Kopplung der Vorhersage- und Detektionsmethoden für Systeme zum Schutz vor Wirbelschleppen

Der Bedarf an mehr Kapazität im Luftverkehrssystem ist trotz der momentan schwierigen Wirtschaftslage vorhanden und wird laut den langfristigen Vorhersagen in Zukunft noch zunehmen. Dabei sind die an Flughäfen zur Verfügung stehenden Slots für Starts und Landungen einer der begrenzenden Faktoren dieser knappen Ressource. Neben einigen anderen Einschränkungen verhindern vor allem die aus Sicherheitsgründen notwendigen Wirbelschleppenstaffelungsabstände eine mögliche Erhöhung der Slotanzahl. Eine Herabsetzung dieser Abstände wäre grundsätzlich möglich, wenn gewährleistet werden könnte, dass gefährliche Einflüge in Wirbelschleppen durch geeignete Mittel ausgeschlossen werden. Ein Ansatz dazu ist die zuverlässige Kenntnis über Position und Stärke von Wirbelschleppen, die mit Hilfe von geeigneten Vorhersagemodellen sowie Sensoren erlangt werden kann. Die dem heutigen Stand der Technik entsprechenden Modelle und Sensoren zeichnen sich durch komplementäre Eigenschaften aus, sodass eine Kombination beider Ansätze eine vielverspechende Möglichkeit darstellt. Daher befasst sich diese Arbeit mit der Kopplung der Vorhersage- und Detektionsmethoden für Systeme zum Schutz vor Wirbelschleppen. Ein Fusionsverfahren, das auf dem Einsatz des Kalman Filters basiert, wird entwickelt, um eine optimale Schätzung der Stärke und Position eines Wirbelpaares aus den einzelnen Informationen von Modell und Sensor zu ermitteln. Das System wird durch Verwendung simulierter und in einer Langzeitmesskampagne aufgezeichneter Daten evaluiert sowie mit einer Referenzlösung verglichen. Damit werden die Möglichkeiten und Grenzen des verwendeten Ansatzes analysiert.