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Alle Infos auf 32 Seiten

GPS-Navigation Tipps & Tricks für Anfänger und Fortgeschrittene

EXTRAin Zusammenarbeit mit

Basiswissen So funktioniert Satelliten-Ortung

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Fast in jedem Cockpit findet sich heutzutage ein GPS. Doch oft wird dessen Informations-fülle nicht voll ausgeschöpft. Unser Booklet soll Anregungen geben, das ganze Spektrum der praktischen Navis zu nutzen. Ein wenig Beschäftigung mit dem Handbuch des Geräts ist dazu sicher unvermeidlich – aber das Ergebnis kann Ihre Fliegerei ein-facher und sicherer machen.

Liebe Leser,

Ihre Redaktion

Inhalt

Inhalt

basIswIssenso funktioniert GPs 4

GeräteklassenDie Qual der wahl 8

IPaD & Co. Die alleskönner 10

DatenfelDerwas ein GPs weiß 12

DIreCt-toDie einfache lösung 14

fluGPlanunGum alle ecken 18

zusatzInfosViele kleine Details 20

sonDerfunktIonenfür fortgeschrittene 22

IfrGewusst wo 24

MfDDie ganz große karte 26

PfDGläserne Instrumente 28

lernsoftwarefortbildungsprogramm 30

Das Extra »GPS-Navigation« ist eine Beilage zum fliegermagazin #5.2012.

herausgeber:JAHR TOP SPECIAL VERLAG Troplowitzstr. 5, 22529 Hamburg

Verlagsleitung: Alexandra Jahr

redaktion: Thomas Borchert (verantwortlich), redaktion@ fliegermagazin.de, Tel. 040/389 06-521Gestaltung: Clas Lenzeanzeigenleitung: Klaus Macholzklaus.macholz@jahr-tsv.de, Tel. 08146/998903 herstellung: Oliver Dohr (verantwortlich) litho: ALPHABETA GmbH, Hamburg Druck: Möller-Druck, Berlin © fliegermagazin

Impressum

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Einer von 30: Computergrafik eines GPS-Satelliten im Orbit

basiswissen

So funktioniert GPS Man kann per Satellit navigieren, ohne zu wissen, was da genau läuft. Aber ein paar Basiskenntnisse sind nützlich

len Bereich vorrangig genutzte System dieser Art; erst 1994 ging es in den Normalbetrieb, eigent-lich entwickelt für das US-Militär und immer noch von der U.S. Air Force betrieben.

Doch die USA stellten das GPS-Signal der weltweiten Öffentlich-keit kostenlos zur Verfügung.

Kostenlos!Nie zuvor war es für die Mensch-heit so einfach zu wissen, wo je-mand ist und wie er von einem Ort zum anderen kommt: Satel-liten haben das Jahrhunderte alte Problem der Navigation radikal vereinfacht. Global Positioning System (GPS) heißt das im zivi-

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So funktioniert GPS Man kann per Satellit navigieren, ohne zu wissen, was da genau läuft. Aber ein paar Basiskenntnisse sind nützlich

Heute ist es aus dem globalen Alltag und auch dem Wirtschafts-leben nicht mehr wegzudenken – und schon gar nicht aus der Luftfahrt.

Europa arbeitet an einem mit GPS kompatiblen, verbesserten System namens Galileo, das al-lerdings für so genannte »Safety of Life«-Anwendung wie die Luft-fahrt aller Voraussicht nach kos-tenpflichtig sein wird.

LichtgeschwindigkeitGPS-Navigatoren ermitteln ihre Position aus den (sehr schwa-chen) Funksignalen von derzeit 30 Satelliten, die in einer Höhe von 20 200 Kilometern die Erde auf unterschiedlichen Laufbah-nen so umkreisen, dass an fast jedem Ort auf der Erdoberfläche stets mindestens sechs über dem Horizont und in einer direkten Sichtlinie zur Empfänger-Anten-ne stehen. Die Satelliten senden auf den Frequenzen 1,57542 GHz und 1,2276 GHz.

Der Empfänger bestimmt sei-ne Position durch Messung der Entfernung von mindestens vier Satelliten. Diese haben präzise Atomuhren an Bord und senden mit einem Zeitcode versehene Si-gnale aus. Der Empfänger misst,

wie lange ein Signal vom Satelli-ten bis zu seiner Position unter-wegs war und errechnet mit Hilfe der konstanten Lichtgeschwin-digkeit die zurückgelegte Distanz.

GPS-Navigatoren senden selbst keine Signale aus, sie er-mitteln nur die eigene Position einschließlich der Höhe über ei-nem der Erdform angenäherten Ellipsoiden namens WGS-84. Alle weiteren Daten, die ein GPS-Emp-fänger anzeigt – Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung, Distanz und Zeit zu einem Ziel, Ablage vom Sollkurs und so weiter –, leitet er daraus ab, wie sich seine Position mit der Zeit verändert.

Da GPS-Empfänger die Signale der Atomuhren aus den Satelliten empfangen, können sie nicht nur überall auf der Welt ihre präzise Position angeben, sondern auch die exakte Uhrzeit. Viele tech-nische Anwendungen, etwa bei der Synchronisation von Telefon- und Stromnetzen, nutzen GPS nicht zur Navigation, sondern als globale Uhr.

Die GenauigkeitGPS-Empfänger erreichen ohne weitere Hilfsmittel eine Genauig-keit von mindestens etwa 15 Me-tern. Bis 2001 wurde das GPS-Sig-

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nal vom US-Militär zusätzlich für zivile Nutzer auf etwa 50 Meter verschlechtert. Diese so genannte Selective Availability wurde abge-schaltet, da die Streitkräfte nun in der Lage sind, GPS in einem Kampfgebiet örtlich begrenzt zu stören.

