WO2017174238A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines fehlers eines an bord eines fluggeräts angeordneten barometrischen druckmesssystems - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines fehlers eines an bord eines fluggeräts angeordneten barometrischen druckmesssystems Download PDF

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aircraft
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measuring system
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Ulrich Schumann
Carsten CHRISTMANN
Andreas Giez
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    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining a fault of a barometric pressure measuring system arranged on board an aircraft.
  • Atmosphere is determined.
  • the static pressure pAc (t) is determined during the flight.
  • the pressure is taken at a suitable location on the surface of the aircraft (the "pressure source for static pressure"), the pressure taken there is measured with appropriate pressure sensors as a function of the airspeed (eg the Mach number), disturbed.
  • the altitude of an aircraft is typically determined from the measurement of the static air pressure pAc (t) and its conversion into a barometric altitude ZAc (t) based on the ICAO standard atmosphere (ICAO: "international Civil Aviation
  • geometric altitude of the aircraft may differ.
  • the deviations of the barometric altitude z A c (t) are typically about + 1- 5 - 10% of the
  • the barometric altitude ZAc (t) is thus determined by means of the pressure measuring system without external aids on the aircraft and therefore traditionally the basis of flight guidance. Without a calibration of the pressure measuring system, the measurement errors due to the above-mentioned disturbances and thus the accuracy of the determined barometric altitude z A c (t) would be unacceptable. At a precise barometric
  • Pressure measurement system performed a variety of calibration measurements on the ground and in flight. The measured values of the sensors of the
  • Pressure measuring system on a prototype of the aircraft compared with measurements in the undisturbed environment at the same altitude. From the difference of the pressure sampling error is determined, which is used in the form of a function of various factors for correction. This correction is typically determined uniformly for a particular aircraft type and stored in an air data system (ADS). In addition to the pressure measurement, the air data computer also provides other relevant influencing variables.
  • ADS air data system
  • this correction of the pressure measurement is determined by comparing the measurement results of the pressure measuring system with reference measurements, for example on a tower by a so-called “tower flyby” or with measurements of a correspondingly calibrated reference aircraft or with measurements of the static air pressure in the undisturbed atmosphere well in advance (eg with a sensor on a nasal mast of the aircraft) or behind the aircraft (with a towed probe, so-called “trailing cone” measurement).
  • a sufficiently accurate calibration of the pressure measuring system is particularly important if the aircraft is to be operated in an airspace with reduced vertical staggering, for example an airspace for which so-called “reduced vertical separation minima, RVSM” apply (RVSM airspaces) are only permitted if the aircraft has an "RVSM”
  • a known method for determining the barometric altitude ZAc (t) in flight is the so-called “Blanchard method.”
  • the pressure difference between various altitudes is determined from the vertical integral of the virtual temperature and corrected with pressure gradients due to the geostrophic wind (cf. Blanchard, RL, "An Improvement to Algorithm for Computing Aircraft Reference Altitude," IEEE
  • the barometric height z A c (t) determined by the pressure measuring system of the aircraft to be tested is compared with a height from comparative measurements, whereby the Blanchard method can also be used 40 nautical miles around the ground station) by means of a long-term measurement of a transponder signal of the aircraft and / or by radar
  • the aircraft must fly at a constant altitude for at least 5 minutes during the comparison measurement.
  • the HMU method thus requires the use of at least one HMU ground unit, the
  • a portable GMU GPS-based monitoring unit for altitude measurement is typically used for comparison measurement by means of a
  • the comparison altitude is determined, for example, by means of balloon measurements and, if appropriate, other meteorological measurements (temperature profilers), using the satellite navigation system GNSS ("Global Navigation Satellite System”) Weather data from numerical models supported, and compared with the pressure altitude measurements of other aircraft in the same airspace.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the object of the invention is therefore to specify a method and a device with which a fault of an aboard an aircraft arranged barometric pressure measuring system easy, even during the flight can be determined.
  • the mentioned disadvantages should be avoided.
  • a first aspect of the invention relates to a method for determining a fault of a barometric pressure measuring system arranged on board an aircraft, comprising the following steps.
  • a determination is made of a current position POSGNss (t) and a height z G Nss (t) of the aircraft in a geodetic
  • Pressure measuring system a determination of a static pressure pAc (t) and / or a
  • a determination of a static pressure pAN / PROG (t) assigned to the height ZGNss (t) takes place.
  • a determination of the height deviation Az (t) z G Nss (t) - ZAN / PROGW and / or a determination of the
  • Pressure deviation Ap (t) pAc (t) - pAN / PROG (t).
  • a height deviation ⁇ * from Az (t) z G Nss (t) -ZAN / PROGW averaged over a time ⁇ t and / or determination of averaged over the period ⁇ t
  • Aircraft is understood broadly in the present context and includes all
  • Terrestrial atmosphere in particular aircraft lighter than the medium of the atmosphere (eg air): free balloons, tethered balloons, hot air balloons, airships, etc., as well as aircraft heavier than the medium of the atmosphere: Gliders, hang gliders, paragliders, rotary-wing aircraft, drones, military aircraft, transport aircraft, passenger aircraft, sports aircraft, ultralight aircraft, etc.
  • medium of the atmosphere e.g air
  • free balloons tethered balloons, hot air balloons, airships, etc.
  • aircraft heavier than the medium of the atmosphere Gliders, hang gliders, paragliders, rotary-wing aircraft, drones, military aircraft, transport aircraft, passenger aircraft, sports aircraft, ultralight aircraft, etc.
  • Interface for providing the determined measurement data, in particular the static pressure pAc (t) and the pressure altitude z A c (t).
  • Measurement data are taken into account by the evaluation device.
  • the pressure lines must be tight. Leaks or leaks in the pressure line system produce incorrect measurements.
  • error is understood in the present case to be broadly understood, it basically includes any error of the pressure measuring system which has an effect on the measured variables: static air pressure PAc (t) and / or barometric height z A c (t) of the pressure measuring system caused by incorrect calibration of the pressure measuring system, a faulty sensor within the pressure measuring system, leaks / leaks in the pressure measuring system or faulty electronics of the pressure measuring system.
