält viel arbeitsintensiver sein. Mit den Fixes muss der Pilot lediglich eine Liste mit Fixes und MEA / MCA (Safe Crossing Heights) führen, der Nadel folgen und sie abkreuzen, wenn er sie erreicht, und gegebenenfalls klettern.

Nur um eine kleine Perspektive hinzuzufügen, der routenfreie Luftraum wird seit einiger Zeit in Betracht gezogen und ist in bestimmten Ländern bereits implementiert. Das routenfreie oder direkte Routing-Konzept nutzt die derzeit nicht ausgelasteten Satellitensysteme in Flugzeugen (im Routing-Kontext) und intelligente Software, um ein effizienteres Routing von Flugzeugen (GPS-basiert) durchzuführen. Direktes Routing ist auch Teil der Flugverkehrsmanagementstrategie NATS UK und der FAA NextGen.

Sprechen als GA-Pilot, der im US-System Leichtflugzeuge fliegt:

Auf Flügen in einem Luftraum mit geringerer Nutzung, in niedrigeren Höhen und mit den entsprechenden ATC-Kontrollen (Vereinbarungen, die es den Fluglotsen ermöglichen, dies zu tun) in den Luftraum eines anderen) ist es möglich, eine eingereichte GPS-Direktroute zu genehmigen. Ich habe dies bereits auf Reisen im Bereich von 200 bis 300 Meilen getan.

Auf längeren Reisen müssen Sie nicht unbedingt die Atemwege benutzen. Es ist oft möglich, Wegpunkte am Ein- / Ausgang des Luftraums zu erhalten, zwischen denen Sie direkt (außerhalb der Atemwege) wechseln können.

Es ist wie bei vielen Systemen, die sich entwickeln. Wenn wir heute anfangen würden, könnten wir es anders machen.

Die Analogie zu Autos ist schlecht, weil es zum größten Teil eine sehr kleine Anzahl von Flugzeugen in einem sehr großen Luftraum gibt und es wäre schwer zu rechtfertigen, die Verwendung von Atemwegen. Ausgehend von dem Standpunkt, den jedes Flugzeug genau kennt:

a) Standort, Kurs, Geschwindigkeitsvektoren, Treibstoffdaten, Flugbeschränkungen und Ziel usw .;

b) Die gleichen Informationen für alle anderen Flugzeuge in seiner Nähe (dies könnte in der Praxis ein ziemlich großes Volumen abdecken);

c) Das Gelände und die Wetterbedingungen usw.

Dann wird es zu einem wirklich interessanten Kombinationsproblem im Kontext eines autonomen verteilten Computersystems lösen; d.h. kein ATC - alles wird von kooperierenden Bordsystemen abgewickelt.

Es gibt eindeutig wichtige Punkte, an denen sich Wege aufgrund der geografischen Position von Flughäfen und natürlich der dynamischen Planung von An- und Abflügen an Flughäfen kreuzen müssen. Ganz zu schweigen vom Umgang mit unerwarteten Ereignissen.

Für einen Informatiker ist dies alles faszinierend und eine fleischige Herausforderung, aber ich vermute, dass es sehr schwierig wäre, ein System der autonomen Kontrolle auf der Grundlage dieses Ansatzes zu entwickeln der Punkt, dass es vertrauenswürdig sein könnte!