FehlerkorrekturDie Genauigkeit der GPS-Position hängt unter anderem von der Satelliten-Konstellation beim Empfang ab; außerdem werden die Funksignale beim Durchque-ren der Ionosphäre in der oberen Erdatmosphäre gestört. Deshalb verwendet man verschiedene Verfahren zur Fehlerkorrektur. Sie basieren alle auf dem glei-chen Prinzip: An einem genau vermessen Standort wird ständig die per GPS bestimmte Position mit der tatsächlichen verglichen. Die Differenz zwischen beiden ist der Fehler im GPS-Signal zum Zeitpunkt der Messung. Ist er be-kannt, kann er korrigiert werden. Diese Methode der Positionsbe-stimmung heißt Differential GPS.

SBAS und EGNOSIn der Luftfahrt wird eine Fehler-korrektur derzeit mit Hilfe von Satellite-based Augmentation

Systems (SBAS) vorgenommen. Diese Verbesserungssysteme auf Satellitenbasis tragen in den USA den Namen Wide Area Aug-mentation System (WAAS) und in Europa die Bezeichnung Euro-pean Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS). Beide funktionieren nach dem exakt gleichen Prinzip, moderne Emp-fänger können sowohl WAAS als auch EGNOS nutzen.

Das kleine DFür EGNOS sind in Europa 34 Sta-tionen verteilt, deren Position ge-nau vermessen wurde. Aus dem Vergleich ihrer tatsächlichen und der dort per GPS gemessenen Position errechnen die Stationen ständig den Fehler im GPS-Sys-tem an ihrem Standort. Daraus werden Korrektursignale errech-net, die über die geostationären Inmarsat-Satelliten ausgestrahlt werden. EGNOS-fähigen GPS-Navigatoren erscheint dies wie ein weiterer GPS-Satellit, der al-lerdings Korrektursignale sendet.

Den Empfang von EGNOS-Signalen kennzeichnen viele GPS-Geräte dadurch, dass auf der Statusseite der Buchstabe D (für Differential GPS) in den Emp-fangsstärke-Balken angezeigt

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erhöhte Genauigkeit erlauben die Einführung von Präzisions-Inst-rumentenanflügen auf EGNOS-Basis, die derzeit in Europa erfolgt (siehe Seite 24). Sie ermöglichen Entscheidungshöhen von der-zeit bis zu 250 Fuß AGL – fast so tief wie beim ILS der Kategorie I mit 200 Fuß.

GBASEin Korrektursystem zur Verbes-serung der GPS-Präzision bis in den Zentimeterbereich wird der-zeit erprobt. Das Ground-based Augmentation System (GBAS) misst den GPS-Fehler in der Nähe eines Flughafens und überträgt ihn mit einem Sender am Boden an Flugzeuge in der Nähe. Ohne den Umweg übers All ist die Kor-rektur noch genauer.

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Präzision: Nutzt ein GPS das EGNOS-Korrek-turverfahren, ist dies am Buch-staben D in den Empfangsstärke-Balken zu erkennen

wird. Die Positionsgenauigkeit verbessert sich meist auf unter einen Meter.

Alles in Ordnung?Auch ein weiteres für die An-wendung in der Luftfahrt kriti-sches Problem lösen EGNOS und WAAS: Ein Empfänger kann nur bedingt erkennen, ob das Signal so stark gestört ist, dass die Prä-zision unzumutbar leidet. Stellen jedoch die EGNOS-Stationen dies fest, können sie das GPS-System mit Hilfe ihres Korrektursignals als unbenutzbar einstufen – der Empfänger erkennt und meldet dies, sodass im Flugzeug auf ein anderes Navigationssystem um-geschaltet werden kann.

Diese Möglichkeit zur Prüfung der »Signal-Integrität« und die

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geräteklassen

Die Qual der Wahl Festeinbau oder Handheld, Vektordarstellung oder ICAO-Karte – GPS-Empfänger gibt es in vielen Varianten

Auch als Backup bei Stromausfall sind die Handhelds perfekt.

Kartografie■ Vektorkarten: So lautet der Fachbegriff für die Darstellung von Landschaft und Lufträumen mit einer für das Display opti-mierten Datenfülle. Beim Zoo-men passen sich Schriftgrößen automatisch an, beim Drehen der Karte bleibt die Schrift waa-gerecht lesbar. Die Karte wird je-weils aus digital vorliegenden Da-ten über Lufträume, Hindernisse oder Straßen neu erzeugt – und diese Daten stammen meist von Jeppesen. Sie unterliegen einer hohen Qualitätskontrolle und werden alle 28 Tage aktualisiert. Das Update ist kostenpflichtig.

■ rasterkarten: In dieser Form liegen digitalisierte ICAO-Karten vor. Die Darstellung ist den meis-ten Piloten vertraut, aber nicht ans Display angepasst. Die Folge: In manchen Zoomstufen sind Be-

Welcher Navigator der richtige ist, hängt davon ab, was man damit vor hat – und davon, wie viel Geld man ausgeben will.

Panel oder Portable?■ einbaugeräte: Vor allem die Zulassung für IFR-Strecken- und Anflugnavigation (siehe Seite 24) macht Einbaugeräte wie das Garmin 430 für viele Piloten inte-ressant. Außerdem enthalten fast alle modernen Panel-Navis auch ein Funkgerät und einen VOR-Empfänger, was in der Kombi-Variante billiger ist als einzelne Geräte. Größter Nachteil: Fällt das Bordnetz aus, ist auch die Moving Map verschwunden.

■ tragbare navis: Eine Moving Map oft mit viel mehr Funkti-onen als in Einbaugeräten – zu einem günstigeren Preis: Das bie-ten Handhelds. Charterer können sie in verschiedene Flugzeuge mitnehmen, ohne jeweils unter-schiedliche Geräte vorzufinden.