  • the "satellite navigation system GNSS” is advantageously a GPS, or Galileo, or a GLONASS-based navigation system, by means of which the current position POSGNss (t)
  • differential satellite navigation system for example a DGPS
  • DGPS differential satellite navigation system
  • height measurements for ZGNss (t) with an accuracy of approx. 0.2 m and position measurements for POSGNss (t) with a resolution of approx. 0.3 m are currently possible.
  • the term "geodetic reference system” refers in this case to an earth model which advantageously takes into account the most important parameters of the Earth's figure, the Earth's rotation and the gravitational field.
  • the geodetic reference system is advantageously the WGS84 (with the gravity model EGM96 or EGM2008) or the ETRS89 reference system Reference systems of the inventive concept with
  • the time-dependent determination of the static pressure pAc (t) and / or the pressure level z A c (t) takes place by means of the pressure measuring system.
  • preset calibration parameters or calibration curves, etc. are included in the determination of pressure pAc (t) and the pressure altitude z A c (t).
  • weather analysis data ANDAT or weather forecast data PROGDAT of a weather forecasting numerical model NWP is provided to obtain geopotential heights ZAN / PROGW associated with the measured static pressures pAc (t) for the positions POSGNss (t) and / or for positions POSGNss ( t) determine the static pressures PAN / PROGW ZU assigned to the determined heights z G Nss (t).
  • the geopotential altitudes z A N (t) and static pressures ⁇ ( ⁇ ) determined from analysis data ANDAT also have a higher accuracy than the geopotential altitudes z PRO G (t) and static pressures p PR oG determined from weather forecast data PROGDAT (t).
  • the "geoid Undulation” refers to a distance of the geoid from a reference ellipsoid in the considered ellipsoid point, measured along the ellipsoid normal.For a middle reference ellipsoid for the earth geoid undulations can be up to about 100 m.
  • Model pressure surfaces p k for which, for example, prognostic equations for the
  • weather forecasting model NWP lead to an increase in the accuracy with which the variables: ZAN / PROGW and PAN / PROGW can be determined. Because of the higher accuracy of short-term predictions, weather forecast data PROGDATW is advantageously used for a forecast period of less than two days.
  • the weather forecast model NWP is the so-called “Integrated Forecast System” (IFS) of the ECMWF ("European Center for Medium-Range Weather Forecasts”). used.
  • IFS Integrated Forecast System
  • ECMWF European Center for Medium-Range Weather Forecasts
  • is greater than or equal to a predetermined limit value G1, or if the averaged pressure deviation
  • the height deviation Az * results advantageously, for example, as the mean value ⁇ Az (t)> or as
  • the pressure deviation Ap * results, for example, as the mean value ⁇ Ap (t)> or as the difference between the mean values ⁇ PAc (t)> - ⁇ pAN / PROG (t)>.
  • the respective averaging takes place only for
  • the period At is advantageously selected from the range [1 min, 10 h], it is advantageously 10 min, 20 min, 30 min, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h or 5 h.
  • moving average values are determined for this period.
  • the mean value can be determined in a variety of ways. For example, the mean can be a median
  • arithmetic mean be a geometric mean, a harmonic mean, a quadratic mean or a cubic mean etc.
  • the mean can still be weighted.
  • the proposed method allows the monitoring of the function and accuracy of the pressure measuring system in flight mode.
  • the results of this monitoring can be issued both in the aircraft and / or transmitted to a ground station and spent there.
  • An advantageous development of the proposed method is characterized in that the height deviation
  • This warning signal is advantageously an electrical warning signal which can in particular trigger an output of an optically, haptically and / or audibly perceptible warning.
  • the warning signal is output on board the aircraft as optical, haptic and / or audible warning signal, and / or transmitted to a ground location to be further processed there and / or output as an optical, haptic and / or audible warning ,
  • An advantageous development of the method is characterized in that based on the height deviation Az (t) or ⁇ * and / or the pressure deviation Ap (t) or ⁇ * a calibration of the pressure measuring system, advantageously an automated
  • Pressure measuring system for example, after a flight for which the corresponding data were determined.
  • an automatic self-calibration of the pressure measuring system takes place during a flight.
  • the automatic self-calibration is triggered when the average height deviation
  • is greater than or equal to a predetermined limit G4.
  • the self-calibration makes the accuracy of the variables determined by the pressure measuring system more robust during the flight.
  • An advantageous development of the method is characterized in that on the basis of an electrical state ZUST e iek (t) of the pressure measuring system and on the basis of one or more of the variables: Az (t), z A c (t), z G Nss (t ) z A N / PROG (t), Ap (t), p c A (t),
  • a condition ZUST (t) of the aircraft is advantageously taken into account.
  • the state ZUST (t) of the aircraft is detected and provided by means of corresponding sensors.
  • the term "state of the aircraft” is understood broadly, in particular comprising the aerodynamic state and the mechanical configuration state of the aircraft.
  • the state ZUST (t) of the aircraft is advantageously determined by one or more of the following variables: Mach number, angle of attack, yaw angle, roll angle, weight of the aircraft, configuration of the aircraft with respect to its outer shape (for example, by temporary exterior attachments on the aircraft, such as antennas,
  • aerodynamic fairings for measuring systems radar, LIDAR etc.
  • flap position flap position
  • chassis position flap position
  • the configuration of the aircraft with regard to its external shape can be taken into account, for example, in the form of predefined or stored key figures.
  • the proposed method has the following advantages.
  • the proposed method allows the statement as to whether the calibration of the pressure measuring system is within specified limits or whether it must be corrected.
  • the proposed method further enables a calibration of the pressure measuring system as a function of the parameters given above both during flight operation and after or before further flight operations.
  • the method allows in particular a
  • the operation of the barometric altimeter can be checked by the method throughout the flight over all altitude ranges.
  • the check can also be carried out on the ground at the same time or the monitoring result can be transmitted to a corresponding ground location.
  • air traffic control air traffic control
  • Aircraft are unreliable so that appropriate action is taken can.
  • the numerical data required for the procedure (analysis data ANDAT / weather forecast data PROGDAT (t)) are currently available at least every 12 hours due to weather forecasts also for days ahead, thus also for the period of an upcoming flight and in time before takeoff.
  • These weather forecast data PROGüAT (t) can be loaded on the ground from a data network onto a computer on board the aircraft and / or a computer of an air traffic controller on the ground before starting on the ground.
