DE60121200T2

DE60121200T2 - Verfahren zur führung eines flugzeugs in einer formation

Info

Publication number: DE60121200T2
Application number: DE60121200T
Authority: DE
Inventors: Gerard Thales Intellectual Property Sainthuile
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2021-10-20
Also published as: WO2002035497A1; FR2816091A1; DE60121200D1; CA2394990A1; EP1330806B1; FR2816091B1; CA2394990C; US20020183900A1; US6587757B2; EP1330806A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Führung eines Luftfahrzeugs, um es ihm zu erlauben, wenn es sich in den Verkehr eines Luftkorridors eingefügt hat, einen Mindestabstand zum vor ihm fliegenden Luftfahrzeug beizubehalten, um jede Gefahr einer Kollision zu vermeiden.
Das Problem des Einfädelns in den Verkehr eines Luftkorridors, das unter der englischen Bezeichnung "follow traffic" bekannt ist, besteht seit dem Beginn der Luftfahrt für den Zugang zu den Landebahnen, und wurde lange Zeit nur durch die Technik des Sichtflugs gelöst, die für den Piloten eines Luftfahrzeuge darin besteht, eine visuelle Überwachung seiner Umgebung durchzuführen, um die anderen Luftfahrzeuge, die in seiner Nähe fliegen, und insbesondere ein mögliches vor ihm auf der gleichen Strecke fliegendes Luftfahrzeug, zu orten, und auf seine Schubregelung einzuwirken, um einen ausreichenden sichtbaren Abstand zu diesem Luftfahrzeug beizubehalten, um jede Gefahr einer Kollision zu vermeiden. Diese Technik, die immer noch im Rahmen von stark reglementierten Prozeduren weit verbreitet ist, ist nur bei guter Sicht und bei schwachem Verkehrsaufkommen sicher. Wenn das Luftverkehrsaufkommen auch nur etwas stärker ist, wie zum Beispiel über Europa oder dem nordamerikanischen Kontinent, wird die Technik des Sichtflugs durch eine Verkehrslenkung der Luftfahrzeuge vom Boden aus durch Fluglotsen verdoppelt, die den Luftfahrzeugen Positionen und Geschwindigkeiten zuteilen, die es ihnen ermöglichen, sich unter Berücksichtigung der die Gefahren von Kollisionen vermeidenden Mindestabstände zwischen Luftfahrzeugen in den Verkehr eines Luftkorridors einzufädeln. Auch wenn sie durch eine Regelung des Verkehrs durch eine Luftkontrollbehörde verstärkt ist, hängt aber die Sicherheit der Technik des Sichtflugs von den Sichtverhältnissen ab, so dass, um das gleiche Sicherheitsniveau aufrechtzuerhalten, ein Mindestabstand zwischen Luftfahrzeugen notwendig ist, der umso größer ist, je schlechter die Sichtbedingungen sind.
Da die Zuverlässigkeit und Präzision der Navigations- und Funkausrüstungen weiterentwickelt wurden, zieht man in Betracht, die Reichweite des Aktionsbereichs der Fluglotsen auf die Zonen starken Verkehrs mit festgelegten Luftkorridoren zu begrenzen, und außerhalb dieser Zonen, d.h. im höheren Luftraum, die Luftfahrzeuge selbst ihre Navigation bestimmen zu lassen, um einen besseren Verkehrsfluss zu gewährleisten. Im Gegenzug zu dieser Navigationsautonomie im höheren Luftraum müssen die Luftfahrzeuge selbst ihre kollisionsverhindernde Sicherheit gewährleisten. Zu diesem Zweck, und demjenigen einer besseren Sicherheit, wird vorgeschlagen, die Luftfahrzeuge mit einem ADS-B genannten System auszustatten, eine Abkürzung, die vom englischen Begriff "Automatic Dependent Surveillance Broadcast" stammt, über das ein Luftfahrzeug die anderen Luftfahrzeuge, die in der Nähe fliegen, und Bodenstationen in seiner Reichweite entweder periodisch oder auf Abfrage über seine Position und seinen Geschwindigkeitsvektor informiert.
Ein Luftfahrzeug, das in der Mitte eines Verkehrs von anderen Luftfahrzeugen fliegt, die mit dem ADS-B-System ausgestattet sind, ist in der Lage, seine Situation bezüglich der anderen Luftfahrzeuge zu kennen und kurzfristig die Entwicklung dieser Situation und somit die kurz- und mittelfristigen Kollisionsgefahren vorherzusehen, wenn keine Korrektur der Flugbahnen der betreffenden Luftfahrzeuge durchgeführt wird. Mit dieser Kenntnis kann es seine Flugbahn ändern oder ein anderes Luftfahrzeug auffordern, seine Flugbahn zu ändern, um Kollisionsgefahren zu beseitigen.
Es wurden bereits verschiedene Methoden, die direkt von den Navigationsrechnern an Bord der Luftfahrzeuge verwendet werden können, zur Erfassung der Kollisionsgefahren mit anderen Luftfahrzeugen und zur Bestimmung der Streckenkorrekturen vorgeschlagen, die es ermöglichen, diese Gefahren auf Kosten eines minimalen Umwegs zu beseitigen.
Weitere Methoden, nach wie vor direkt von den an Bord eines Luftfahrzeugs befindlichen Navigationsrechnern verwendbar, wurden ebenfalls in einer benachbarten Disziplin, den Staffelflügen, zur automatischen Aufrechterhaltung konstanter Abstände zwischen dem Staffelkapitän und den Staffelmitgliedern unabhängig von der vom Staffelkapitän verfolgten Flugbahn vorgeschlagen.
Das amerikanische Patent US 4,674,710 beschreibt ein Beispiel einer Methode der automatischen Aufrechterhaltung der Abstände zwischen den Staffelmitgliedern und dem Kapitän einer Staffel im Verlauf einer Kurve. In diesem ersten Beispiel wird die Kenntnis jedes Staffelmitglieds des Abstands, des Kurses und der Luftgeschwindigkeit des Staffelkapitäns verwendet, um von einem Staffelmitglied die gegenüber dem Staffelkapitän zu respektierenden Sollabstände sowohl in Längs- als auch in Seitenrichtung schätzen zu lassen. Jedes Staffelmitglied leitet dann die zu übernehmende Luftgeschwindigkeit von derjenigen des Staffelkapitäns und der Entwicklung seiner Anordnungsfehler bezüglich der zu beachtenden Sollabstände ab. Eine solche Methode, die permanent die Beachtung der Sollabstände in seitlicher und Längsrichtung bezüglich eines Staffelkapitäns sucht, hat den Vorteil, es zu ermöglichen, die Luftfahrzeuge der Staffelmitglieder besser im Zentrum ihres Flugbereichs zu halten. Dagegen bedingt sie häufige Beschleunigungsänderungen, die dem Komfort der Passagiere abträglich sind und dazu führen, dass sie für die Aufrechterhaltung eines Sicherheitsabstands zwischen Passagier-Luftfahrzeugen, die einem gleichen Streckenabschnitt folgen, nicht sehr geeignet ist.