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Die Qual der Wahl Festeinbau oder Handheld, Vektordarstellung oder ICAO-Karte – GPS-Empfänger gibt es in vielen Varianten

schriftungen nur schwer lesbar, bei auf Kurs gedrehten Karten stehen sie zuweilen auf dem Kopf. Digitale ICAO-Karten werden wie ihre gedruckten Varianten ein-mal im Jahr aktualisiert. Manche GPS-Hersteller bieten aber im Monatstakt oder zumindest in unregelmäßigen Abständen neue Luftraumdaten an, einige sogar kostenlos. Es besteht allerdings das Risiko, dass diese Daten nicht so rigoros geprüft werden wie etwa die von Jeppesen.

iPad oder nicht?Auf die Navigation spezialisierte Handhelds haben große Vorteile: Ihre Bedienung ist meist recht einfach, es muss keine Software installiert werden, Abstürze sind selten, die Displays bewähren sich auch in direktem Sonnen-licht. Dennoch bevorzugen viele Piloten die »eierlegende Woll-milchsau«, die auch noch Wetter und E-Mail abruft und im Inter-net surft. Das leisten Geräte wie das iPad – siehe Seite 10.

Wie gedruckt: Dieses GPS stellt die vertraute ICAO-Karte digital dar

Klassiker: Das Garmin 430 war Vorreiter bei Einbau-Moving-Maps

Zum Mitnehmen: Garmins Top-Handheld aera 795

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ipad & co.

Die Alleskönner Weil unterwegs auch E-Mail und Internet zur Verfügung stehen, navigieren viele Piloten mit iPad und iPhone

Android angeboten, doch für die Apple-Produkte iPad und iPhone gibt es bei weitem die größte Aus-wahl. Dass iPads bei Piloten so be-liebt sind, liegt auch am Display: Es hat fast genau das Format ei-ner Anflugkarte. Nachteil der Al-leskönner: Sie können auch mal abstürzen, die Software-Installa-tion und -Bedienung kann Laien überfordern.

Die meisten Apple-Geräte ha-ben ein GPS eingebaut, allerdings funktionieren externe Empfän-

Mal eben schnell vor dem Start die TAFs und das Wetter abrufen, nach der Ankunft Mietwagen oder Hotel im Internet buchen, per E-Mail erreichbar sein – und dann auch noch mit stets ver-besserten und immer aktuellen Features navigieren: Das bieten Mini-Computer wie das iPad und, bei kleinerem Display, auch das iPhone.

Zwar werden immer mehr Na-vigationsprogramme auch für das alternative Betriebssystem

Knie-Pad: Das iPad lässt sich am besten auf dem Schoß unter-bringen. Halterungen gibt es in vielen Va-rianten. Hier auf dem Display: Jeppesen Mobile FliteDeck

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Im Gelände: Die App Air Navigation Pro erlaubt nicht nur Flugplanung und Kartenanzeige, sondern auch eine Darstellung der Fluglage mit 3-D-Landschaft

Die Alleskönner Weil unterwegs auch E-Mail und Internet zur Verfügung stehen, navigieren viele Piloten mit iPad und iPhone

ger, die per Kabel oder Funk ver-bunden sind, meist zuverlässiger.

■ Navigation: Air Navigation Pro ist wohl die am weitesten verbrei-tete App (so heißen Programme für Apple-Geräte) zur Navigation. Für sie kann man digitale ICAO-Karten ebenso erwerben wie die VFR-Anflugblätter der DFS. Das gilt auch für die Wettbewerber Sky-Map, Flymap, SkyDemon, Airbox und PocketFMS. Ein Ver-gleich findet sich im fliegermaga-zin #9.2011.

■ Anflugkarten: Wer auf dem PC Jeppesens digitale JeppView-An-flugkarten für VFR oder IFR ver-wendet, kann dieselben Karten auch auf dem iPad anzeigen. Das geht mit Hilfe der kostenlosen

App Mobile FliteDeck, die auch eine Routenanzeige auf der IFR-Enroute-Karte erlaubt. Jeppesen erweitert den Funktionsumfang ständig.

■ Nützliches: Bei fast allen Auf-gabenstellungen gilt der in den USA übliche Spruch: »There’s an App for that.« Für nahezu alle Muster gibt es im AppStore Pro-gramme zur Weight&Balance-Berechnung, ebenso eine NO-TAM-Abrufsoftware der DFS oder AeroWeather, eine App zur An-zeige von METARs und TAFs. Mit einer App lässt sich auch die Flug-planungswebsite Rocket-Route bedienen. Praktisch: Da das iPad PDF-Dateien anzeigen kann, las-sen sich alle Handbücher elektro-nisch mitnehmen.

Knie-Pad: Das iPad lässt sich am besten auf dem Schoß unter-bringen. Halterungen gibt es in vielen Va-rianten. Hier auf dem Display: Jeppesen Mobile FliteDeck

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DATENfElDEr

Was ein GPS weiß Satelliten-Navigatoren stellen eine Fülle von Informationen zur Verfügung. Der Pilot kann seine Favoriten auswählen

■  TrK Der Kurs über Grund (ground track), den das Flugzeug tatsächlich zurücklegt, ist ein zentraler Begriff der GPS-Naviga-tion. Er berücksichtigt den Wind-einfluss – den Weg durch die Luft kennt das GPS nicht.

■  DTK Der erwünschte Kurs über Grund (desired track) ergibt sich aus der Kompassrichtung der rosafarbenen Linie, die vom vorigen Wegpunkt oder der ak-tuellen Position zum nächsten Wegpunkt führt. Da ein GPS auf Großkreisen navigiert, kann der DTK bei langen Strecken leicht variieren. Wer auf der rosafarbe-nen Linie bleiben will, sollte das Flugzeug so steuern, dass BRG, TRK und DTK übereinstimmen.

■  TKE track angle error ist die Differenz zwischen DTK und TRK.

■  XTK cross track error ist der Abstand zur rosafarbenen Linie in Meilen oder Kilometern.