  • Pressure measuring system z A c (t) and / or p A c (t) and of the satellite navigation system:
  • POSGNss (t), ZGNss (t) transmitted online to a ground location and are there for a corresponding evaluation, as described above, are available.
  • Satellite navigation system measured altitude z G Nss (t) and the predicted on the basis of weather forecast data PROGDATW and / or determined on the basis of the weather analysis data ANDAT height z A N, PROG, (t), so that corresponding
  • the proposed method avoids the disadvantages mentioned in the introduction of the presently known methods for error detection in a barometric pressure measuring system of an aircraft. In particular, no additional flights, no special fair installations, and no services of a navigation service provider are required.
  • Aircraft types are used in flight testing numerous pilot flights for many purposes.
  • the presented method can hereby for
  • Aircraft are used.
  • the method described here is particularly cost-effective, simple and operationally applicable. This is especially true for aircraft with extreme applications (Altitudes and Speeds) where appropriate flight tests are difficult due to a lack of observers on board or other means of comparison.
  • a further aspect of the present invention relates to a device for determining a fault of a barometric device arranged on board an aircraft
  • Pressure measuring system which is set up and designed to determine a static pressure pAc (t) and / or a pressure level z A c (t).
  • the device comprises an on board the aircraft arranged
  • Satellite navigation system GNSS for determining a current position POSGNss (t) and a height z G Nss (t) of the aircraft in a geodetic reference system at time t; an interface for providing weather analysis data ANDAT or weather forecast data PROGDAT of a weather forecasting numerical model NWP for the position POSGNss (t) and altitude z G Nss (t); and an evaluation unit for determining a geopotential height z A N / PROG (t) associated with the static pressure pAc (t) in the weather analysis data ANDAT or weather forecast data PROGDAT, and / or for determining a height z G Nss (t) in the weather analysis data ANDAT or weather forecast data PROGDAT associated static pressure PAN / PROGW; the
  • Pressure deviation Ap * from Ap (t) pAc (t) -PAN / PROGW is set up and executed. Finally, the device has a comparator unit, which then detects an error of the pressure measuring system as detected when the average height deviation
  • the device is in particular designed and configured for carrying out a method as described above.
  • An advantageous development of the device is characterized in that the pressure measuring system for automated self-calibration of the pressure measuring system on the basis of the determined height deviations Az (t) or Az * and / or the determined Pressure deviations Ap (t) or ⁇ * is executed and set up, this being
  • Self-calibration is performed when the comparator unit detected an error and / or the warning signal was received.
  • the interface, the evaluation unit and the comparator unit are in one
  • Embodiment of the proposed device arranged on board the aircraft is advantageously connected to a receiver which is designed and set up for the wireless reception of the weather analysis data ANDAT or weather forecast data PROGDAT.
  • the interface is advantageously connected to a memory unit on which the weather analysis data ANDAT or weather forecast data PROGDAT can be stored.
  • a communication unit is present, which transmits the generated warning signal and / or the variables: z G Nss (t) and / or pAc (t) and / or Az (t) and / or Ap (t) to a ground location.
  • an optically, acoustically and / or haptically perceptible warning is issued at the ground location after receiving the warning signal.
  • the device further comprises a state detection unit that determines a state ZUST (t) of the aircraft, wherein the pressure measurement system performs the automated self-calibration depending on the state of the aircraft Aux (t).
  • the state detection unit has corresponding sensors. These sensors are designed such that one or more of the following variables can be determined: Mach number, angle of attack, yaw angle, roll angle, weight of the aircraft, center of gravity position, flap position, and / or chassis position.
  • the state detection unit is connected to a memory unit on which the outer aerodynamically effective (outer) shape of the missile is optionally stored in the form of features or a corresponding coding. With the outer shape, for example, aerodynamically effective attachments, tank containers, radomes, antenna attachments, etc. are detected and thus taken into account in the calibration of the pressure measuring system.
  • the invention further relates to an aircraft with a proposed device.
  • the object of the invention is further achieved by a computer system having a data processing device, wherein the data processing device is configured such that a method as described above, on the
  • Data processing device is executed.
  • the object of the invention is achieved by a digital storage medium with electronically readable control signals, wherein the control signals can interact with a programmable computer system so that a method as described above, is performed.
  • the object of the invention is achieved by a computer program product with program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method, as described above, when the program code is executed on a data processing device.
  • the invention relates to a computer program with program codes for carrying out the method, as described above, when the program runs on a data processing device. This can be the
  • Data processing device may be configured as any known from the prior art computer system.
  • Fig. 1 is a schematic flow diagram of a variant of the proposed
  • Fig. 2 is a schematic structure of a variant of the proposed
  • a first step 101 a determination is made of a current position POSGNss (t) and a height z G Nss (t) of the aircraft in a geodetic reference system at time t by means of a satellite navigation system GNSS arranged on board the aircraft.
  • the pressure measuring system is used to determine a static pressure pAc (t) and / or a pressure altitude z A c (t).
  • t) pAc (t) - pAN / PROG (t), where a fault of the pressure measuring system is considered to be recognized when the averaged
  • a warning signal is generated if an error is detected.