Die internationale Patentanmeldung WO 00/41154 beschreibt ein Systembeispiel, um die Position und die Sicherheitsabstände eines Luftfahrzeugs innerhalb einer Staffel aufrechtzuerhalten. Sie betrifft eher eine besondere Verwaltung der Funkkommunikationen über Transponder zwischen den Luftfahrzeugen der Staffel, um jedes Luftfahrzeug bezüglich seiner Nachbarn innerhalb der Staffel zu lokalisieren, und erstreckt sich nicht auf die Art und Weise, wie Steuerbefehle aus den empfangenen Informationen entnommen werden, die sie als dem Fachmann bekannt betrachtet (Seite 14, Zeile 23 bis Seite 15, Zeile 1).
Die vorliegende Erfindung hat eine automatische Beibehaltung der Sicherheitsabstände zwischen Luftfahrzeugen, die dem gleichen Streckenabschnitt folgen, mit einem Minimum an Veränderungen der Luftgeschwindigkeit für einen besseren Komfort der Passagiere zum Gegenstand.
Diese zusätzliche Unterstützung der Besatzung des Luftfahrzeugs und einer möglichen intervenierenden Luftkontrollbehörde kann es ermöglichen, den Abstand zwischen Luftfahrzeugen bei einem gleichen Sicherheitsniveau zu verringern und somit den Verkehr in einem Flugkorridor zu erhöhen.
Die Erfindung hat ein Verfahren zur Führung eines "Folge"-Luftfahrzeugs im Rahmen eines Konvoi-Flugs hinter einem anderen "Leit"-Luftfahrzeug auf der gleichen vorbestimmten Flugbahn und mit einem Mindest-Sollabstand D_SEP zum Gegenstand, das darin besteht, der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit V_CAS,S des Folge-Luftfahrzeugs, d.h. der Geschwindigkeit, die ausgehend von Temperaturmessungen und Messungen des statischen und dynamischen Drucks berechnet wird und unter dem englischen Begriff "Calculated Air Speed" bekannt ist, einen Ausgangswert V_CAO,S zu verleihen, periodisch den das Folge-Luftfahrzeug vom Leit-Luftfahrzeug trennenden Abstand von der geographischen Position des Folge-Luftfahrzeugs und von derjenigen des Leit-Luftfahrzeugs im gleichen Zeitpunkt und von der bekannten Form der vom Leit-Luftfahrzeug und vom Folge-Luftfahrzeug verfolgten Flugbahn abzuleiten, und dann periodisch die bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit V_CAS,S des Folge-Luftfahrzeugs zu korrigieren, indem sie durch einen Korrekturterm E verändert wird, der aus der Abweichung entnommen wird, die zwischen dem gemessenen Abstand D_M und dem Mindest-Sollabstand D_SEP festgestellt wurde, gemäß einer Rekurrenzbeziehung folgender Form:
wobei Δt die Periodizität der Korrektur, D_M(t₀ + (k – 1)Δt) der im Zeitpunkt (t₀ + (k – 1)Δt) gemessene Abstand ist. Dieses Verfahren ist dadurch bemerkenswert, dass ein Toleranzbereich ΔL für den Wert der Abweichung zwischen dem gemessenen Abstand D_M und dem Sollabstand D_SEP vorgesehen wird, der bezüglich des Sollabstands D_SEP berücksichtigt wird, innerhalb dessen der Korrekturterm E einen Wert Null annimmt, und außerhalb dessen der Korrekturterm einen Wert proportional zur festgestellten Abweichung zwischen dem gemessenen Abstand D_M und dem Mindest-Sollabstand D_SEP annimmt.
Vorteilhafterweise wird der Ausgangswert der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit des Folge-Luftfahrzeugs gleich der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit genommen, die bei der Vorbereitung des Flugplans des Folge-Luftfahrzeugs 2 an der Stelle vorgesehen wird, wo es sich zum Zeitpunkt der Anwendung des Führungsverfahrens befindet, wobei diese bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit aus der Anwendung eines 4D-Definitionsgesetzes, d.h. in Abhängigkeit von den vier Variablen: Höhe, Zeit, Breitengrad und Längengrad, resultiert, wobei dieser Fall an eine Situation angepasst ist, in der das Luftfahrzeug im Sinkflug ist, zum Beispiel bei der Annäherung an eine Landebahn.
Vorteilhafterweise wird der Ausgangswert der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit des Folge-Luftfahrzeugs gleich einer bezüglich der Luft berechneten Reisefluggeschwindigkeit genommen, um den Verbrauch zu optimieren.
Vorteilhafterweise wird der Ausgangswert der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit des Folge-Luftfahrzeugs gleich der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit des Leit-Luftfahrzeugs in dem Moment genommen, in dem es im Wesentlichen den gleichen Punkt der Flugbahn durchquert hat.
Vorteilhafterweise wird ein Hysteresephänomen um den Toleranzbereich ΔL herum eingeführt, indem letzterem bei jeder Erfassung seiner Überschreitung ein reduzierter Wert verliehen wird, und dies, so lange die Überschreitung dauert.
Vorteilhafterweise wird, wenn es einen Solltoleranzbereich ΔL_c gibt, ein strengerer effektiver Toleranzbereich ΔL_e genommen als der Solltoleranzbereich ΔL_c, indem an den Solltoleranzbereich ΔL_c ein positiver Sicherheitskoeffizient k' niedriger als 1, zum Beispiel 0,8, angewendet wird, damit der Solltoleranzbereich ΔL_c niemals erreicht wird: ΔLe = k'ΔLc mit 0 < k' ≤ 1
Vorteilhafterweise wird, wenn der effektive Toleranzbereich ΔL_e durch Anwendung eines Sicherheitskoeffizienten k' von einem Solltoleranzbereich ΔL_c abgeleitet wird, ein Hysteresephänomen um den Toleranzbereich ΔL_e herum eingeführt, indem diesem letzteren, wenn er überschritten wurde, ein reduzierter Wert verliehen wird, der vom Solltoleranzbereich ΔL_c durch Anwendung eines positiven Hysteresekoeffizienten k'' kleiner als der Sicherheitskoeffizient k' abgeleitet wird, der zum
genommen wird, und dies, so lange die Überschreitung dauert.