Ein Haufen Kürzel kommt auf je-den zu, der in die GPS-Navigation einsteigt. Dennoch ist es wichtig zu wissen, welche Datenfelder ein GPS anzeigen kann – und welche nicht. So hat ein GPS an sich keinen Kompass und wird deshalb nie das Heading anzei-gen, sondern nur den Kurs über Grund. Bei starkem Seitenwind wird dieser Unterschied sicher-heitsrelevant. Auch kennt der Navigator nur die Geschwindig-keit über Grund, nicht relativ zur Luft. Erst ein Glascockpit mit seinen zusätzlichen Dateninputs bietet diese Informationen. Ein GPS zeigt Kompassrichtungen übrigens in der Regel misswei-send an, eine Datenbank enthält die Missweisungen des jeweiligen Standorts. Die wichtigsten Kürzel für Datenfelder, die der Pilot an-zeigen lassen kann:

■ BrG Die Peilung (bearing) zum nächsten Wegpunkt, der einpro-grammiert ist. Fo

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Was ein GPS weiß Satelliten-Navigatoren stellen eine Fülle von Informationen zur Verfügung. Der Pilot kann seine Favoriten auswählen

Informiert: In den vier Ecken der Karte zeigt das aera 500 die Navigationsdaten an, die der Pilot vorher ausgewählt hat

Datenseite: Nur Daten und keine Karte bietet diese Darstellung auf dem GTN 650. Auch hier sind die Felder vom Piloten wählbar

■  DIS Die Distanz zum nächsten Wegpunkt oder zum Ziel – je nach Voreinstellung  und  Gerät.  Die Einheit (NM oder km) ist wählbar. 

■  ETE Die Zeit bis zum nächsten Wegpunkt oder zum Ziel (estima-ted time enroute).

■  ETA Die Uhrzeit bei Ankunft amnächsten Wegpunkt oder am Ziel (estimated time of arrival). 

■  GS Die  Geschwindigkeit  über Grund (ground speed). 

■  MSA/ESA Die  minimum  und die enroute safe altitude garantie-ren  eine  Mindesthöhe  über  den Hindernissen der Umgebung.

■  FLOW  Ist  ein  KraftstoffDurch-flussmesser  angeschlossen,  wird der Verbrauch angezeigt. 

■  VSR vertical speed required ist die  Steig-  oder  Sinkgeschwindig-keit, die zum Einhalten eines vor-her  programmierten  vertikalen Flugprofils  erforderlich  ist  (siehe Seite 22). 

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Leicht zu finden: Den Knopf mit dem Pfeil im D haben fast alle GPS-Navigatoren. Er erlaubt die direkte Navi-gation zu einem Wegpunkt

DIRECT-TO

Die einfache Lösung Navigation per Direct-to – das schafft jeder. Sie bringt schnelle Unterstützung durch das GPS

ten GPS-Navigatoren die Eingabe des Wegpunkts, zu dem es gehen soll. Fünf wichtige Arten von Wegpunkten gibt es – vier davon befinden sich schon in der Daten-bank des Geräts:

■ Flugplätze: Zwar kann man auch Flugplatznamen als Ziel ein-geben, doch üblicher ist die Nut-zung der vierbuchstabigen ICAO-Codes, etwa EDFE für Egelsbach.

■ Funkfeuer: VORs und NDBs haben drei Buchstaben im Kürzel, die auch in der ICAO-Karte ange-geben sind.

So kompliziert das GPS auch scheinen mag: Den Knopf mit dem Pfeil im großen D finden die meisten Piloten. Er steht für Direct-to, also für die Navigation von der aktuellen Position (oft als P.POS für present position abgekürzt) zu einem Wegpunkt, gewöhnlich dem Ziel des Flugs. Auch wenn man auf einige Vor-teile verzichtet, wenn man keinen richtigen Flugplan eingibt (siehe Seite 18) – mit Direct-to gibt das GPS schon viele nützliche Daten von sich: eine rosafarbene Kursli-nie, Zeit und Distanz zum Ziel und vieles mehr. Nach Drücken der D-Taste verlangen die meis-

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Start im Nichts: Die rosafarbene Linie auf der Karte beginnt dort, wo der Pilot den Direct-to-Knopf gedrückt hat. Am Ziel wurde ein Anflugverfahren programmiert

Die einfache Lösung Navigation per Direct-to – das schafft jeder. Sie bringt schnelle Unterstützung durch das GPS

■  VFR-Wegpunkte:  Die  Anflug-punkte großer Flughäfen mit Na-men  wie  Sierra  und  November  1 hat  nicht  jedes  GPS  gespeichert. Außerdem  muss  man  wissen, nach  welcher  Systematik  sie  ab-gekürzt  sind,  etwa  als  EDDH-S1 für Sierra 1 in Hamburg.

■  IFR-Intersections:  Sie  sind nicht in der ICAO-Karte verzeich-net,  das  GPS  kennt  sie  jedoch meist,  ebenso  viele  PC-Flugpla-nungsprogramme.  Es  gibt  sehr viele,  sodass  sich  fast  an  jeder Ecke  eines  zu  umfliegenden Sperrgebiets  oder  nahe  einer  Se-henswürdigkeit,  die  überflogen werden  soll,  eine  passende  In-tersection  findet.  Kennt  man  ihr Fünf-Buchstaben-Kürzel  (Namen wie  IDEKO  oder  ABUMI),  ist  die-ses schneller eingegeben als man einen  User  Waypoint  program-miert hat. 

■  User Waypoint:  So  heißen vom  Benutzer  programmierte Wegpunkte. Sie kann man an be-liebigen Orten durch Eingabe von geografischer  Länge  und  Breite  oder einfach durch Markieren auf der  Moving  Map  speichern.  Die Auswahl des Namenskürzels trifft der Benutzer. 

Nach  Drücken  der  Eingabetaste  kann  man  nochmal  prüfen,  ob wirklich  der  richtige  Wegpunkt ausgewählt  wurde.  Dann  muss nochmal  Enter  gedrückt  werden, um  die  rosafarbene  Linie  zu  ak-tivieren. Doch Vorsicht! Sie führt auf  direktem  Weg  zum  Ziel  – ohne jede Rücksicht auf Sperrge-biete oder Kontrollzonen. 