  • Fig. 2 shows a schematic structure of a variant of the proposed
  • the apparatus comprises a satellite navigation system 201 GNSS for determining a current position POSGNss (t) and a height z G Nss (t) of the aircraft in a geodetic reference system at time t, an interface 202 by means of the analysis data ANDAT or weather forecast data PROGDAT of a numerical
  • a comparator unit 204 that detects an error of the pressure measuring system as detected when the averaged height deviation

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Fehlers eines an Bord eines Fluggeräts angeordneten barometrischen Druckmesssystems. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Ermitteln (101 ) einer aktuellen Position POSGNss(t) und einer Höhe zGNss(t) des Fluggeräts in einem geodätischen Referenzsystem zur Zeit t mittels eines an Bord des Fluggeräts angeordneten Satellitennavigationssystems GNSS; mittels des Druckmesssystems Ermitteln (102) eines statischen Druckes pAc(t) und/oder einer Druckhöhe zAc(t), für die Position POSGNSSW in bereitgestellten Wetter- Analysedaten ANDAT oder in bereitgestellten Wetter-Prognosedaten PROGDAT eines numerischen Wetterprognosemodells NWP Ermitteln (103) einer zum statischen Druck PAc(t) zugeordneten geopotentiellen Höhe zAN/PROG(t), und/oder für die Position POSGNss(t) in den bereitgestellten Wetter-Analysedaten ANDAT oder in den bereitgestellten Wetter- Prognosedaten PROGDAT des numerischen Wetterprognosemodells NWP Ermitteln (103) eines zur Höhe zGNss(t) zugeordneten statischen Drucks pAN/PRoo(t); Ermitteln (104) der Höhenabweichung Az(t) = zGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder Ermitteln (104) der Druckabweichung Ap(t) = pAc(t) - pAN/PRoo(t); Ermitteln (105) einer über einen Zeitraum At gemittelten Höhenabweichung Δζ* aus Az(t) = zGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder Ermitteln (105) einer über den Zeitraum At gemittelten Druckabweichung Ap* aus Ap(t) = pAc(t) - PAN/PROG(t), wobei ein Fehler des Druckmesssystems dann als erkannt gilt, wenn die gemittelte Höhenabweichung |Az*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G1 ist, oder sofern die gemittelte Druckabweichung |Ap*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G2 ist; und Erzeugen (106) eines Warnsignals sofern ein Fehler erkannt ist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Fehlers eines an Bord eines Fluggeräts angeordneten barometrischen Druckmesssystems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Fehlers eines an Bord eines Fluggeräts angeordneten barometrischen Druckmesssystems.
Das barometrische Druckmesssystem eines Fluggeräts dient insbesondere zur Ermittlung der barometrischen Flughöhe zAc(t) (= Druckhöhe) des Fluggeräts, die auf Basis des statischen Drucks pAc(t) auf dem Flugniveau des Fluggeräts in der ungestörten
Atmosphäre bestimmt wird. Hierzu wird der statische Druck pAc(t) während des Fluges ermittelt. Die Druckentnahme erfolgt an einer geeigneten Stelle an der Oberfläche des Fluggeräts (der„Druckentnahmestelle für statischen Druck"), die Messung des dort entnommenen Drucks erfolgt mit entsprechenden Drucksensoren. Diese Druckmessung wird durch die Aerodynamik des Fluggeräts und die aktuelle Konfiguration des Fluggeräts, unter anderem als Funktion der Fluggeschwindigkeit (bspw. der Machzahl), gestört.
Die Flughöhe eines Fluggeräts bestimmt sich dabei typischerweise aus der Messung des statischen Luftdrucks pAc(t) und dessen Umrechnung in eine barometrische Flughöhe ZAc(t) auf Basis der ICAO-Standard Atmosphäre (ICAO:„international Civil Aviation
Organization"). Je nach aktuellem Wetter weicht der Zustand der lokalen Atmosphäre oft erheblich von der ICAO-Standardatmosphäre ab, so dass auch die ermittelte
barometrische Flughöhe zAc(t) des Fluggeräts folglich von einer tatsächlichen
geometrischen Flughöhe des Fluggeräts abweichen kann. Die Abweichungen der barometrischen Flughöhe zAc(t) betragen typischerweise ca. +1- 5 - 10 % der
geometrischen Flughöhe.
Die barometrische Flughöhe ZAc(t) ist somit mittels des Druckmesssystems ohne externe Hilfsmittel am Fluggerät ermittelbar und daher traditionell Grundlage der Flugführung. Ohne eine Kalibrierung des Druckmesssystems wären die Messfehler aufgrund der vorstehend angesprochenen Störungen und damit die Genauigkeit der ermittelten barometrischen Flughöhe zAc(t) unakzeptabel. Zu einer genauen barometrischen
Höhenbestimmung muss daher die Abweichung einer aktuellen Druckmessung von den Verhältnissen der umgebenden ungestörten Atmosphäre bekannt sein und entsprechend korrigiert werden. Bei der Zulassung eines Fluggeräts wird heute zur Kalibrierung des eingebauten
Druckmesssystems eine Vielzahl von Kalibriermessungen am Boden und im Fluge durchgeführt. Dabei werden typischerweise die Messwerte der Sensoren des
Druckmesssystems an einem Prototypen des Fluggeräts mit Messungen in der ungestörten Umgebung in gleicher Flughöhe verglichen. Aus der Differenz wird der Druckentnahmefehler ermittelt, der in Form einer Funktion verschiedener Einflussgrößen zur Korrektur verwendet wird. Diese Korrektur wird für einen bestimmten Fluggerätetyp typischerweise einheitlich festgelegt und in einem Luftdatenrechner (Air Data System, ADS) hinterlegt. Dem Luftdatenrechner werden neben der Druckmessung auch weitere relevante Einflussgrößen bereitgestellt.
Üblicherweise bestimmt man diese Korrektur der Druckmessung durch Vergleiche der Messergebnisse des Druckmesssystems mit Referenzmessungen bspw. an einem Turm durch einen sog.„Tower-Flyby" oder mit Messungen eines entsprechend kalibrierten Vergleichsfluggeräts oder mit Messungen des statischen Luftdrucks in der ungestörten Atmosphäre weit vor (bspw. mit einem Sensor an einem Nasenmast des Fluggeräts) oder hinter dem Fluggerät (mit einer Schleppsonde mit Schleppkegel, sogenannte„Trailing- Cone"-Messung).
Eine hinreichend genaue Kalibrierung des Druckmesssystems ist besonders dann wichtig, wenn das Fluggerät in einem Luftraum mit reduzierter vertikaler Staffelung betrieben werden soll, bspw. einem Luftraum, für den sogenannte„Reduced Vertical Separation Minima, RVSM" gelten. Flüge in derartigen Lufträumen mit reduzierter Höhenstaffelung (RVSM-Lufträume) sind nur dann zulässig, wenn das Fluggerät eine„RVSM-
Betriebsgenehmigung" von der zuständigen Luftfahrt-Behörde erhalten hat. Dafür muss nachgewiesen werden, dass das Druckmesssystem im Einsatzbereich des Fluggeräts unter vorgegebenen Voraussetzungen eine Ermittlung einer barometrischen Flughöhe ZAc(t) mit einer vorgegebenen Genauigkeit ermöglicht.