Vorteilhafterweise wird der Korrekturterm E proportional zur festgestellten Abweichung zwischen dem gemessenen Abstand D_M und dem Mindest-Sollabstand D_SEP mit einem Proportionalitätskoeffizienten p genommen, der entspricht: p = Sep × Mmit:
wobei ΔL_c ein Solltoleranz-Prozentsatz, k' ein positiver Sicherheitskoeffizient kleiner als Eins, k'' ein Hysteresekoeffizient und M ein Homogenisierungskoeffizient des Abstands bezüglich der Geschwindigkeit ist.
Vorteilhafterweise wird der Homogenisierungskoeffizient M gleich:
genommen, wobei kts eine Geschwindigkeit in Knoten und NM eine nautische Meile ist.
Vorteilhafterweise ist der gemessene Abstand D_M die waagrechte Komponente des wahren Abstands.
Vorteilhafterweise wird das Maß des Abstands D_M, der in einem gegebenen Zeitpunkt das Folge-Luftfahrzeug vom Leit-Luftfahrzeug auf einer geradlinigen Flugbahn trennt, gleich: DM = R × Arccos(cos(LatM × cos(LatS) × cos(LongM – LongS) + sin(LatM) × sin(LatS))genommen, wobei Lat_M und Long_M die geographische Position des Leit-Luftfahrzeugs und Lat_S und Long_S die geographische Position des Folge-Luftfahrzeugs definieren, und R der Erdradius ist.
Vorteilhafterweise wird der Abstand D_M, der in einem gegebenen Zeitpunkt das Folge-Luftfahrzeug vom Leit-Luftfahrzeug trennt, während das Folge-Luftfahrzeug sich in einem geradlinigen Bereich mit dem Kurs χ_P der von den beiden Luftfahrzeugen verfolgten Flugbahn und das Leit-Luftfahrzeug sich in einem anderen geradlinigen Bereich mit dem Kurs χ_S dieser Flugbahn befindet, die miteinander durch einen Kreisbogen mit dem Radius r verbunden sind, der in einem Punkt P₁ beginnt, der das Ende des geradlinigen Flugbahnbereichs markiert, der vom Folge-Luftfahrzeug durchflogen wird, und in einem Punkt P₂ endet, der den Beginn des geradlinigen Flugbahnbereichs markiert, der vom Leit-Luftfahrzeug durchflogen wird, gleich der Summe der Abstände genommen, die das Folge-Luftfahrzeug vom Punkt P₁ und den Punkt P₂ vom Leit-Luftfahrzeug trennen, erhöht um die Länge L des Kreisbogens, die gleich: L = r(χS – χP)genommen wird, wobei die Kursrichtungen χ_P und χ_S in Radian ausgedrückt werden.
Vorteilhafterweise wird der Sollabstand D_SEP von einem Sollwert einer Mindestverzögerung ΔT zwischen den Durchgängen der beiden Luftfahrzeuge durch den gleichen Punkt der Flugbahn durch Anwendung der Beziehung: DSEP = ΔT × VTAS,S abgeleitet, wobei V_TAS,S die wahre Geschwindigkeit des Folge-Luftfahrzeugs in der Luft ist, die unter der Bezeichnung TAS-Geschwindigkeit bekannt ist, was vom englischen Begriff "True Air Speed" stammt.
Vorteilhafterweise wird der Sollabstand D_SEP aus einer Definitionstabelle entnommen, die ihn in Abhängigkeit von der Höhe angibt.
Vorteilhafterweise ist der Sollabstand D_SEP ein Abstandssollwert, der von einem Fluglotsen vorgegeben wird.
Vorteilhafterweise wird die Lokalisierung des Leit-Luftfahrzeugs von diesem letzteren mittels eines Systems wie ADS-B kooperativ an das Folge-Luftfahrzeug übertragen.
Vorteilhafterweise erwirbt das Folge-Luftfahrzeug die Lokalisierung des Leit-Luftfahrzeugs mittels eines On-Board-Radars.
Vorteilhafterweise erwirbt das Folge-Luftfahrzeug die Lokalisierung des Leit-Luftfahrzeugs von einer Boden-Lokalisierungsstation.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer als Beispiel dienenden Ausführungsform hervor. Diese Beschreibung bezieht sich auf die Zeichnung, in der:
1 ein Verkehrsbeispiel zeigt, bei dem zwei Luftfahrzeuge einem gemeinsamen Streckenabschnitt folgen müssen, und bei dem ein erfindungsgemäßes Führungsverfahren besonders nützlich ist, um die Aufgaben der Piloten und Fluglotsen zu vereinfachen,
2 eine mögliche Verteilung von Aufgaben innerhalb eines an Bord des Folge-Luftfahrzeugs befindlichen Rechners zur Anwendung eines erfindungsgemäßen Führungsverfahrens zeigt, und
3 ein Ablaufdiagramm zeigt, das die Hauptschritte eines erfindungsgemäßen Führungsverfahrens darstellt.
1 zeigt das Beispiel von zwei Luftfahrzeugen 1, 2, die zwei Strecken folgen, der einen in durchgezogenem Strich dargestellten a, und der anderen gestrichelt gezeichneten b, die in gleicher Richtung über einen gemeinsamen Abschnitt gehen, der fett gezeichnet ist und aus einer Verkettung von zwei vorgegebenen Verkehrs-Luftkorridoren 10 und 11 besteht. Wenn sie an den gemeinsamen Abschnitten 10, 11 ankommen, müssen die Luftfahrzeuge 1 und 2 sich in den in diesen Abschnitten existierenden Verkehr ohne Kollisionsgefahr einfügen, und daher einen Mindestabstand zwischen sich und den anderen bereits vorhandenen Luftfahrzeugen einhalten. Diese Beachtung eines Mindestabstands zwischen Luftfahrzeugen innerhalb eines Verkehrs-Luftkorridors erfolgt durch eine visuelle Überwachung durch die Besatzungen der Luftfahrzeuge und durch eine Verkehrsregelung durch eine Luftkontrollbehörde, die für die betroffenen Luftkorridore verantwortlich ist, die jedem Flugzeug Geschwindigkeitsanweisungen für einen regelmäßigen Ablauf des Verkehrs unter Beachtung eines Mindestabstands zwischen jedem Luftfahrzeug gibt. Aufgrund der visuellen Überwachung hängt der Mindestsollabstand zwischen Luftfahrzeugen von den Sichtbedingungen ab und ist geringer bei guter Sicht als bei schlechter Sicht, was insbesondere in der Phase der Annäherung an eine Landebahn wichtig ist.
