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Was sind die wichtigsten Navigationsanzeigen im Flugzeug?
Auch in Zeiten allgegenwärtiger Moving Maps haben die Zeiger von Navigationsgeräten ihren Wert. Wir nennen und erklären die wichtigsten Navigationsanzeigen.
Wer glaubt, dass früher alles besser war, wird spätestens im Bereich der Flugnavigation eines Besseren belehrt. Denn die ist heute ein Kinderspiel – im Zeitalter der Moving Map kann sich eigentlich keiner mehr verfliegen. Doch so wundervoll die elektronische Karte mit der darauf angezeigten Position des eigenen Flugzeugs für die räumliche Orientierung ist, kann sie die Wegführung anhand von bewährten Zeigerinstrumenten doch nicht ganz ersetzen.
Und digitale Cockpits fügen sogar noch ein paar weitere hilfreiche Informationen in Zeigerform hinzu. Sie ermöglichen präzises Fliegen – bei IFR unumgänglich, bei VFR je nach Flugsituation immer wieder wünschenswert, wenn zum Beispiel ein Flugplatz gefunden werden soll.
Die wichtigsten Navigationsanzeigen – Kursablageanzeiger
Los geht’s mit der nach wie vor wichtigsten Navigationsanzeige, dem Kursablageanzeiger, auf gut Fliegerenglisch Course Deviation Indicator und abgekürzt CDI. In der klassischen VOR-Navigation führt diese Anzeige oft zu viel Verwirrung – ihre Interpretation ist zuweilen alles andere als einfach. Gerade im Zusammenspiel mit einer Moving Map wird aber alles einfacher.
Die Nadel zeigt Abweichungen von einer eingestellten Kurslinie an – in einem separaten Instrument oder als Teil eines Horizontal Situation Indicators (HSI), wo sie ihren Job auch viel besser machen kann, da sie sich dort entsprechend der Drehung der Kompassrose mitdreht und immer sinngemäß richtig anzeigt. Im reinen VOR-Anzeigegerät kann es nämlich je nach Einstellung vorkommen, dass die ausgeschlagene Nadel falsch herum anzeigt – dann entstehen die Verständnisprobleme.
Es wird die Ablage von einer Sollkurslinie angezeigt
Angezeigt wird die Ablage von einer Sollkurslinie. Wenn alles richtig eingestellt ist, funktioniert die Nadel als Kommandogerät: Steht sie links, muss man nach links fliegen; steht sie rechts, ist eine Korrektur nach rechts erforderlich, um wieder auf den Sollkurs zurück zu kommen.
Eine Kursablage kann nicht nur für Radiale einer VOR-Station angezeigt werden, sondern auch für das Localizer-Signal eines ILS sowie für eine Kurslinie, die auf satellitengestützter Flächennavigation beruht.
Was bedeutet ein Vollausschlag der Nadel?
Dabei unterscheiden sich jedoch Art und Genauigkeit der Anzeige wesentlich: Beim VOR entspricht ein klassischer Punkt (auf Englisch dot) einer Ablage von zwei Winkelgrad, beim ILS-Localizer erhöht sich die Emfpindlichkeit auf 0,5 Grad. Wie weit man sich in der Strecke vom Sollkurs entfernt hat, hängt also davon ab, wie weit man von der Bodenstation weg ist: Je näher dran, desto empfindlicher wird die Anzeige.
Ein Vollausschlag der Nadel bedeutet eine Abweichung von 10 oder 2,5 Grad. Moderne Glascockpits haben allerdings die klassiche Skala mit fünf Punkten auf jeder Seite der Mitte oft nicht mehr.
Navigationsanzeigen: Beim Satellit ist alles anders
Die immer wichtiger werdende satellitengestützten Flächennavigation sorgt für grunsätzlich andere Anzeigen – auf dem gleichen Instrument! Die Nadel zeigt hier fast immer keine Winkelablage an, sondern eine Distanz zur eingestellten Sollkurslinie. Die Genauigkeit hängt dabei von dem Modus ab, in dem das Gerät in Abhängigkeit von der Entfernung zu Abflugplatz und Destination automatisch arbeitet. Beispiele: In weiter Entfernung von beiden entspricht ein Punkt Ablage im Enroute-Modus zwei Nautischen Meilen (NM). In Flugplatznähe geht das Gerät in den Terminal Mode mit 1 NM pro dot. Und beim einfachen GPS-Approach beträgt die Genauigkeit 0,3 NM pro Punkt.
Der Abstand von der Kurslinie, gemessen in Nautischen Meilen, heißt Cross Track und wird als XTK abgekürzt. Er ist eines der Datenfelder, die praktisch alle GPS-Navis auf Wunsch anzeigen können.