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Transformation is mobile

Available on the

Access charts from the cockpit on your iPad®.

Jeppesen Mobile FliteDeck is available to existing electronic charting customers at no charge on the App StoreSM

Visit jeppesen.com/mobile9 for more information.

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iPad is a trademark of Apple Inc., registered in the U.S. and other countries. App Store is a service mark of Apple Inc.

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flugplanung

Um alle Ecken Die Eingabe der vielen Wegpunkte lohnt sich: Das GPS kann mit einem Routenplan noch mehr Informationen liefern

wechselnder Winde oder einer Änderung der Airspeed, dann berücksichtigt das GPS dies bei der Kalkulation der Flugzeiten. Die verbleibende Gesamtflugzeit bis zum Ziel sollte man deshalb im Flug gelegentlich prüfen und mit der Planung vergleichen – so lässt sich checken, ob der Sprit-verbrauch im vorgesehenen Rah-men bleiben wird.

Nicht zu nah dran!Praktisch ist ein Flugplan auch, um gesperrte Lufträume oder Kontrollzonen zu umfliegen. Dazu wird ein Wegpunkt an de-ren Rand ausgesucht oder pro-grammiert und dieser dann in den Flugplan eingebaut. Flug-lotsen mögen es allerdings gar nicht, wenn man allzu dicht an einer Luftraumgrenze entlang-fliegt: Mag das GPS diese noch so genau verzeichnen, die Darstel-lung auf dem Radarschirm kann weniger präzise sein. Lieber etwas Abstand lassen!

Ist die Route komplexer als nur eine gerade Linie zum Ziel, dann lohnt sich die Eingabe eines Flugplans, oft mit FPL abgekürzt. Damit ist kein ICAO-Flugplan gemeint, der an die Flugsiche-rung geht, sondern das, was in Deutschland eigentlich Flug-durchführungsplan heißt, in GPS-Handbüchern aber Flugplan genannt wird: eine Liste von ab-zufliegenden Wegpunkten, die wie bei der Direct-to-Navigation eingegeben werden (siehe Seite 14). Daraus errechnet das GPS dann nicht nur Flugzeiten, Dis-tanzen und Ankunftszeiten bis zum nächsten Wegpunkt, son-dern über die gesamte Strecke.

Im Vorteil sind Piloten mit einem GPS, das eine Tastatur oder einen Touchscreen zur Ein-gabe von Wegpunkt-Kürzeln hat. Alle anderen müssen oft endlos Knöpfe drehen, bis der Plan pro-grammiert ist.

Ändert sich die Geschwin-digkeit über Grund etwa wegen

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Doppelpack: Oben wird der Flugplan auf der Karte gezeigt, unten die Navigationsdaten in Zahlen. Das aktive Leg das Plans ist rosa, die anderen sind weiß markiert

Um alle Ecken Die Eingabe der vielen Wegpunkte lohnt sich: Das GPS kann mit einem Routenplan noch mehr Informationen liefern

AbkürzungenWill man von der Route abwei-chen oder einen darin vorgese-henen Bogen abkürzen, so ist es kein Problem, ein Direct-to auf einen beliebigen Wegpunkt im Flugplan einzugeben. Das GPS führt dann direkt dorthin und setzt von dort aus die Navigation gemäß dem Flugplan fort.

Schlauer AutopilotHat das Flugzeug ein Einbau-GPS und einen Autopiloten, so kann dieser meist den Navigationssig-nalen folgen.

Dazu gibt es zwei Methoden: Die schlechtere gaukelt dem Au-topiloten vor, das GPS sei ein VOR. Die Selbststeueranlage ver-sucht dann, die Kursablage auf Null zu halten, was bei einem im Flugplan vorgesehenen Wechsel auf einen neuen Kurs dazu führt, dass der Wegpunkt überschossen wird, bis der Autopilot merkt, dass die Kursablage zu groß ist, weil es jetzt auf einem neuen Steuerkurs weitergeht.

Besser ist eine Technik na-mens GPS Steering (kurz GPSS), bei der eine zusätzliche Elektro-nik den Autopiloten im Heading-Modus steuert. GPSS berechnet bereits vor Erreichen eines Weg-punkts, wann eine Kurve einge-leitet werden muss, die genau auf der neuen Kurslinie wieder been-det wird. Diese so genannte Turn Anticipation macht den Flug we-sentlich präziser.

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zusatzinfos

Daten über Lufträume, Flugplätze und Funkfeuer befinden sich im Speicher des GPS. Es wäre schade, ganz auf ihre Nutzung zu verzich-ten, nur weil sie sich manchmal etwas schwer erreichbar in der Benutzeroberfläche des Geräts verstecken. Mit einem Online-Update können die Daten aktua-lilsiert werden.

■ nRst: Die Nearest-Funktion ist so wichtig, dass sie oft einen eigenen Knopf hat. Sie listet die nächstgelegenen Flugplätze, Funkfeuer oder andere Wegpunk-te nach Abstand sortiert auf. Der

Viele kleine Details Nutzen Sie die vielen Zusatzinformationen, die Ihr GPS in seiner Datenbank zum Abruf bereithält!

Nutzen ist offensichtlich: Gibt es im Flug ein Problem, genügt der Aufruf der Nearest-Funktion, um Name, Entfernung, Richtung und Frequenz eines nahen Flugplat-zes anzuzeigen. Mit ein wenig Knopfdrücken ist ein Direct-To-Kurs dorthin programmiert – ein echter Sicherheitsgewinn.

■ Wegpunktdaten: Im GPS finden sich zu den Flugplätzen Frequenzen, Bahnlängen und -richtungen, manchmal sogar Platzrunden und Bodenkarten. Und für VORs und NDBs gibt es die passenden Frequenzen.