Zur Bestimmung der erforderlichen Druckkorrektur im Druckmesssystem sind heute aufwändige Flugversuche des zu überprüfenden Fluggeräts, Messungen am Boden, Begleitmessungen im Flug oder die Verfügbarkeit einer experimentellen
Zusatzausrüstung am Fluggerät erforderlich. Eine bekannte Methode zur Bestimmung der barometrischen Höhe ZAc(t) im Flug ist die sogenannte„Blanchard-Methode". Hierbei wird die Druckdifferenz zwischen diversen Flughöhen aus dem vertikalen Integral der virtuellen Temperatur bestimmt und mit Druckgradienten infolge des geostrophischen Windes korrigiert (vgl.: Blanchard, R.L.,„An Improvement to an Algorithm for Computing Aircraft Reference Altitude", IEEE
Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. AES-8, No. 5, 1972, Seiten 685- 687; und Blanchard, R.L.,„A new Algorithm for Computing Inertial Altitude and Vertical Velocity", IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. AES-7, Nov. 1971, Seiten 1143-1 146.)
Zur Überprüfung der Genauigkeit von barometrisch ermittelten Höhen zAc(t) im
Flugbetrieb stellen Luftfahrtbehörden oder Service Betreiber (anerkannte„Air Navigation Service Provider", ANSP) auch sogenannte„Height Monitoring Units = HMU" zur
Durchführung der„HMU-Methode" oder sogenannte "GPS-based Monitoring Units = GMU" zur Durchführung der„GMU-Methode" zur Verfügung.
Bei der sogenannten„HMU-Methode" wird die vom Druckmesssystem des zu prüfenden Fluggeräts ermittelte barometrische Höhe zAc(t) mit einer Höhe aus Vergleichsmessungen verglichen. Dabei kann auch die Blanchard- Methode benutzt werden. Die geometrische Vergleichshöhe des Fluggeräts wird hierbei typischerweise im Beobachtungsbereich einer zughörigen Bodenstation (ca. 40 nautische Meilen um die Bodenstation) mittels einer Langzeitmessung eines Transpondersignals des Fluggeräts und/oder mittels Radar bestimmt. Derartige Vergleichsmessungen sind derzeit jedoch auf ein Höhenband von FL 290 bis FL 410, („FL" = Flugfläche) begrenzt. Das Fluggerät muss hierbei während der Vergleichsmessung zumindest für 5 Minuten auf konstanter Höhe fliegen. Die HMU- Methode erfordert also die Nutzung zumindest einer HMU-Bodeneinheit, die
Durchführung spezieller Kalibrierflüge, teils mit Zusatzausrüstung, und verursacht dementsprechende Zusatzkosten. Dabei ist man typischerweise auf die Dienstleistung eines anerkannten„Air Navigation Service Providers" angewiesen.
Bei der„GMU-Methode" wird typischerweise zur Vergleichsmessung eine portable GMU (GPS-based Monitoring Unit) zur Höhenmessung mittels eines
Satellitennavigationssystems GNSS („Global Navigation Satellite System") an Bord des Fluggeräts genommen. Die Vergleichshöhe wird bspw. anhand von Ballonmessungen und gegebenenfalls anderen meteorologischen Messungen (Temperaturprofiler) bestimmt, mit Wetterdaten aus numerischen Modellen gestützt, und mit den Druckhöhenmessungen anderer Fluggeräte im gleichen Luftraum abgeglichen.
Neben der Ermittlung der für die Flugführung wesentlichen barometrischen Flughöhe ZAc(t) ist der möglichst genau ermittelte statische Druck pAc(t) weiterhin wichtig, um aus den Messungen des Gesamtdrucks („Total Air Pressure") auf den dynamischen Druck und somit auf die Fluggeschwindigkeit (bspw. Machzahl) zu schließen. Fehler der statischen Druckmessung wirken sich so unmittelbar auf Fehler bei der Ermittlung des dynamischen Drucks aus. Auch die Bestimmung der statischen Temperatur aus der Messung der Temperatur Tstau in der gestauten Luft am Fluggerät setzt die genaue Kenntnis des statischen und dynamischen Drucks voraus.
Die im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Fehlererkennung bei barometrischen Druckmesssystemen weisen den Nachteil auf, dass sie typischerweise Flugversuche erfordern und kosten- und zeitaufwendig sind. Sie machen insbesondere kleinere
Änderungen am Fluggerät, wie temporäre An-/Abbauten am Fluggerät teuer,
zeitaufwendig und schwierig, da diese die Aerodynamik des Fluggeräts ändern und somit eine erneute Kalibrierung des Druckmesssystems erfordern. Weiterhin nachteilig am Stand der Technik ist, dass im Flug weder der Pilot noch die Flugüberwachung eine einfache Möglichkeit haben, die Funktion und Genauigkeit des vom Druckmesssystem ermittelten barometrischen Drucks pAc(t) und der barometrischen Flughöhe zAc(t) zu überwachen und entsprechende Trends der Genauigkeit zu ermitteln. Daher muss im Stand der Technik die Funktion und die Genauigkeit des Druckmesssystems regelmäßig aufwendig überprüft werden. Dabei kann eine Überprüfung von Komponenten des Druckmesssystems am Boden die Genauigkeit des Druckmesssystems im Flugbetrieb nur unvollständig sicherstellen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, mit dem/der ein Fehler eines an Bord eines Fluggeräts angeordneten barometrischen Druckmesssystems einfach, auch während des Fluges ermittelbar ist. Dabei sollen weiterhin die genannten Nachteile vermieden werden.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Fehlers eines an Bord eines Fluggeräts angeordneten barometrischen Druckmesssystems, mit folgenden Schritten. In einem ersten Schritt erfolgt ein Ermitteln einer aktuellen Position POSGNss(t) und einer Höhe zGNss(t) des Fluggeräts in einem geodätischen
Referenzsystem zur Zeit t mittels eines an Bord des Fluggeräts angeordneten
Satellitennavigationssystems GNSS. In einem zweiten Schritt erfolgt mittels des
Druckmesssystems ein Ermitteln eines statischen Druckes pAc(t) und/oder einer
Druckhöhe zAc(t). In einem dritten Schritt erfolgt für die Position POSGNss(t) in
bereitgestellten Wetter-Analysedaten ANDAT oder in bereitgestellten Wetter- Prognosedaten PROGDAT eines numerischen Wetterprognosemodells NWP ein Ermitteln einer zum statischen Druck pAc(t) zugeordneten geopotentiellen Höhe zAN/PROG(t).