Bei der Distanzanzeige gibt es eine wichtige Ausnahme
Leider gibt es eine Ausnahme zur Distanzanzeige: bei der präzisesten Form eines GPS-Anflugs, dem LPV Approach (Localizer Performance with Vertical Guidance). Dann wird die Ablage im Endanflug wieder als Winkel angezeigt – wie beim ILS, damit das Anzeigeverhalten diesem möglichst ähnlich ist. Das soll Piloten das Leben vereinfachen.
Bleibt noch zu erwähnen, dass der CDI auch bei der Satellitennavigation immer durch eine To/From-Flagge und im Fall von 3D-Anflügen durch eine Gleitpfad-Anzeige ergänzt wird. Auch für die gilt das Kommando-Prinzip: Ist die Nadel oberhalb der Mitte, muss man höher fliegen, ist sie zu tief, muss man sinken. Beim ILS beträgt die Genauigkeit der Gleitpfad-Anzeige 0,1 Grad pro dot.
Im Glascockpit nur Darstellung eines CDI
Während man im klassischen »Uhrenladen«-Cockpit in der Regel zwei VOR-Empfänger mit je einer CDI-Anzeige findet, ist im Glascockpit nur die Darstellung eines CDI vorgesehen. Will man dort eine zweite oder sogar dritte Navigationsquelle gleichzeitig betrachten, bleibt einem nur der klassische Bearing Pointer, der im Uhrenladen dem NDB vorbehalten ist.
Der Sollkurs wird manuell am Drehknopf unten links eingestellt.
Eigentlich könnte das Instrument nicht einfacher sein: Die Pfeilspitze der Anzeigenadel zeigt immer zur eingestellten Bodenstation. Fliegt man ihm nach, kommt man dorthin. Aber da war noch die Sache mit der Hundekurve: Die vermeidet nur, wer gegen den Wind vorhält, sodass die Nadel in der Anzeige etwas zur windabgekehrten Seite, also leeseitig, zeigt.
Bearing Pointer verrät zusätzlich zum CDI die Position des Holding-Fixes
Der Bearing Pointer lässt sich auch nach dem Niedergang der antiquierten NDB-Navigation selbst im modernen Glascockpit sinnvoll einsetzen. Dort gibt es oft sogar gleich zwei, die man zusätzlich zur CDI gleichzeitig nutzen kann. Sie können – falls noch ein Empfänger verbaut ist – zu einem NDB-Station, zu einem VOR oder zu einem beliebigen, in der GPS-Datenbank vorhandenen RNAV-Punkt zeigen.
Und dabei sind sie mehr als nette Ergänzungen – sie können einen wesentlichen Beitrag zur räumlichen Orientierung leisten. Stellt man eine Nadel auf den Platz, den man anfliegen will, hat man etwa in der Platzrunde bei schlechten Sichtverhältnissen immer die Richtung zum Platz vor Augen. Das gleiche gilt in der IFR-Warteschleife, wo der Bearing Pointer zusätzlich zum CDI immer die Position des Holding-Fixes verrät.
Ein paar Navigationsanzeigen sind nur dank Digitalisierung möglich
Alles bisher beschriebene gibt es analog schon ewig, aber heute auch im Glascockpit. Nun kommen ein paar Spezialitäten, die nur dank Digitalisierung möglich sind. Die erste: Moderne Avionik errechnet dank GPS den Flugweg und den Kurs über Grund. Der wird als Zahl und in Form des Current Track Indicators (CTI) auch an der Kompassrose des HSI angezeigt. Üblich ist eine rosafarbene Raute als Symbol. Dort sehen Sie auf einen Blick die Differenz zwischen ihrem Heading und Ihrem Track.
Wenn alles gut läuft, ist das genau der Vorhaltewinkel, mit dem Sie einen Seitenwindeinfluss kompensieren. Ach ja: Den zeigt das Glascockpit auch noch an. Der Wind Correction Angle (WCA), den Sie bewusst fliegen, hält Sie also auf dem Sollkurs (Desired Track, DTK). Wenn Sie auf der Sollkurslinie bleiben, ist also der Kurs über Grund (TRK) gleich dem Sollkurs (DTK) – und auch noch identisch mit der Peilung zur Station (Bearing, BRG).
Mit dem HSI geht das ganz einfach: Stellen Sie die CTI-Raute einfach auf die Spitze der CDI-Ablageanzeige – wenn die sich ändert, folgen Sie ihr mit dem Kurs. Dann fliegen Sie automatisch stets den richtigen Vorhaltewinkel und haben Ihren gewünschten Flugweg perfekt im Griff.