Mehr Sicherheit: Die Liste der nächstgelegenen Flugplätze, sortiert nach Entfernung und mit allen rele-vanten Informa-tionen, steht zum Abruf bereit

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Viele kleine Details Nutzen Sie die vielen Zusatzinformationen, die Ihr GPS in seiner Datenbank zum Abruf bereithält!

■  Luftraumdaten: Zwar sind die Lufträume auf der digitalen Karte markiert.  Doch  in  welcher  Höhe fangen  sie  an,  wo  hören  sie  auf, wann  sind  sie  aktiv  und  welche Frequenz  ist  für  den  Durchflug zuständig? All das steht in der Da-tenbank  des  GPS.  Der  einfachste Zugang ist über die Moving Map. Dort lässt sich meist ein Zielkreuz, der  Cursor aktivieren. Verschiebt man den auf die Luftraumgrenze (oder hält beim Touchscreen den Finger  etwas  länger  drauf),  dann werden die Daten angezeigt.

■  Sunrise/Sunset:  Reicht  die Zeit bis Sonnenuntergang? In der GPS-Datenbank  sind  die  Zeiten für Start und Ziel abrufbar.

■  Sonderfunktionen:  Fast  alle Geräte  zeichnen  Flugzeit  und -weg  auf.  Manche  Empfänger kalkulieren  Weight  &  Balance, andere  haben  einen  Luftfahrt-Rechner  etwa  für  Vorhaltewinkel eingebaut oder eine Möglichkeit, mit  dem  Finger  Notizen  auf  den Touchscreen zu schreiben. Einige navigieren  auch  den  Mietwagen über die Straßen am Zielort.

Frequenzliste: Wie ein Flugplatz per Funk zu erreichen ist, zeigt die GPS-Datenbank ebenso wie die Lage der Pisten und weitere InformationenFo

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sonderfunktionen

Für FortgeschritteneDie Fähigkeiten eines GPS gehen über das Anzeigen rosafarbener Linien auf einer Karte weit hinaus

Linie endet nicht auf der Bahn, sondern am Flugplatzreferenz-punkt – und der kann durchaus ganz woanders auf dem Gelände liegen. Viele Handhelds haben deshalb eine spezielle Funktion zur Bahnverlängerung, die genau von der Piste ausgeht.

■ VnAV: Mit Vertical Navigation können Sie Ihre Steig- und Sink-flüge managen. Die meisten GPS-Navis bieten eine Seite, auf der man eingeben kann, wie weit vor Erreichen eines Wegpunkts man eine bestimmte Höhe erreicht haben will und welche Sinkrate dabei eingehalten werden soll.

Befinden Sie sich also in 7500 Fuß Reiseflughöhe und möchten vier Meilen vor Erreichen des Ziels auf Platzrundenhöhe von 1000 Fuß sein, das alles bei pas-sagierfreundlichen 300 Fuß pro Minute Sinkrate, dann wird das GPS Sie alarmieren, wenn der Sinkflug beginnen muss. Das Da-tenfeld VSR (siehe Seite 12) zeigt

Darf’s ein wenig mehr sein? Dann probieren Sie doch mal die fol-genden Tricks:

■ oBs: Sie möchten nicht von Ihrer aktuellen Position zu einem Wegpunkt gelangen, sondern wie bei einem VOR ein bestimmtes Radial anschneiden und diesem auf den Wegpunkt zu oder von ihm weg folgen? Bei den meis-ten Geräten heißt diese Funktion OBS, vom Kürzel für den Omni-Bearing-Selector eines VOR.

Wird sie aktiviert, kann man eine Gradzahl für das Radial an-geben – und schon beginnt die Kursführung. Besonders nützlich kann dies beim Anflug fremder Plätze sein: einfach ein Radial ausgehend vom Flugplatz ein-richten, das die Landebahnrich-tung hat. Schon wird eine rosa-farbene Linie in Verlängerung der Bahn auf die Karte gemalt, und man hat eine bessere Vorstellung davon, wo man sich in Relation zur Bahn befindet. Allerdings: Die Fo

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Tief verborgen: Die Berechnungen von Dichtehöhe und Wind (oben) sowie die Verti-kalnavigation sind in den Menüs des Garmin 430 recht gut versteckt

Für FortgeschritteneDie Fähigkeiten eines GPS gehen über das Anzeigen rosafarbener Linien auf einer Karte weit hinaus

Ihnen kontinuierlich an, welche Sinkrate erforderlich ist – auch, wenn sich der Wind und damit die Ground Speed auf dem Weg nach unten ändert.

Und wenn Sie einen richtig guten Autopiloten haben, dann fliegt der das Sinkflugprofil sogar ganz von alleine.

■ Density Altitude / Winds: Nurein paar Daten aus Ihrem Cockpit fehlen dem GPS, um die Dichte-

höhe und vor allem Windstärke sowie -richtung in Ihrer Reise-flughöhe zu errechnen. Das sind meist Außentemperatur, Kom-passkurs, Höhe und Indicated Airspeed.

Lesen Sie diese Werte auf den anderen Instrumenten im Cock-pit ab und geben Sie sie auf der passenden Seite des GPS ein: Schon erhalten Sie eine Windan-zeige – hoffentlich mit Rücken-windkomponente.

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IFR

Gewusst wo Nirgends kann GPS-Navigation ihre Vorzüge so ausspielen wie beim Flug nach IFR. Die Vereinfachung ist enorm

Piloten, die begehrten »Directs« der Fluglotsen zu fliegen: Anstatt umständlich auf Airways zu navi-gieren, die von VOR zu VOR füh-ren, leitet der GPS-Empfänger di-rekt zu einem oft weit entfernten Wegpunkt, den der Lotse vorgibt – sozusagen querbeet auf kürzes-tem Weg abseits der (Luft-)Stra-ßen. Viele IFR-Intersections sind nicht mehr durch Kreuzpeilung zweier Funkfeuer definiert, son-dern als Punkt im Raum, den ein GPS leicht ansteuern kann.