Die Verbesserung der Zuverlässigkeit der Navigationsausrüstungen der Luftfahrzeuge und das Aufkommen neuer Lokalisierungs- und Kommunikationssysteme, die leistungsfähiger und genauer sind als das System ADS-B, ermöglichen es heute, an Bord eines Luftfahrzeugs über präzise und zuverlässige Informationen über seine Lokalisierung und seinen Geschwindigkeitsvektor sowie über die Lokalisierungen und Geschwindigkeitsvektoren der in seiner Nähe fliegenden Luftfahrzeuge zu verfügen. Ein so ausgestattetes Luftfahrzeug kann jederzeit die Abstände kennen, die es von den anderen in seiner Nähe fliegenden Luftfahrzeugen trennen, und sogar kurz- und mittelfristig die Entwicklungen dieser Abstände vorhersehen, um die Gefahren von Kollisionen abzuschätzen. Wenn es mit anderen Luftfahrzeugen eine Schlange innerhalb eines vorgegebenen Luftkorridors bildet, ist ein solches Luftfahrzeug in der Lage, jederzeit seinen Abstand zu den ihm in der Schlange am nächsten befindlichen Luftfahrzeugen, nämlich dem vor ihm und dem hinter ihm fliegenden, zu kennen. Es wird vorgeschlagen, diese an Bord eines Luftfahrzeugs verfügbaren Informationen für die Aufrechterhaltung der Längsabstände zwischen Luftfahrzeugen zu nutzen, die hintereinander durch den gleichen Luftkorridor fliegen.
Genauer wird ein Führungsverfahren vorgeschlagen, das an Bord eines Luftfahrzeugs, das über diese Art von Informationen verfügt, für ein automatisches Nachfolgen in einem vorgegebenen Abstand auf ein anderes, auf seiner Bahn vorausfliegendes Luftfahrzeug verwendbar ist. Man kann nämlich durch eine Kettenanwendung eines solchen Führungsverfahrens in jedem der Luftfahrzeuge, um seinen Längsabstand zum direkt vorausfliegenden Luftfahrzeug beizubehalten, zur Aufrechterhaltung der Gesamtheit der die nacheinander den gleichen Luftkorridor durchfliegenden Luftfahrzeuge trennenden Längsabstände gelangen.
Eine solche Kettenanwendung eines Führungsverfahrens, die es jedem in eine Schlange eingefügten Luftfahrzeug ermöglicht, die Aufrechterhaltung seines Abstands zum vorausfliegenden Luftfahrzeug zu gewährleisten, überlässt die Verantwortung über die Regelung des Verkehrs im Luftkorridor der Luftkontrollbehörde, die jederzeit eingreifen kann, indem sie den verschiedenen Luftfahrzeugen ihre prioritären Geschwindigkeitsanweisungen angibt.
Bei dieser Kettenanwendung eines solchen Führungsverfahrens muss jedes Luftfahrzeug der Schlange als zu zwei Paaren gehörend angesehen werden, einem Paar, in dem es "Folge-Luftfahrzeug" genannt wird, da es das Führungsverfahren anwendet, um seinen Abstand zum in der Schlange vor ihm fliegenden Luftfahrzeug zu wahren, und einem Paar, in dem es "Leit-Luftfahrzeug" genannt wird, da es für das in der Schlange auf es folgende Luftfahrzeug als Fixpunkt für die Anwendung des Führungsverfahrens dient.
Für die Beschreibung des Führungsverfahrens wird auf eines dieser Paare von Luftfahrzeugen Bezug genommen, wie zum Beispiel die Luftfahrzeuge 1 und 2, die in 1 die gemeinsamen Streckenabschnitte 10 und 11 durchfliegen. Das Luftfahrzeug 1, das das erste auf der Bahn ist, und das als Fixpunkt für das Luftfahrzeug 2 dient, ist das Leit-Luftfahrzeug. Das Luftfahrzeug 2, das das zweite auf der Bahn ist, und das seinen Abstand zum vor ihm fliegenden Luftfahrzeug 1 aufrechterhalten muss, ist das Folge-Luftfahrzeug. Natürlich ist die 1 nur ein Situationsbeispiel; die gemeinsamen Streckenabschnitte 10, 11 können ebenfalls Abschnitte eines Korridors sein, der für die Annäherung an die Landebahn vorgegeben ist.
Dieses Verfahren hat zwei aufeinanderfolgende Hauptphasen: eine Initialisierungsphase und eine Regelungsphase.
Während der Initialisierungsphase, die eine Anwendung des Verfahrens startet, nimmt das Folge-Flugzeug 2 einen bezüglich der Luft berechneten Anfangsgeschwindigkeitswert V_CASO,S an.
Die bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit ist eine in der Aeronautik allgemein bekannte Größe, die oft mit ihrer englischen Bezeichnung "Calculated Air Speed" bezeichnet wird. Sie entspricht der Geschwindigkeit des Luftfahrzeugs bezüglich der Luft, abgeleitet von den Messungen der Temperatur und der statischen und dynamischen Drücke, durch Anwendung der Grundgesetze der Aerodynamik. Diese bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit ist nicht die wahre Geschwindigkeit bezüglich der Luft, die oft mit ihrer englischen Bezeichnung "True Air Speed" bezeichnet wird, da sie von der Tarierungen der dynamischen und statischen Druckmessfühler abhängt, die für eine Höhe 0 durchgeführt werden, aber sie ist mit der wahren Geschwindigkeit bezüglich der Luft durch ein von der Höhe, der Temperatur und dem Typ des Luftfahrzeugs abhängiges Gesetz verbunden, und fällt mit ihr zusammen, sobald die Höhe des Luftfahrzeugs sich Null annähert.