Alternativ oder zusätzlich erfolgt für die Position POSGNss(t) in den bereitgestellten Wetter- Analysedaten ANDAT oder in den bereitgestellten Wetter-Prognosedaten PROGDAT des numerischen Wetterprognosemodells NWP ein Ermitteln eines zur Höhe ZGNss(t) zugeordneten statischen Drucks pAN/PROG(t). In einem vierten Schritt erfolgt ein Ermitteln der Höhenabweichung Az(t) = zGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder ein Ermitteln der
Druckabweichung Ap(t) = pAc(t) - pAN/PROG(t). In einem fünften Schritt erfolgt ein Ermitteln einer über einen Zeitraum At gemittelten Höhenabweichung Δζ* aus Az(t) = zGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder ein Ermitteln einer über den Zeitraum At gemittelten
Druckabweichung Ap* aus Ap(t) = pAc(t) - PAN/PROGW, wobei ein Fehler des
Druckmesssystems dann als erkannt gilt, wenn die gemittelte Höhenabweichung |Az*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G1 ist, oder sofern die gemittelte Druckabweichung |Ap*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G2 ist. In einem sechsten Schritt erfolgt ein Erzeugen eines Warnsignals sofern ein Fehler erkannt ist. Der Begriff„Fluggerät" wird vorliegend weit gefasst verstanden. Er umfasst alle
Vorrichtungen, die innerhalb einer Planetenatmosphäre (insbesondere der
Erdatmosphäre) fliegen oder fahren, insbesondere Fluggeräte, die leichter als das Medium der Atmosphäre (bspw. Luft) sind: Freiballone, Fesselballone, Heißluftballone, Luftschiffe, etc., sowie Fluggeräte, die schwerer als das Medium der Atmosphäre sind: Segelfluggeräte, Hängegleiter, Gleitschirme, Drehflügler, Drohnen, Militärflugzeuge, Transportflugzeuge, Passagierflugzeuge, Sportflugzeuge, Ultraleichtflugzeuge, etc..
Das„barometrische Druckmesssystem" umfasst vorteilhaft Leitungen zu Messpunkten am Fluggerät, bspw. Druckleitungen zur Entnahme des statischen Drucks, zur Entnahme des Gesamtdrucks, zur Entnahme eines Differenzdrucks, weiterhin vorteilhaft elektrische Leitungen zu Messsensoren bspw. für Drucke, Lufttemperatur und/oder Luftfeuchte, eine Auswerteeinrichtung (bspw. ADC =„Air Data Computer") sowie eine elektrische
Schnittstelle zur Bereitstellung der ermittelten Messdaten, insbesondere des statischen Druckes pAc(t) und der Druckhöhe zAc(t). Kalibrierkurven bzw. Kalibrierparameter zur Ermittlung des statischen Druckes pAc(t) und der Druckhöhe zAc(t) bzw. weiterer
Messdaten werden dabei von der Auswerteeinrichtung berücksichtigt. Die Druckleitungen müssen dicht sein. Leckagen bzw. Undichtigkeiten des Druckleitungssystems erzeugen Fehlmessungen.
Der Begriff„Fehler" wird vorliegend weit gefasst verstanden, er umfasst grundsätzlich jeden Fehler des Druckmesssystems, der sich auf die Messgrößen: statischer Luftdruck PAc(t) und/oder barometrische Höhe zAc(t) des Druckmesssystems auswirkt. Derartige Fehler können beispielsweise durch eine fehlerhafte Kalibrierung des Druckmesssystems, einen fehlerhaften Sensor innerhalb des Druckmesssystems, Leckagen / Undichtigkeiten des Druckmesssystems oder eine fehlerhafte Elektronik des Druckmesssystems verursacht werden.
Das„Satellitennavigationssystem GNSS" ist vorteilhaft ein GPS-, oder Galileo-, oder ein GLONASS-basiertes Navigationssystem, mittels dem die aktuelle Position POSGNss(t)
(Lage auf der Erdoberfläche, bspw. als x-y-Koordinaten) und Höhe zGNss(t) des Fluggeräts in einem geodätischen Referenzsystem zeitabhängig ermittelbar ist. Natürlich sind andere Satellitennavigationssysteme GNSS von dem Erfindungsgedanken mit eingeschlossen. Vorteilhaft wird als Satellitennavigationssystem GNSS auf dem Fluggerät ein
differentielles Satellitennavigationssystem (beispielsweise ein DGPS) eingesetzt. Mit einem solchen differentiellen Satellitennavigationssystem sind aktuell Höhenmessungen für ZGNss(t) mit einer Genauigkeit von ca. 0,2 m und Positionsmessungen für POSGNss(t) mit einer Auflösung von ca. 0,3 m möglich. Der Begriff„geodätisches Referenzsystem" bezeichnet vorliegend ein Erdmodell, das vorteilhaft die wichtigsten Parameter der Erdfigur, der Erdrotation und des Schwerefeldes berücksichtigt. Vorteilhaft ist das geodätische Referenzsystem das WGS84 (mit dem Gravitationsmodell EGM96 oder EGM2008) oder das ETRS89 Referenzsystem. Natürlich sind andere geodätische Referenzsysteme von dem Erfindungsgedanken mit
eingeschlossen.
In dem zweiten Schritt erfolgt mittels des Druckmesssystems das zeitabhängige Ermitteln des statischen Druckes pAc(t) und/oder der Druckhöhe zAc(t). Dabei gehen für das Druckmesssystem vorgegebene aktuelle Kalibrierparameter bzw. Kalibrierkurven etc. in die Ermittlung Druckes pAc(t) und der Druckhöhe zAc(t) ein.
In dem dritten Schritt werden Wetter-Analysedaten ANDAT oder Wetter-Prognosedaten PROGDAT eines numerischen Wetterprognosemodells NWP bereitgestellt, um für die Positionen POSGNss(t) zu den gemessenen statischen Drücken pAc(t) zugeordnete geopotentielle Höhen ZAN/PROGW und/oder für Positionen POSGNss(t) zu den ermittelten Höhen zGNss(t) zugeordnete statische Drücke PAN/PROGW ZU ermitteln.