■ RNAV/GPS-Approaches: Vie-le Flugplätze bieten Anflüge, die mit GPS-Empfängern mit der ent-sprechenden Zulassung geflogen werden können. Oft überlagern die GPS-Anflugverfahren einen bereits früher festgelegten NDB-Approach. Diese Nicht-Präzisi-onsanflüge ohne vertikale Füh-rung haben meist Minima von 500 bis 600 Fuß. Die Anzeige im Cockpit erfolgt über ein CDI wie beim VOR. Außer der Befeuerung

Situational Awareness, also das stete Wissen darum, wo man sich in Relation zum Fluggeschehen befindet – das war früher das Kernproblem der IFR-Fliegerei. GPS-gesteuerte Moving Maps ha-ben zu einer Revolution geführt: Ein Blick genügt meist, um auch ohne Sicht nach draußen zu er-kennen, was Sache ist.

Zugelassen für den Flug nach IFR sind ausschließlich Einbau-geräte. Nur bei ihnen sieht der Gesetzgeber die Bedingungen an die Zuverlässigkeit als erfüllbar an. Zwar gibt es unterschiedliche Zulassungen etwa nur für den IFR-Streckenflug oder für ver-schiedene Approaches, doch wird ein moderner GPS-Empfänger in der Regel alle diese Betriebsarten abdecken. Lediglich EGNOS-Navi-gation (siehe auch Seite 4) beherr-schen nicht alle Geräte.

■ Enroute: Die Zulassung eines Empfängers für BRNAV (Basic Area Navigation) erlaubt dem

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Instrumentenflug mit dem GTN 750: Alle Segmente des ILS-Anflugs sind im Flugplan programmiert (links). Auf der Moving Map wird der Flugweg und sogar die Anflugkarte angezeigt

Gewusst wo Nirgends kann GPS-Navigation ihre Vorzüge so ausspielen wie beim Flug nach IFR. Die Vereinfachung ist enorm

ist am Boden keine Infrastruktur in Form von Navigationsanlagen erforderlich.

■ ILS-/VOR-/NDB-Approaches: Auch bei Anflügen auf Basis tradi-tioneller Navigationsanlagen hel-fen GPS-Empfänger: Die Moving Map gibt jederzeit Auskunft darü-ber, wo man sich in Relation zum Platz befindet – ohne dass Zeiger oder Kompassrosen umständlich interpretiert werden müssen.

■ LPV-Approaches: GPS-Anflüge mit Hilfe des Korrektursystems EGNOS (siehe Seite 4) erlauben

auch eine Höhenführung und sind deshalb Präzisionsanflüge. Das Kürzel LPV steht für Lateral Precision with Vertical Guidance. Die Anzeige im Cockpit erfolgt mit zwei gekreuzten Nadeln für Seiten- und Höhenablage wie beim ILS. Technisch sind Minima bis 200 Fuß möglich, derzeit wer-den in Europa solche Anflüge mit Minima bis 250 Fuß eingeführt. Noch ist nicht ganz klar, ob die EASA für GPS-Einbauten nach dem amerikanischen WAAS-Stan-dard eine erneute Zulassung und von Piloten eine Zusatzqualifika-tion für LPV-Anflüge verlangt.

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MFD

Die ganz große Karte Das Multifunktions-Display eines Glascockpits integriert die Moving Map mit vielen weiteren Informationen

■  Terrain:  Die  Anzeige  der  Ge-ländehöhe sowie Einfärbung von Erhebungen  in  Gelb  und  Rot  bei Kollisionsgefahr  ist  inzwischen nicht  mehr  nur  bei  MFDs,  son-dern auch bei tragbaren GPS-Na-vigatoren üblich. 

■  Wetter: In den USA ist die An-zeige  von  Niederschlagsradar-Echos  verbreitet,  weil  dort  die Daten über Satellitenradio ausge-strahlt werden. In Europa geht das nur mit relativ teuren Systemen, die  solche  Informationen  über das  Satellitentelefonnetz  Iridium abrufen. Nahezu Standard ist die Anzeige  von  Gewitterblitzen  auf dem  MFD,  die  ein  Stormscope-Sensor empfängt. 

■  Motordaten:  Weil  auf  dem MFD  viel  Platz  ist,  zeigen  die meisten Flugzeuge dort ausführ-liche Motordaten an. Das schließt die üblichen Drücke und Tempe-raturen  ebenso  ein  wie  Informa-tionen  über  Kraftstoffdurchfluss 

Zusammen  mit  dem  PFD  (sie-he  Seite  28)  bildet  das  MFD  die wesentlichen  Bestandteile  eines Glascockpits.  Die  Zahl  der  Infor-mationen  auf  seinen  vielen  Dis-playseiten  ist  erstaunlich.  Üblich ist auch die Einblendung weiterer Daten auf der Moving Map. 

Viele  der  angezeigten  Infor-mationen finden sich inzwischen auch  in  tragbaren  GPS-Navigato-ren.  Allerdings  macht  deren  be-schränkte  Displaygröße  manche Funktionen wenig praktikabel. 

Für Einsteiger gewöhnungsbe-dürftig sind die Softkeys am Bild-schirmrand, deren Funktion sich je  nach  angezeigtem  Bildschirm ändert.  Ihre  Beschriftung  ist  auf dem Display angezeigt und wech-selt entsprechend. 

■  Traffic:  Viele  Flugzeuge  mit Glascockpit  verfügen  über  Kol-lisionswarnsysteme.  Sie  zeigen anderen Flugverkehr mit aktiven Transpondern auf der Karte an.