Dieser bezüglich der Luft berechnete Anfangsgeschwindigkeitswert V_CASO,S kann sein:

• entweder die bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit, die bei der Vorbereitung des Flugplans des Folge-Luftfahrzeugs 2 an der Stelle vorgesehen wird, an der es sich im Moment der Anwendung des Führungsverfahrens befindet, wobei diese bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit aus der Anwendung eines 4D-Definitionsgesetzes resultiert, d.h. abhängig von den vier Variablen: Höhe, Zeit, Längen- und Breitengrad, wobei dieser Fall an ein Luftfahrzeug im Sinkflug angepasst ist, das sich zum Beispiel einer Landebahn nähert,
• oder eine bezüglich der Luft berechnete Reisegeschwindigkeit, die übernommen wird, um den Verbrauch zu optimieren,
• oder die bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit des Leit-Luftfahrzeugs 1 in dem Moment, in dem es im Wesentlichen den gleichen Punkt der Bahn durchquert hat, wobei diese bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit des Leit-Luftfahrzeugs 2 von einer Schätzung der Verzögerung Δt des Folge-Luftfahrzeugs bezüglich des Leit-Luftfahrzeugs und von einer über ein beliebiges Mittel, zum Beispiel ein System ADS-B, erhaltenen Kenntnis der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit V_CAS,M(t₀) des Leit-Luftfahrzeugs 1 abgeleitet wird.

Wenn t₀ der Zeitpunkt des Beginns der Anwendung des Verfahrens ist, kann die Initialisierungsphase durch folgende Beziehung definiert werden: VCAS,S(t0) = VCASO,S(t0)
Nach dieser Initialisierungsphase setzt sich das Verfahren durch eine Regelungsphase der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit V_CAS,S des Folge-Luftfahrzeugs 2 fort, um den Abstand des Folge-Luftfahrzeugs 2 zum Leit-Luftfahrzeug 1 auf ihrer gemeinsamen Bahn auf einen Sollwert zu bringen und dort mit einer mehr oder weniger großen Genauigkeit zu halten.
Während dieser Regelungsphase leitet das Folge-Luftfahrzeug 2, das jederzeit oder in nahe beieinander liegenden Augenblicken seine Lokalisierung auf der Bahn, die es mit dem Leit-Luftfahrzeug 1 teilt, zum Beispiel mit Hilfe seiner On-Board-Navigationsausrüstungen, und die Lokalisierung des Leit-Flugzeugs 1 auf ihrer gemeinsamen Bahn zum Beispiel mit Hilfe eines Systems ADS-L kennt, und das außerdem die Form ihrer gemeinsamen Bahn kennt, daraus periodisch eine Schätzung oder Messung seines effektiven Abstands D_M zum Leit-Luftfahrzeug 1 auf ihrer gemeinsamen Bahn sowie die Abweichung dieses gemessenen Abstands D_M von einem Sollwert D_SEP ab und entnimmt bei jeder Abweichungsmessung einen Korrekturterm E, den es an seine bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit V_CAS,S anwendet, um diese Abweichung zu verringern oder in einem erlaubten Bereich zu halten.
Wenn Δt die Periodizität der Korrektur ist, kann die Regelungsphase durch die folgende Beziehung definiert werden VCAS,S(t0 + kΔt) = VCAS,S(t0 + (k – 1)Δt) + E((DSEP – DM), (t0 + (k – 1)Δt))
Der Korrekturterm E((D_SEP – D_M), (t₀ + (k – 1)Δt)) muss so sein, dass die Veränderung, die er bei der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit V_CAS,S des Folge-Luftfahrzeugs 2 einführt, dazu neigt, den Wert der Abweichung zu korrigieren, d.h. in Richtung einer Erhöhung der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit V_CAS,S des Folge-Luftfahrzeugs 2 geht, wenn der gemessene Abstand D_M die Tendenz hat, sich über den Mindestsollwert D_SEP zu vergrößern, und in Richtung einer Verringerung der bezüglich der Luft gemessenen Geschwindigkeit V_CAS,S des Folge-Luftfahrzeugs 2 geht, wenn der gemessene Abstand D_M die Tendenz hat, den Mindestsollwert D_SEP zu unterschreiten, mit einer Regelungszeitkonstanten in der Größenordnung von dreißig Sekunden. Er kann zum Beispiel die folgende Form haben: E(DSEP – DM), (t0 + (k – 1)Δt)) = SEP × M × (DSEP – DM(t0 + (k – 1)Δt))wobei M ein Proportionalitätskoeffizient ist, der ebenfalls eine Homogenisierung zwischen Abstand und Geschwindigkeit gewährleistet, so dass:
(wobei kts eine Geschwindigkeit in Knoten und NM eine nautische Meile bedeuten) und S_EP ein binärer Koeffizient ist, der einen Wert 1 oder 0 annimmt und es ermöglicht, einen so genannten effektiven Toleranzbereich ΔL_e, in Prozent ausgedrückt, des gemessenen Abstands D_M bezüglich des Sollwerts D_SEP einzuführen, innerhalb dessen der Korrekturterm E einen Wert Null annimmt, und außerhalb dessen der Korrekturterm E einen Wert ungleich Null annimmt:
Dieser effektive Toleranzbereich ΔL_e ermöglicht es, die Regelung zu blockieren, und somit Veränderungen der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit des Folge-Luftfahrzeugs 2 zu vermeiden, was den Komfort seiner Passagiere erhöht, so lange sein Abstand zum Leit-Luftfahrzeug 1 innerhalb vernünftiger Grenzen bleibt. Er wird niedriger als der Solltoleranzwert ΔL_c genommen, bedingt durch folgende Reglementierung: ΔLe = k'ΔLc mit 0 < k' ≤ 1
Mit dem gleichen Ziel des Komforts ist es vorteilhaft, um den effektiven Toleranzbereich ΔL_e herum ein Hysteresephänomen einzuführen, indem diesem Bereich bei jeder Erfassung seiner Überschreitung ein reduzierter Wert verliehen wird, und dies während der Dauer der Überschreitung. Der binäre Koeffizient S_EP wird dann folgendermaßen definiert:
mit:
0 < k'' < k' ≤ 1
Der Koeffizient k', Sicherheitskoeffizient genannt, da er verhindert, dass der effektive Toleranzbereich ΔL_e den Solltoleranzbereich ΔL_c erreicht, kann gleich 0,8 genommen werden, während der Hysteresekoeffizient k'' gleich 0,5 genommen werden kann.
