Ein Algorithmus zur automatischen Routenfindung für Sichtflüge

von Andreas Dekiert

2 Seiten, Taschenbuch

Kurzbeschreibung des Verlags

Anders als im Straßenverkehr ist es in der Luftfahrt bisher nur eingeschränkt möglich Routen von dafür vorgesehener Software automatisch planen zu lassen. Zwar existieren Softwarelösungen zur Anwendung in der Instrumentenfliegerei (IFR), doch durch die grundsätzlich anderen Randbedingungen erzeugen diese bei der Nutzung für Flüge nach Sichtflugregeln (VFR) oftmals unbrauchbare Ergebnisse. So ist etwa durch die vordefinierten Luftstraßen, An- und Abflugrouten bei Instrumentenflügen keine Hindernisdetektion erforderlich, während Piloten bei Sichtflügen selbständig einen sicheren Flugpfad unter Berücksichtigung des Terrains und nicht zu durchfliegender Lufträume finden müssen.

Diese Arbeit widmet sich nun dieser Problematik. Hierzu wird ein Algorithmus zur automatischen dreidimensionalen Routenfindung für Sichtflüge entwickelt, implementiert und untersucht. Der Algorithmus generiert unter Berücksichtigung konfigurierbarer Planungsparameter eine dreidimensionale Flugroute zwischen beliebigen Flugplätzen. Dabei werden das Terrain und zu vermeidende Lufträume, bspw. Flugbeschränkungsgebiete, mit einem Sicherheitsabstand horizontal oder vertikal umflogen. Steig- und Sinkflüge werden mittels eines parametrisierten Flugzeugmodells, höhen-und massenabhängig, berechnet. Weitere Planungsparameter sind der minimale und maximale Abstand zwischen Wegpunkten, zulässige Wegpunkttypen sowie die bevorzugte Reiseflughöhe. Um die Integration des Algorithmus in bestehende Planungsabläufe zu ermöglichen, orientiert sich seine Ausgabe an einer manuellen Routenplanung, d. h. es werden die Weg- sowie Steig- und Sinkflugpunkte der Route ausgegeben. Implementiert wird der Algorithmus in der Flugplanungs- und Navigationsapp Avia Maps.

Die Evaluation erfolgt zweigeteilt: Zunächst wird die Funktionsfähigkeit des Algorithmus anhand komplexer werdender Testfälle vom Norddeutschen Tiefland bis zu Gebirgsflügen in den österreichischen Alpen untersucht. Weiterhin wurde eine Studie durchgeführt um mittels Onlinefragebogen und manuell geplanter Routen die individuellen Planungskriterien der teilnehmenden Piloten zu ermitteln und vom Algorithmus geplante Routen bewerten zu lassen. Es wurde u. a. festgestellt, dass die individuellen Planungskriterien der Piloten stark variieren und vielfach von den selbst geplanten Routen nicht erfüllt werden. Auch erfolgt die Steig- und Sinkflugplanung zum Teil nicht ausreichend detailliert, sodass einige der von den Studienteilnehmern geplanten Routen mit einem Mittelgebirge kollidieren. Die automatisch geplanten Routen wurden überwiegend positiv bewertet. Geäußerte Kritikpunkte ließen sich durch Anpassung der Planungsparameter lösen und unterstreichen deren Notwendigkeit.

• Reihe: NFL-Forschungsberichte
• ISBN: 9783947623952
• Erscheinungsdatum: 22.11.2025
• Genre: Technik/Luftfahrttechnik, Raumfahrttechnik
• Verlag: Technische Uni Braunschweig NFL