Glascockpit errechnet, wo sich das Flugzeug nach einer bestimmten Zeit befindet
Ob Sie es glauben oder nicht, Ihr Flugzeug kann in die Zukunft schauen. Basierend auf Faktoren des Hier und jetzt wie Geschwindigkeit, Dreh-, Sink- oder Steigrate plus Wind, errechnet das Glascockpit permanent, wo sich die Maschine nach einer bestimmten Zeit befinden wird. Das Ergebnis kann sich in drei verschiedenen Anzeigen sehen lassen. Zunächst in der Horizontalen: Beim Track Vector (TV) handelt es sich um eine biegsame Linie vor dem Flugzeug, die auf der Moving Map zeigt, wo man in einer bestimmten Zeit sein wird. Das Zeitintervall der Vorausschau lässt sich individuell einstellen, ein oder zwei Minuten sind sinnvoll. So lässt sich auf einen Blick erkennen, ob man an der Grenze eines Luftraums vorbeikommt. Auch zum Anschneiden von Kurslinien ist der TV geeignet.
Dann in der Vertikalen: Der Selected Altitude Arc (SAA) ist ein bananenförmiges Kreissegment, das in der Moving Map vor dem Flugzeug angezeigt wird – und zwar dort, wo bei der aktuellen Steig- oder Sink-
rate die vorgewählte Höhe erreicht wird. Das es extrem nützlich, wenn man sicherstellen will, einen vorausliegenden Luftraum zu unter- oder überfliegen – oder wenn man nach IFR der Höhenanweisung des Lotsen räumlich präzise gerecht werden möchte.
Zielwasser getrunken?
Einen echten Geheimtipp für Flugprüfungen gibt es in Glascockpits, die das Gelände virtuell als Synthetic Vision ins Primary Flight Display (PFD) einblenden: Sie haben auch einen Flight Path Indicator (FPI) – einen kleinen grünen Ring mit drei Strichen dran. Er zeigt stets an, wohin sich das Flugzeug gerade bewegt. Wohlgemerkt: Während der Künstliche Horizont eigentlich nur angibt, in welche Richtung die Nase des Flugzeugs zeigt, gibt der FPI tatsächlich Auskunft darüber, wohin sich die Maschine bewegt.
Setzt man den FPI also auf die virtuell angezeigte Landebahnschwelle, wird man auch genau dort landen. Fast noch besser: Platziert man ihn in der Kurve genau auf der Horizontlinie des PFD, hält man in jeder Steilkurve exakt die Höhe. Es lohnt sich also, wenn Sie auf der Höhe der Zeit bleiben, was die Cockpit-Anzeigen betrifft.
Navigationsanzeigen: Das sind wichtige Kürzel
- Course Deviation Indicator (CDI): Auf einen Sollkurs einstellbare Anzeige in einem separaten Instrument oder als Teil eines Horizontal Situation Indicators (HSI), dessen Mittelteil die seitliche Ablage zum Sollkurs in Winkelgrad oder als Strecke anzeigt. Wird für die Anzeigen eines VOR, eines ILS-Localizers und bei der satellitengestützten Flächennavigation beliebiger Streckenabschnitte genutzt. Arbeitet bei richtiger Nutzung als Kommandogerät: Die Ablage gibt die Richtung vor, in die korrigiert werden muss.
- Glide Slope (GS): Vertikale Anzeige in Form einer waagrechten Nadel oder sonstiger kleiner Symbole, die bei einem ILS- oder RNAV-Approach mit vertikaler Führung die Abweichung vom Soll-Gleitpfad anzeigt. Arbeitet als Kommandgerät.
- Bearing Pointer (BP): Ein Pfeil, der immer zu einer gewählten Station oder einem Wegpunkt der GPS-Datenbank hin zeigt. Gibt es keine Korrelation zum geflogenen Kurs, wird eine einfache Seitenpeilung in Bezug auf die Flugzeuglängsachse angezeigt. In Verbindung mit dem geflogenen Kurs ergibt sich eine missweisende Peilung (Magnetic Bearing) dorthin. Der Kurs kann manuell oder automatisch eingestellt werden, letztere Instrumente heißen Radio Magnetic Indicator (RMI). Nur bei der Nutzung mit einem NDB treten noch die dort üblichen Anzeigefehler auf.
- Current Track Indicator (CTI): Magentafarbene Raute, die an der Kompassrose des HSI den Kurs über Grund markiert und optimal genutzt werden kann, um den Vorhaltewinkel zu erfliegen.
- Track Vector (TV): Eine auf der Moving Map vom Flugzeugsymbol ausgehende, biegsame Linie zeigt, wo die Maschine im zweidimensionalen Raum bei gegebenem Heading, gegebener Leistungseinstellung und gegebenem Wind in einer vorgewählten Zeit sein wird. Eignet sich gut zum Vermeiden von Lufträumen und zum Anschneiden von Standlinien.
- Selected Altitude Arc (SAA): Ein bananenförmiges Kreissegment quer zur Flugrichtung vor dem Flugzeug zeigt, an welcher Stelle im Steig- oder Sinkflug die eingestellte Sollhöhe erreicht wird. Gut geeignet zur Vermeidung von voraus liegenden Lufträumen.
Text: Michael Fröhling
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