Die periodische Ausarbeitung der Korrektur der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit V_CAS,S des Folge-Luftfahrzeugs 2, um seinen Längsabstand zum Leit-Luftfahrzeug 1 in einem erlaubten Bereich zu halten, erfordert die Kenntnis des Mindest-Sollabstands D_SEP und diejenige des effektiven Abstands D_M.
Der Mindest-Sollabstand D_SEP kann in expliziter Form angegeben werden, zum Beispiel ein von einem die Regelung des Verkehrs im betrachteten Luftkorridor gewährleistenden Fluglotsen festgelegter Abstand: DSEP = f(Fluglotse)oder in einer impliziten Form, zum Beispiel ausgehend von einer Definitionstabelle, die die Höhe des Folge-Luftfahrzeugs 2 berücksichtigt: DSEP = f(Höhe)oder ausgehend von einer Zeit Δt, die die Durchgänge der zwei Luftfahrzeuge durch den gleichen Punkt trennt, was von Seiten des Folge-Luftfahrzeugs 2 eine Bestimmung des Werts des Mindest-Sollabstands D_SEP ausgehend von der Trennzeit ΔT und seiner wahren Geschwindigkeit V_TAS,S bezüglich der Luft durch die Beziehung: DSEP = ΔT × VTAS,S erfordert, wobei das Folge-Luftfahrzeug 2 seine wahre Geschwindigkeit V_TAS,S bezüglich der Luft von seiner bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit V_CAS,S durch ein Gesetz ableitet, das von der Höhe und der Temperatur abhängt.
Der effektive Abstand D_M wird durch das Folge-Luftfahrzeug unter Berücksichtigung seiner Position und derjenigen des Leit-Luftfahrzeugs auf der von ihnen gemeinsam geflogenen Bahn berechnet. Seine geographische Position kann ihm von verschiedenen Mitteln geliefert werden, zum Beispiel seinen eigenen Navigationsausrüstungen. Diejenige des Leit-Luftfahrzeugs kann ihm mittels eines kooperativen Kommunikationssystems wie dem ADS-B übermittelt werden, sie kann ihm aber auch über ein nicht-kooperatives System wie einen Bordradar oder selbst einen Bodenradar geliefert werden. Die Form der gemeinsam vom Leit- und Folge-Luftfahrzeug durchflogenen Bahn ist ein Datenwert, da es sich um einen vorgegebenen Luftkorridor handelt. Dieser besteht im Allgemeinen aus einer Folge von geradlinigen Segmenten, die durch Kreisbögen verbunden sind, die es den Luftfahrzeugen ermöglichen, zwischen zwei geradlinigen Segmenten den Kurs zu ändern.
Wenn die beiden Luftfahrzeuge sich im gleichen geradlinigen Segment ihrer gemeinsamen Bahn befinden, misst das Folge-Luftfahrzeug 2 seinen Längsabstand zum Leit-Luftfahrzeug 1 unter der Annahme, dass die beiden Luftfahrzeuge sich auf dem gleichen großen Erdkreis befinden, und unter Anwendung der folgenden Beziehung: DM = R × Arccos(cos(LatM) × cos(LatS) × cos(LongM – LongS) + sin(LatM) × sin(LatS)) (1)wobei Lat_M und Long_M die geographische Position des Leit-Luftfahrzeugs und Lat_S und Long_S die geographische Position des Folge-Luftfahrzeugs definieren, und R der Erdradius ist.
Wenn man annimmt, dass die beiden Luftfahrzeuge sich auf dem gleichen großen Erdkreis befinden, führt dies dazu, die Höhenunterschiede zu vernachlässigen und nur die waagrechte Komponente des Abstands zu berücksichtigen. Diese Annäherung ist akzeptabel, da sie in einer Richtung der Unter-Schätzung des die beiden Luftfahrzeuge trennenden sichtbaren Abstands wirkt, was die Sicherheit nicht beeinträchtigt.
Wenn die beiden Luftfahrzeuge sich nicht in dem gleichen geradlinigen Abschnitt ihrer gemeinsamen Bahn, sondern in zwei durch eine Kurve getrennten geradlinigen Abschnitten befinden, misst das Folge-Luftfahrzeug 1 seinen Abstand zum Leit-Luftfahrzeug 2 in mehreren Schritten.
Es misst den Abstand, der es vom Ende des geradlinigen Segments trennt, in dem es sich befindet, durch Anwendung der Beziehung (1), indem in dieser die geographische Position des Leit-Luftfahrzeugs 1 durch diejenige des Endpunkts des geradlinigen Segments ersetzt wird, in dem es sich befindet.
Es berechnet die Länge der Kurve durch die folgende Beziehung: L = r(χS – χP) (2)wobei χ_P und χ_S die in Radian ausgedrückten Kurse der beiden durch die Kurve vereinten geradlinigen Segmente sind, und r der Radius der Kurve ist.
Es misst den das Leit-Luftfahrzeug 1 vom Beginn des geradlinigen Segments, in dem es sich befindet, trennenden Abstand durch Anwendung der Beziehung (1), indem es in dieser seine geographische Position durch diejenige des Anfangspunkts des vom Leit-Luftfahrzeug durchflogenen geradlinigen Segments ersetzt.
Es addiert am Schluss alle erhaltenen Abstände, was ihm seinen Längsabstand zum Leit-Luftfahrzeug angibt.
Wenn die beiden Luftfahrzeuge sich nicht mehr im gleichen geradlinigen Segment befinden, wobei das eine sich dort, das andere aber in einer Kurve vor oder nach diesem geradlinigen Segment befindet, berechnet das Folge-Luftfahrzeug 2 seinen Längsabstand zum Leit-Luftfahrzeug 1 in einer zur obigen Vorgehensweise analogen Weise für den von einem der beiden Luftfahrzeuge zu durchfliegenden oder noch zu durchfliegenden Abschnitt eines geradlinigen Segments. Für die Länge der Kurve, die noch beendet werden muss oder bereits begonnen wurde, verwendet es dagegen die Beziehung (2), indem es in dieser den Kurs des verlassenen oder noch nicht erreichten geradlinigen Segments durch den Winkel χ in Radian zwischen dem Norden und der Geraden ersetzt, die durch das Zentrum der Kurve und die Position des Luftfahrzeugs in der Kurve verläuft, der durch die folgende Beziehung erhalten wird:
wobei lat1, long1 die Koordinaten des Luftfahrzeugs und lat0, long0 diejenigen des Zentrums der Kurve sind.
