Einführung
LO 062 00 00 00Radio Navigation nutzt elektromagnetische Wellen zur Positionsbestimmung und Führung. Jedes System hat ein spezifisches Messprinzip — Winkel, Distanz, Laufzeit oder Phasendifferenz. Das Verstehen dieser Prinzipien erklärt auch die typischen Fehler jedes Systems.
Für jedes Navaid: Frequenzband, Messprinzip, Reichweite und typische Fehler auswendig kennen. ILS ist das meistgefragte System — alle Komponenten und Kategorien müssen sitzen.
Frequenzbänder im Überblick
LO 062 01 01 00| Band | Frequenz | Systeme | Ausbreitung |
|---|---|---|---|
| LF | 30–300 kHz | NDB (Teile), Loran-C | Bodenwelle, grosse Reichweite |
| MF | 300 kHz–3 MHz | NDB | Bodenwelle + Raumwelle (Nacht) |
| HF | 3–30 MHz | Langstrecken-Sprechfunk | Raumwelle (Kurzwelle) |
| VHF | 30–300 MHz | VOR (108–118 MHz), Sprechfunk (118–136 MHz) | Sichtlinie (Line of Sight) |
| UHF | 300 MHz–3 GHz | ILS Glide Slope (329–335 MHz), DME (962–1213 MHz), GNSS | Sichtlinie |
| SHF | 3–30 GHz | Radar, MLS | Sichtlinie, stark gerichtet |
VOR — VHF Omnidirectional Range
LO 062 02 01 00VOR ist das meistgenutzte konventionelle Navaid. Es sendet auf 108.0–117.95 MHz und gibt dem Empfänger seinen magnetischen Radial vom Sender aus.
Messprinzip: VOR sendet zwei Signale: ein phasenunabhängiges Referenzsignal und ein phasenwechselndes Richtungssignal. Die Phasendifferenz ergibt den Radial (0°–360° magnetisch).
Measurement: VOR transmits a reference signal (omnidirectional) and a variable phase signal. The phase difference between the two = the radial bearing from the station. 360 radials = 360 possible tracks.
VOR-Genauigkeit & Fehler
| Fehlertyp | Ursache | Auswirkung |
|---|---|---|
| Site Error | Geländeform, Gebäude am Sender | Permanente Kursabweichung — in der Karte vermerkt |
| Scalloping | Mehrfachreflexionen (Multipath) | Nadel flattert — typisch über bergigem Gelände |
| Night Effect | Raumwelle interferiert (VHF minimal betroffen) | Geringer Einfluss bei VOR |
| Cone of Silence | Direkt über der VOR-Station | Kurzer Signal-Ausfall beim Überflug |
VOR ist auf Sichtlinie (Line of Sight) beschränkt. Faustformel: Reichweite ≈ √(höhe in ft) × 1.23 NM. Bei FL350 ≈ 230 NM. Am Boden kaum nutzbar. High-Altitude VORs (H) haben erweiterte Reichweite für Reiseflug.
ILS — Instrument Landing System
LO 062 03 01 00ILS ist das Standard-Präzisionsanflugssystem. Es besteht aus drei Komponenten die zusammen eine präzise laterale und vertikale Führung bis zum Aufsetzen ermöglichen.
| Komponente | Frequenz | Funktion | Montageort |
|---|---|---|---|
| Localizer (LOC) | 108.1–111.95 MHz (VHF) | Laterale Führung — links/rechts der Pistenachse | Am Ende der Piste, gegenüber Anflugrichtung |
| Glide Slope (GS) | 329–335 MHz (UHF) | Vertikale Führung — typisch 3° Gleitweg | Seitlich der Piste, ca. 300m vom Schwellenwert |
| Marker Beacons | 75 MHz | Distanzmarken: Outer (~7 NM), Middle (~3500 ft), Inner | Entlang der Anflugachse |
Der Glide Slope erzeugt mehrere Strahlen — der erwünschte bei 3°, aber auch einen bei ca. 9°. Beim Anflug von unten einfahren, um nicht auf den falschen (zu steilen) Glide Slope zu geraten. Beim Anfliegen von oben immer erst abwarten bis der GS von oben angepeilt wird.
ILS Kategorien (Wiederholung)
| Kategorie | DH | RVR |
|---|---|---|
| CAT I | ≥ 200 ft | ≥ 550 m |
| CAT II | 100–200 ft | ≥ 350 m |
| CAT IIIA | < 100 ft | ≥ 200 m |
| CAT IIIB | < 50 ft | 50–200 m |
DME — Distance Measuring Equipment
LO 062 04 01 00DME misst die Schrägdistanz (Slant Range) zwischen Flugzeug und Bodenstation. Frequenz: 962–1213 MHz (UHF). Genauigkeit: ±0.5 NM oder 3%.
Messprinzip: Das Flugzeug sendet Impulse → Bodenstation antwortet → Laufzeitmessung × Lichtgeschwindigkeit / 2 = Schrägdistanz. Nicht Grunddistanz.
Slant range error: DME measures the slant distance, not ground distance. At low altitudes directly over the station, indicated distance = altitude converted to NM. Error is largest directly overhead, negligible at distance.