Den Wetter-Analysedaten ANDAT und Wetter-Prognosedaten PROGDAT eines numerischen Wetterprognosemodells NWP wird hierzu ein Zusammenhang zwischen geopotentiellen Höhen zAN/PROG(t) und zugeordneten barometrischen Druckflächen pAN/PROG(t) entnommen. Die Analysedaten ANDAT für ein an einem Zeitpunkt ti und einer Position POSGNss(ti ) herrschendes Wetter sind erst zu einer Zeit ti + Atanaiyse verfügbar, wobei Atanaiyse eine für die Analyse der zur Zeit ti erfassten Wetterdaten und die Bereitstellung der
entsprechenden Analysedaten ANDAT erforderliche Zeitspanne angibt. Analysedaten
ANDAT eignen sich daher insbesondere zur nachträglichen Auswertung von Messdaten, die während eines Fluges vom Druckmesssystem ermittelt wurden. Typischerweise weisen die aus Analysedaten ANDAT ermittelten geopotentiellen Höhen zAN(t) und statischen Drücke ΡΑΝ(Ϊ) auch eine höhere Genauigkeit auf, als die aus Wetter- Prognosedaten PROGDAT ermittelten geopotentiellen Höhen zPROG(t) und statischen Drücke pPRoG(t).
Vorteilhaft berücksichtigt das Wetterprognosemodell NWP zur Erzeugung der Wetter- Prognosedaten PROGDAT eine von der Position POS (auf der Erdoberfläche) und Höhe h abhängige Erdbeschleunigung g = g(POS, h), sowie eine Geoid-Undulation. Die„Geoid- Undulation" bezeichnet einen Abstand des Geoids von einem Bezugsellipsoid im betrachteten Ellipsoidpunkt, gemessen entlang der Ellipsoidnormalen. Bezüglich eines mittleren Referenzellipsoids für die Erde können Geoid-Undulationen bis ca. 100 m betragen.
Weiterhin vorteilhaft weist das numerische Wetterprognosemodell NWP
Modelldruckflächen pk auf, für welche bspw. prognostische Gleichungen für die
Temperatur, Feuchte etc. gelöst werden, so dass Prognosedaten
Figure imgf000010_0001
zunächst für die Modelldruckflächen ρκ vorliegen. Zur Ermittlung der Wetter- Prognosedaten PROGDATW werden die Prognosedaten
Figure imgf000010_0002
vorteilhaft linear in der Zeit t und linear in geographischen Koordinaten und logarithmisch im Druckfeld hinsichtlich der Position POSGNss(t) des Fluggeräts zwischen Modell-Halbdruckflächen Pk+i/2 = ak+i/2 + bk+i/2*Psfc interpoliert, mit: k = 0, K;
Figure imgf000010_0003
pSfC: statischer Druck am Boden für k=K; und
ak+i 2, bk+i/2 konstante Koeffizienten. Zur Definition von Modelldruckflächen in einem numerischen Wetterprognosemodell NWP wird auf den Artikel von Simmons, A. and Burridge, D.M.,„An Energy and Angular- Momentum Conserving Vertical Finite-Difference Scheme and Hybrid Vertical Coordinate" Mon. Wea. Rev., Vol. 109, No. April 1981, Seiten: 758-766 verwiesen. Andere numerische Verfahren nutzen unstrukturierte Netze, Finite Elemente oder andere diskrete
Approximationen der berechneten Feldgrößen. Diese erfordern angepasste optimierte Interpolationsverfahren.
Die vorstehenden vorteilhaften Merkmale des Wetterprognosemodells NWP führen zu einer Erhöhung der Genauigkeit, mit der die Größen: ZAN/PROGW und PAN/PROGW ermittelbar sind. Wegen der höheren Genauigkeit kurzfristiger Prognosen, werden vorteilhaft Wetter- Prognosedaten PROGDATW für einen Prognosezeitraum von weniger als zwei Tagen verwendet.
Vorteilhaft wird als Wetterprognosemodell NWP das sogenannte„Integrated Forecast System" (IFS) des ECMWF („European Centre for Medium-Range Weather Forecasts") verwendet. Natürlich sind andere Wetterprognosemodelle vom Erfindungsgedanken mit umfasst.
In dem vierten Schritt erfolgt das Ermitteln der Höhenabweichung Az(t) = zGNss(t) - zAN/PROG(t) und/oder das Ermitteln der Druckabweichung Ap(t) = pAc(t) - PAN/PROGW.
In dem fünften Schritt erfolgt das Ermitteln der über einen Zeitraum At gemittelten
Höhenabweichung Az* aus Az(t) = zGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder das Ermitteln der über den Zeitraum At gemittelten Druckabweichung Ap* aus Ap(t) = pAc(t) - pAN/PROG(t), wobei ein Fehler des Druckmesssystems dann als erkannt gilt, wenn die gemittelte
Höhenabweichung |Az*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G1 ist, oder sofern die gemittelte Druckabweichung |Ap*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G2 ist. Die Höhenabweichung Az * ergibt sich vorteilhaft bspw. als Mittelwert <Az(t)> oder als
Differenz der Mittelwerte <zGNss(t)> - <zAN/PROG(t)> für den Zeitraum At. Analog ergibt sich die Druckabweichung Ap* bspw. als Mittelwert <Ap(t)> oder als Differenz der Mittelwerte <PAc(t)> - <pAN/PROG(t)>. Vorteilhaft erfolgt die jeweilige Mittelwertbildung nur für
Flugabschnitte mit einer konstanten Flughöhe und Fluggeschwindigkeit. Weiterhin vorteilhaft werden auf diesen Flugabschnitten keine Flugmanöver, wie bspw. Kurvenflüge, durchgeführt. Der Zeitraum At wird vorteilhaft aus dem Bereich [1 min, 10 h] gewählt, er beträgt vorteilhaft 10 min, 20 min, 30 min, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h oder 5 h. Vorteilhaft werden für diesen Zeitraum At gleitende Mittelwerte ermittelt. Der Mittelwert kann auf verschiedenste Arten ermittelt werden. So kann der Mittelwert beispielsweise ein Median, ein
arithmetisches Mittel, ein geometrisches Mittel, ein harmonisches Mittel, ein quadratisches Mittel oder ein kubisches Mittel etc. sein. Der Mittelwert kann weiterhin gewichtet sein.