2 zeigt eine Software-Organisation, die die Anwendung des soeben beschriebenen Führungsverfahrens durch einen On-Board-Rechner ermöglicht, der außerdem andere Aufgaben ausführen kann, die zur Flugleitung beitragen. Diese Software-Organisation basiert auf zwei Softwareschichten, einer unteren 15 "Separation Monitoring and Correction" und einer oberen 16 "Operation Manager".
Die untere Softwareschicht "Separation Monitoring and Correction" 15 gewährleistet die Durchführung der verschiedenen Schritte des Führungsverfahrens:

• Bestimmung des Ausgangswerts der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit, wenn sie nicht explizit zur Verfügung steht,
• Aktualisierung und Bestimmung des Mindest-Sollabstands, wenn dieser nicht explizit ist,
• periodische Messung des Längsabstands zum Leit-Luftfahrzeug,
• Bestimmung der vorhandenen Abweichung zwischen dem gemessenen Längsabstand und dem Mindest-Sollabstand,
• Erarbeitung einer Korrektur der bezüglich der Luft gemessenen Geschwindigkeit, um die Abweichung in einem erlaubten Bereich zu halten, und
• möglicherweise Senden eines Alarms, wenn der Soll-Mindestabstand nicht eingehalten wird.

Die obere Schicht 16 "Operation Manager" gewährleistet den Dialog der unteren Softwareschicht 15 "Separation Monitoring and Correction" mit den Einrichtungen des Luftfahrzeugs: Flugleitrechner 17 für die Verfolgung der Korrekturen der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit, Funkkommunikationsgerät 18 zur Überwachung des umgebenden Verkehrs (ADS-B) und für den Verkehrsinformationsaustausch mit dem ATC-Netz, Einrichtung IHM 19, die die Schnittstelle mit der Besatzung bildet, usw. Sie erfasst eine Übernahmeforderung des Luftfahrzeugs der Beachtung eines Mindestabstands bezüglich eines anderen bezeichneten Luftfahrzeugs, die entweder von der Besatzung über die Einrichtungen IHM 19, oder von einer Luftverkehrskontrollbehörde kommt, die ihre Forderung von einem Luftkontrollzentrum ATC über den Kanal CPDLC (aus dem Englischen "Control Pilot Data Link Communication") sendet. Sie lässt dann diese Forderung von der unteren Softwareschicht "Separation Monitoring and Correction" ausführen, indem sie ihr die notwendigen Informationen, die entweder von den Navigationsausrüstungen des Luftfahrzeugs oder aus der Umgebung des Luftfahrzeugs über Funkkommunikationseinrichtungen 18 des Luftfahrzeugs kommen, sowie die notwendigen Schnittstellen mit den anderen Einrichtungen des Luftfahrzeugs liefert. Sie erfasst ebenfalls die Unterbrechungsbefehle der Übernahme durch das Luftfahrzeug der Beachtung eines Mindestabstands zu einem anderen Luftfahrzeug und überträgt an die Besatzung einen Ausführungsbericht und jeden Alarm, der mit der Nichtbeachtung des Mindestabstands verbunden ist.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das die Hauptschritte des Führungsverfahrens zeigt, wie sie von der unteren Softwareschicht "Separation Monitoring and Correction" 15 angewendet werden. Auf einen Befehl der oberen Softwareschicht "Operation Manager" 16 initialisiert die untere Softwareschicht "Separation Monitoring and Correction" 15 das Führungsverfahren in 20, indem es den Ausgangswert wählt, der für die bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit V_CASO,S des Luftfahrzeugs übernommen wird, der von der oberen Softwareschicht "Operation Manager" 16 als Sollwert an den Flugleitrechner übertragen wird. Sie berechnet in 21 den das Luftfahrzeug von dem als Leit-Luftfahrzeug ausgewählten Luftfahrzeug trennenden Abstand D_M, testet in 22, ob dieser Abstand D_M in einem Toleranzbereich ΔL liegt, der bezüglich eines Sollwerts D_SEP zugelassen ist, der ggf. von der Höhe oder einem Abstandszeitintervall bezüglich des Leit-Luftfahrzeugs abhängt, und, je nach den Ergebnisses des Tests, tut sie entweder nichts, wenn der Bereich beachtet wird, und löst einen Zeitschalter 23 aus, ehe sie in Höhe der Berechnung des Abstands D_M erneut im Schritt 21 beginnt, oder sie stellt fest, dass der Bereich nicht beachtet wird und arbeitet in 24 einen Korrekturterm der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit des Luftfahrzeugs aus, um seinen Abstand wieder in den zugelassenen Toleranzbereich zu bringen, indem sie die Besatzung über eine Veränderung des Sollwerts der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit im Flugleitrechner informiert.