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Alles auf einen Blick: Auf dem MFD sind andere Flugzeuge (die weißen Karos), das Radarecho von Regenschauern (grün und gelb unten rechts), die Motordaten (links am Rand) und eine Fülle weiterer Infos zu sehen

Die ganz große Karte Das Multifunktions-Display eines Glascockpits integriert die Moving Map mit vielen weiteren Informationen

und -verbrauch. Angezeigt wer-den auch die Zylinderkopf- und Abgastemperatur für jeden ein-zelnen Zylinder. Sogar die Berech-nung der Motorleistung in Pro-zent des Maximalwerts ist üblich. Auf einer eigenen Engine-Seite sind noch mehr Daten zu sehen, etwa über das elektrische System, zudem gibt es hier Hilfe beim Ab-magern des Gemischs.

■ Checklisten: Die Anzeige und das Abhaken von Checklisten ist besonders praktisch und macht Papier überflüssig. Notfall-Check-listen sind stets mit nur einem Knopfdruck zu erreichen.

■ Backup: In vielen Glascockpits wird das MFD zum Ersatz-Bild-schirm für das PFD, wenn dieses ausfällt.

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Gläserne Instrumente Eigentlich hat das Primary Flight Display nichts mit GPS zu tun – aber es ist zentraler Bestandteil jedes Glascockpits

Auch Windstärke und -Richtung sind angegeben, ebenso bei vie-len Glascockpits (aber nicht beim hier abgebildeten) die Geschwin-digkeit über Grund.

■ 2 – Künstlicher  Horizont:  Die Schräglage wird am Gradmes-serbogen oben angezeigt. Dort findet sich auch die Libelle: Ist der waagerechte Balken mittig unter dem nach oben zeigenden Dreieck, fliegt das Flugzeug schie-befrei. Die Horizontlinie liegt in Weiß dicht über der künstlich dargestellten Landschaft. Die Gradlinien für die Längsneigung sind in der Mitte dargestellt.

■ 3 – Höhenmesser  und  Vario-meter:  Auch die Höhe wird als Band angezeigt. Rechts daneben die Steig- oder Sinkrate, im Bild oben rechts ist sie wegen der Ter-rainwarnung ausgeblendet.

■ 4 – Flight Path Indicator:  Der grüne Kreis mit drei kleinen Stri-

Das PFD stellt die primären Flug-instrumente auf einem Flach-bildschirm dar – zusammen mit dem Multifunktionsdisplay (MFD, siehe Seite 26) bilden beide die wesentlichen Elemente eines Glascockpits. Zwar haben viele der Daten auf dem PFD indirekt mit GPS-Navigation zu tun oder nutzen zumindest GPS-Informa-tionen, doch geht es hier vor al-lem um die Darstellung der Flug-daten. Sie gewinnen durch die Verbindung von Luftdruckdaten, Fluglagesensoren und GPS erheb-lich an Umfang. Die wichtigsten Elemente des PFD sind standar-disiert und bei den meisten Her-stellern ähnlich.

■ 1 – Geschwindigkeit: Als Tape, also nicht mit einem Zeiger, son-dern auf einem Band wird die Ge-schwindigkeit angezeigt. Markie-rungen für Vx, Vy und Vbg sind üblich. Gleich darunter wird die True Airspeed angezeigt, errech-net aus Höhe und Temperatur.

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Cirrus Perspective by Garmin: Die synthetische Darstellung von Land-schaft und Hindernissen (hier eine gefährliche Annäherung an einen Turm, der vergrößert in rot dargestellt wird) ist ein Sicherheitsgewinn

Gläserne Instrumente Eigentlich hat das Primary Flight Display nichts mit GPS zu tun – aber es ist zentraler Bestandteil jedes Glascockpits

chen zeigt an, wohin sich das Flugzeug bewegt. Liegt er auf dem Horizont, bleibt die Höhe kons-tant. Liegt er in der Mitte, bleibt der Kurs konstant. Wer sich ein-mal an den grünen Kreis gewöhnt hat, will ihn nicht mehr missen.

■ 5 – Hindernisanzeige:  Die so genannte Synthetic Vision stellt nicht nur die Landschaft dar, sondern auch Hindernisse – bei

Kollisionsgefahr in Rot und ver-größert.

■ 6 – Horizontal  Situation  In-dicator  (HSI): Wie sein analoger Vorläufer kombiniert der HSI Kurskreisel und CDI-Navigations-anzeige. Ob sich die Kursablage auf das GPS, ein VOR oder ein ILS bezieht, ist einstellbar. Der blaue Pfeil zeigt zusätzlich die Peilung auf ein Funkfeuer.

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Umfassend: Das Garmin-G1000- Training von Jeppesen ist in zwei Kurse unterteilt – einen für Basiswissen und VFR-Flüge (214 Euro) und einen für IFR-Verfahren (178 Euro)

Lernsoftware

Fortbildungsprogramm Das Handbuch zum GPS ist sicher die erste Informations-quelle, doch es gibt weitere nützliche Hilfsmittel

430/530, G1000-Glascockpit und ältere Garmin-Handhelds bietet Jeppesen an. Die US-Firma hat auch flugzeugspezifische Lern-programme für DA40, Cirrus Perspective und Cessna Nav III. In deutschen Pilot Shops sind auch Lernprogramme der US-Anbieter ASA und Sporty’s erhältlich.

■ Bücher: In deutscher Sprache gibt es nur wenige gerätespezifi-sche Lernbücher, auf Englisch da-gegen eine Fülle. Darin sind leider viele Beschreibungen von Verfah-ren auf die US-Gepflogenheiten abgestimmt.

■ Handbücher: Vor dem Kauf und bei Einbau-Geräten in einer Charter- oder Vereinsmaschine ist der Blick ins Handbuch sinn-voll. Das gibt es oft online als PDF auf den Webseiten der Hersteller.

■ simulatoren: Einige GPS-Her-steller bieten für manche ihrer Geräte zum Teil kostenlos PC-Simulatoren an. Ein Blick auf die Website lohnt sich auch hier.

■ PC-Lernsoftware: Ein um-fangreiches Angebot von sehr gut gemachter Lernsoftware in englischer Sprache für Garmin

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