VOR gibt den Radial (Richtung), DME gibt die Distanz — zusammen ergibt das eine eindeutige Position (Rho-Theta-Fix). VOR/DME-Stationen sind oft kombiniert und haben dieselbe Kennung. ILS/DME-Kombinationen ermöglichen präzise Distanzangaben im Anflug.
NDB & ADF
LO 062 05 01 00NDB (Non-Directional Beacon) sendet ein ungerichtetes Signal auf 190–1750 kHz (MF/LF). Das ADF (Automatic Direction Finder) im Flugzeug empfängt es und zeigt die relative Peilung zur Station an.
NDB-Fehler
| Fehler | Ursache | Wirkung |
|---|---|---|
| Night Effect | Raumwelle bei Nacht interferiert mit Bodenwelle | Nadel flattert unzuverlässig — NDB nachts ungenau |
| Coastal Refraction | Wellen brechen beim Überqueren von Küstenlinien | Scheinbare Ablenkung der Peilung |
| Thunderstorm Effect | ADF zeigt in Richtung Gewitter (elektrische Entladungen) | Nadel zeigt auf CB statt auf NDB — Navigation unmöglich |
| Mountain Effect | Reflexion an Bergflanken | Falsche Peiliung |
GNSS / GPS
LO 062 06 01 00GNSS (Global Navigation Satellite System) ist der Oberbegriff für alle Satelliten-Navigationssysteme. Für die Luftfahrt relevante Systeme:
| System | Betreiber | Satelliten |
|---|---|---|
| GPS | USA (DoD) | 31 aktiv |
| GLONASS | Russland | 24+ |
| Galileo | EU (ESA) | 30+ |
| BeiDou | China | 35+ |
GPS Messprinzip
Mindestens 4 Satelliten nötig für 3D-Position (3 für 2D). Laufzeitmessung von Satellitensignalen → Pseudorange → Position berechnet. 4. Satellit zur Uhrfehlerkorrektur.
Minimum 4 satellites for 3D position fix. Each satellite transmits time signal — receiver measures time of arrival → pseudorange. 4th satellite resolves receiver clock error. More satellites = better accuracy (GDOP).
RAIM — Receiver Autonomous Integrity Monitoring
RAIM prüft die Integrität des GPS-Signals. Erkennt fehlerhafte Satellitensignale und warnt den Piloten. Mindest-Satellitenzahl für RAIM: 5 Satelliten (Fehlererkennung) oder 6 Satelliten (Fehlerausschluss).
TCAS — Traffic Collision Avoidance System
LO 062 07 01 00TCAS überwacht den Luftraum um das eigene Flugzeug und gibt Ausweichempfehlungen bei Kollisionsgefahr.
| Meldung | Typ | Reaktion Pilot |
|---|---|---|
| Traffic Advisory (TA) | Warnung — Verkehr in der Nähe | Visuell suchen, auf RA vorbereiten — keine Ausweichmanöver |
| Resolution Advisory (RA) | Ausweichempfehlung — sofortige Gefahr | Sofort dem RA folgen — ATC-Freigabe wird überschrieben |
Bei einem TCAS Resolution Advisory gilt: RA sofort befolgen — auch wenn ATC eine andere Anweisung gibt. ATC informieren: "TCAS RA." Das RA-System koordiniert sich mit dem anderen Flugzeug (TCAS II) — beide fliegen komplementäre Manöver.
Radar & Transponder
LO 062 08 01 00Primärradar vs. Sekundärradar
| Typ | Funktionsprinzip | Information | Reichweite |
|---|---|---|---|
| Primärradar (PSR) | Sendet Impuls → empfängt Echo vom Flugzeug | Nur Position — kein Rufzeichen, keine Höhe | ~100 NM |
| Sekundärradar (SSR) | Fragt Transponder ab → Transponder antwortet | Position + Squawk-Code + Höhe (Mode C) + Rufzeichen (Mode S) | ~250 NM+ |
Transponder-Modi
| Mode | Information |
|---|---|
| Mode A | 4-stelliger Squawk-Code (Identifikation) |
| Mode C | Mode A + barometrische Höhe (automatisch) |
| Mode S | Mode C + Einzeladressierung, Rufzeichen, Datenlink (TCAS nutzt Mode S) |
| ADS-B | GPS-Position + alle Flugdaten automatisch ausgestrahlt — kein Radar nötig |
Typische Fehler in Radio Navigation
- VOR und NDB Fehlerarten verwechseln — Night Effect betrifft hauptsächlich NDB (MF), kaum VOR (VHF).
- ILS Glide Slope Frequenzband falsch — GS ist UHF (329–335 MHz), nicht VHF wie Localizer.
- DME zeigt Grunddistanz — falsch, DME zeigt immer Schrägdistanz (Slant Range).
- GNSS RAIM-Anforderungen vergessen — 5 Satelliten für Erkennung, 6 für Ausschluss.
- TCAS RA ignorieren oder auf ATC warten — RA sofort und ohne Rückfrage befolgen.
- Transponder-Modi verwechseln — Mode C gibt Höhe, Mode S gibt zusätzlich Datenlink.
Vollständige LO-Abdeckung und Quiz-Modus folgen mit dem nächsten Update. Zurück zur Fächerübersicht →