Claims

Verfahren zur Führung eines "Folge"-Luftfahrzeugs (2) im Rahmen eines Konvoi-Flugs hinter einem anderen, "Leit"-Luftfahrzeug (1) auf der gleichen vorbestimmten Flugbahn und mit einem Mindest-Sollabstand D_SEP, das darin besteht, der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit V_CAS,S des Folge-Luftfahrzeugs einen Ausgangswert V_CASO,S zu verleihen, periodisch den das Folge-Luftfahrzeug (2) vom Leit-Luftfahrzeug (1) trennenden Abstand von der geographischen Position des Folge-Luftfahrzeugs (2) und von derjenigen des Leit-Luftfahrzeugs (1) im gleichen Zeitpunkt und von der bekannten Form der vom Leit-Luftfahrzeug (1) und vom Folge-Luftfahrzeug (2) verfolgten Flugbahn abzuleiten, und dann periodisch die bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit V_CAS,S des Folge-Luftfahrzeugs zu korrigieren, indem sie durch einen Korrekturterm E verändert wird, der aus der Abweichung entnommen wird, die zwischen dem gemessenen Abstand D_M und dem Mindest-Sollabstand D_SEP festgestellt wurde, gemäß einer Rekurrenzbeziehung folgender Form:
wobei Δt die Periodizität der Korrektur, D_M(t₀ + (k – 1)Δt) der im Zeitpunkt (t₀ + (k – 1)Δt) gemessene Abstand ist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Toleranzbereich ΔL für den Wert der Abweichung zwischen dem gemessenen Abstand D_M und dem berücksichtigten Sollabstand D_SEP bezüglich des Sollabstands D_SEP vorgesehen wird, innerhalb dessen der Korrekturterm E einen Wert Null annimmt, und außerhalb dessen der Korrekturterm einen Wert proportional zur festgestellten Abweichung zwischen dem gemessenen Abstand D_M und dem Mindest-Sollabstand D_SEP annimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit des Folge-Luftfahrzeugs (2) gleich der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit genommen wird, die bei der Vorbereitung des Flugplans des Folge-Luftfahrzeugs (2) an der Stelle vorgesehen wird, wo es sich zum Zeitpunkt der Anwendung des Führungsverfahrens befindet, wobei diese bezüglich der Luft berechnete Geschwindigkeit aus der Anwendung eines Definitionsgesetzes 4D in Abhängigkeit von den vier Variablen: Höhe, Zeit, Breitengrad und Längengrad resultiert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit des Folge-Luftfahrzeugs (2) gleich einer bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit genommen wird, mit der das Folge-Luftfahrzeug (2) im Reiseflug fliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit des Folge-Luftfahrzeugs (2) gleich der bezüglich der Luft berechneten Geschwindigkeit des Leit-Luftfahrzeugs (1) in dem Moment genommen wird, in dem es im Wesentlichen den gleichen Punkt der Flugbahn durchquert hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hysteresephänomen um den Toleranzbereich ΔL_e herum eingeführt wird, indem letzterem bei jeder Erfassung seiner Überschreitung ein reduzierter Wert verliehen wird, und dies, so lange die Überschreitung dauert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn es einen Solltoleranzbereich ΔL_c gibt, ein strengerer Toleranzbereich ΔL_e genommen wird als der Solltoleranzbereich ΔL_c, indem an den Solltoleranzbereich ΔL_c ein positiver Sicherheitskoeffizient k' niedriger als 1 angewendet wird: ΔLe = k'ΔLc mit 0 < k' ≤ 1
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitskoeffizient k' gleich 0,8 genommen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hysteresephänomen um den Toleranzbereich ΔL_e herum eingeführt wird, indem diesem letzteren, wenn er überschritten wurde, und so lange er überschritten wird, ein reduzierter Wert verliehen wird, der vom Solltoleranzbereich ΔL_c durch Anwendung eines positiven Hysteresekoeffizienten k'' kleiner als der Sicherheitskoeffizient k' abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hysteresekoeffizient k'' gleich
genommen wird, wobei k' der Sicherheitskoeffizient ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturterm E proportional zur festgestellten Abweichung zwischen dem gemessenen Abstand D_M und dem Mindest-Sollabstand D_SEP mit einem Proportionalitätskoeffizienten p genommen wird, der entspricht: p = Sep × Mmit:
wobei ΔL_c ein Solltoleranz-Prozentsatz, k' ein positiver Sicherheitskoeffizient kleiner als Eins, k'' ein Hysteresekoeffizient und M ein Homogenisierungskoeffizient des Abstands bezüglich der Geschwindigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Homogenisierungskoeffizient M gleich:
genommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Abstand D_M die waagrechte Komponente des wahren Abstands ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Abstand D_M, der in einem gegebenen Zeitpunkt das Folge-Luftfahrzeug (2) vom Leit-Luftfahrzeug (1) auf einer geradlinigen Flugbahn trennt, aus den Lokalisierungen des Leit-Luftfahrzeugs (1) und des Folge-Luftfahrzeugs (2) mit Hilfe folgender Beziehung entnommen wird: DM = R × Arccos(cos(LatM) × cos(LatS) × cos(LongM – LongS) + sin(LatM) × sin(LatS))wobei Lat_M und Long_M die geographische Position des Leit-Luftfahrzeugs, Lat_S und Long_S die geographische Position des Folge-Luftfahrzeugs definieren, und R der Radius der Erde ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Abstand D_M, der in einem gegebenen Zeitpunkt das Folge-Luftfahrzeug (2) vom Leit-Luftfahrzeug (1) trennt, während das Folge-Luftfahrzeug (2) sich in einem geradlinigen Bereich mit dem Kurs χ_P der von den beiden Luftfahrzeugen verfolgten Flugbahn und das Leit-Luftfahrzeug (1) sich in einem anderen geradlinigen Bereich mit dem Kurs χ_S dieser Flugbahn befindet, die miteinander durch einen Kreisbogen mit dem Radius r verbunden sind, der in einem Punkt P₁ beginnt, der das Ende des geradlinigen Flugbahnbereichs markiert, der vom Folge-Luftfahrzeug durchflogen wird, und in einem Punkt P₂ endet, der den Beginn des geradlinigen Flugbahnbereichs markiert, der vom Leit-Luftfahrzeug durchflogen wird, gleich der Summe der Abstände genommen wird, die das Folge-Luftfahrzeug vom Punkt P₁ und den Punkt P₂ vom Leit-Luftfahrzeug trennen, erhöht um die Länge L des Kreisbogens, die gleich: L = r(χS – χP)genommen wird, wobei die Kursrichtungen χ_P und χ_S in Radian ausgedrückt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollabstand D_SEP von einem Sollwert einer Mindestverzögerung ΔT zwischen den Durchgängen der beiden Luftfahrzeuge (1, 2) durch den gleichen Punkt der Flugbahn durch Anwendung der Beziehung: DSEP = ΔT × VTAS,S abgeleitet wird, wobei V_TAS,S die wahre Geschwindigkeit des Folge-Luftfahrzeugs in der Luft ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollabstand D_SEP aus einer Tabelle entnommen wird, die ihn in Abhängigkeit von der Höhe angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollabstand D_SEP ein Abstandssollwert ist, der von einem Fluglotsen vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalisierung des Leit-Luftfahrzeugs (1) von diesem letzteren mittels eines Systems wie ADS-B kooperativ an das Folge-Luftfahrzeug (2) übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Folge-Luftfahrzeug (2) die Lokalisierung des Leit-Luftfahrzeugs (1) mittels eines On-Board-Radars gewinnt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Folge-Luftfahrzeug die Lokalisierung des Leit-Luftfahrzeugs von einer Boden-Lokalisierungsstation gewinnt.