Kollisionswarngeräte

Airborne Collision Avoidance System, Traffic Alert and Collision Avoidance System

Eigentlich ist es die Aufgabe der Fluglotsen, Zusammenstöße in der Luft zu vermeiden. Doch machen auch Menschen Fehler. um dieses zu kompensieren wurde nach entspechenden technischen Hilfsmitteln gesucht.

Kollisionswarngeräte sollen feststellen, ob die Gefahr einer Kollision besteht, den Grad der Bedrohung ermitteln und den Piloten Vorschläge für geeignete Ausweichmanöver machen.
Als Elemente zum Ermitteln eines Kriteriums für die Gefahr dienen Geschwindigkeit, Abstand und Flughöhe der möglichen Kollisionspartner.

Rechtliches

Für die sichere Durchführung eines Fluges von A-Stadt nach B-Stadt ist der Flugkapitän, um genauerzu sein, der Pilot in Command (PIC) verantwortlich. Davon kann ihn niemand entbinden, weder ein Fluglotse am Boden noch ein Kollisionswarngerät.

Geschichtliches

Mit der stetigen Steigerung der Fluggeschwindigkeiten und der Zunahme des Luftverkehrs wurde die Gefahr einer Kollision von Luftfahrzeugen immer realer.
Im Jahre 1956 entwickelte der amerikanische Physiker Morell die sogenannte TAU-Formel, die es ermöglichte die Zeit bis zum Zusammentreffen zweier Luftfahrzeuge zu berechnen. Bereits 1961 stand ein erstes Verfahren — ACAS (Airorne Collision Avoidance System) in den USA zur Verfügung.
Erste Verfahren arbeiteten nach dem Zeittor-Verfahren und nutzen Einweg-Orstverbindungen.

ACAS und das 1975 entstandene BCAS (Beacon Collision Avoidance System) verursachten noch viele Fehlalarme und konnten sich weder bei Piloten noch bei Fluglotsen einer besonderen Wertschätzung erfreuen. Ein weiterer Punkt dürften die hohen Anschaffungskosten gewesen seien damit sich diese Systeme nicht allgmein durch setzten.

Erst die Kollision zwischen einer mexikanischen DC-9 und einer privaten Piper am 31.08.1986 über Los Angeles und die Tatsache das der amerikanische Präsident 12.000 für bessere Arbeitsbedingungen streikende Fluglotsen entlassen hatte veranlasste den US-Kongress die FAA zum Einbau von TCAS-Anlagen anzuweisen.
Diese Auffassung hat sich schrittweise weltweit durchgesetzt. In den USA mussten bis zum 30. Dezember 1993 alle Flugzeuge mit mehr als 30 Sitzplätzen mit TCAS-Anlagen ausgerüstet sein. In Deutschland müssen seit dem 1. Oktober 2001 alle Luftfahrzeuge mit TCAS-Anlagen ausgerüstet sein, sofern sie über mindestens 30 Passagiersitze verfügen und/oder ein maximales Startgewicht von mindertens 15 Tonnen aufweisen.

Wichtigster Datenlieferent für heutige TCAS-Systeme sind die in den Flugzeugen installierten Transponder. Diese liefern nach einer Abfrage durch das Sekundärradar der Flugsicherung. Diese Informationen werden von TCAS erfasst und ausgewertet.

Entwicklung

Es gibt drei TCAS (oder ACAS)-Versionen:

TCAS I: Gibt nur Verkehrshinweise (Traffic Advisory, TA). Diese beinhalten nur die Entfernung, grobe Richtung und Höhendifferenz zum eigenen Luftfahrzeug.

TCAS II: Es werden zusätzlich Ausweichempfehlungen (Resolution Advisory, RA) berechnet. Diese sind rein vertikal (steigen, sinken, Vorgabe der Vertikalgeschwindigkeit).

TCAS III: Befindet sich noch in der Entwicklung und Erprobung. Es soll auch laterale (seitliche) Ausweichempfehlungen (Kursänderungen) liefern können. Diese Forderung kann mit der vorhandenen Technik möglicherweise nicht erfüllt werden; es wird daher damit gerechnet, dass TCAS III nicht zum Einsatz kommt, sondern gleich die nächste Version, TCAS IV, folgt.

TCAS IV: Befindet sich ebenfalls in der Entwicklung. TCAS IV wird die Informationen von neuentwickelten Transpondern auswerten und hat damit die Voraussetzungen, auch laterale (seitliche) Ausweichempfehlungen (Kursänderungen) zu berechnen.

Zusätzlich wird daran geforscht, die TCAS-Ausweichempfehlungen auf dem Radarschirm der Fluglotsen darzustellen (ist technisch möglich, aber teuer). Es wird gefordert, dass TCAS automatisch Mitteilung an den Arbeitsplatz des Fluglotsen über erteilte Resolution Advisories (RA) macht (ICAO 08/2004), damit widersprüchliche Ausweichanweisungen gar nicht erst entstehen können.

Für kleine Flugzeuge wurde ein Portable Collision Avoidance System entwickelt.