Bereits heute ist es mit dem vorgeschlagenen Verfahren möglich, auf Basis der Wetter- Analysedaten ANDAT oder der Wetter-Prognosedaten PROGDAT eines numerischen Wetterprognosemodells NWP die Druck- und Höhenmessungen an einem Fluggerät im Bereich der global verfügbaren Wetterdaten mit einer Genauigkeit von besser als +/-10 m oder +/-30 Fuß im 95%-Vertrauensintervall zu verifizieren.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht die Überwachung der Funktion und der Genauigkeit des Druckmesssystems im Flugbetrieb. Die Ergebnisse dieser Überwachung können sowohl im Fluggerät ausgegeben werden und/oder an eine Bodenstation übertragen und dort ausgegeben werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass sofern die Höhenabweichung |Az(t)| oder |Δζ*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G1 ist, oder sofern die Druckabweichung |Ap(t)| oder |Δρ*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G2 ist, ein Warnsignal erzeugt wird. Dieses Warnsignal ist vorteilhaft ein elektrisches Warnsignal, das insbesondere eine Ausgabe einer optisch, haptisch und/oder akustisch wahrnehmbaren Warnung triggern kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird das Warnsignal an Bord des Fluggeräts als optisches, haptisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben, und/oder an eine Bodenstelle übermittelt, um dort weiterverarbeitet und/oder als optisches, haptisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben zu werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass basierend auf der Höhenabweichung Az(t) oder Δζ* und/oder der Druckabweichung Ap(t) oder Δρ* eine Kalibrierung des Druckmesssystems, vorteilhaft eine automatisierte
Selbstkalibrierung des Druckmesssystems durchführt wird. Die Kalibrierung des
Druckmesssystems erfolgt beispielsweise nach einem Flug für den die entsprechenden Daten ermittelt wurden. Vorteilhaft erfolgt eine automatische Selbstkalibrierung des Druckmesssystems während eines Fluges. Vorteilhaft wird dabei die automatische Selbstkalibrierung dann getriggert, wenn die gemittelte Höhenabweichung |Δζ*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G3 ist, oder sofern die gemittelte
Druckabweichung |Δρ*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G4 ist. Durch die Selbstkalibrierung wird die Genauigkeit der vom Druckmesssystem ermittelten Größen während des Fluges robuster. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass auf Basis eines elektrischen Zustands ZUSTeiek(t) des Druckmesssystems sowie auf Basis einer oder mehrerer der Größen: Az(t), zAc(t), zGNss(t), zAN/PROG(t), Ap(t), pAc(t),
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Gesamtdruck pstau(t), Staupunkttemperatur Tstau(t) sowie ggf. weiterer Größen eine automatisierte Auswertung beispielsweise hinsichtlich eines Sensorfehlers, eines elektrischen Fehlers, oder eines Leitungsbruchs/Leckage einer Druckleitung des Druckmesssystems erfolgt. Wird bei der Auswertung einer der vorstehend beschriebenen Fehler ermittelt, wird dieser vorteilhaft entsprechend optisch und/oder akustisch spezifisch ausgegeben, d.h. je nach Art des Fehlers wird ein Sensorfehler oder ein elektrischer Fehler oder ein Leitungsbruch im Druckmesssystem vorteilhaft im Fluggerät und/oder an einer mit dem Fluggerät in Verbindung stehenden Bodeneinheit angezeigt.
Vorteilhaft wird bei einer Kalibrierung des Druckmesssystems, insbesondere bei der automatisierten Selbstkalibrierung des Druckmesssystems, ein Zustand ZUST(t) des Fluggeräts berücksichtigt. Hierzu wird der Zustand ZUST(t) des Fluggeräts mittels entsprechender Sensoren erfasst und bereitgestellt. Der Begriff„Zustand des Fluggeräts" wird vorliegend weit gefasst verstanden. Er umfasst insbesondere den aerodynamischen Zustand sowie den mechanischen Konfigurationszustand des Fluggeräts.
Vorteilhaft wird der Zustand ZUST(t) des Fluggeräts durch eine oder mehrere der folgenden Größen bestimmt: Machzahl, Anstellwinkel, Gierwinkel, Rollwinkel, Gewicht des Fluggeräts, Konfiguration des Fluggeräts hinsichtlich seiner äußeren Form (beispielsweise durch temporär vorhandene Außenanbauten am Fluggerät, wie Antennen,
aerodynamische Verkleidungen für Messsysteme (Radar, LIDAR etc.)), Klappenstellung, und/oder Fahrwerksstellung. Die Konfiguration des Fluggeräts hinsichtlich seiner äußeren Form kann beispielsweise in Form von vorgegebenen bzw. abgespeicherten Kennzahlen berücksichtigt werden.
Das vorgeschlagene Verfahren hat folgende Vorteile. Das vorgeschlagene Verfahren erlaubt die Aussage, ob die Kalibrierung des Druckmesssystems in vorgegebenen Grenzen liegt oder ob sie korrigiert werden muss. Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht weiterhin eine Kalibrierung des Druckmesssystems als Funktion der vorstehend angegebenen Parameter sowohl während des Flugbetriebs als auch nach bzw. vor weiteren Flugeinsätzen. Das Verfahren ermöglicht insbesondere eine
permanente Qualitätsüberwachung des Druckmesssystems im operationeilen Flugbetrieb. So kann durch das Verfahren während des gesamten Fluges über alle Höhenbereiche die Funktion des barometrischen Höhenmessers überprüft werden. Die Überprüfung kann zeitgleich auch am Boden erfolgen oder das Überwachungsergebnis kann an eine entsprechende Bodenstelle übertragen werden. So kann beispielsweise die Luftaufsicht (Flugverkehrskontrolle) darüber informiert werden, dass die Höhenangaben des
Fluggeräts unzuverlässig sind, so dass entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können. Die für das Verfahren benötigten numerischen Daten (Analysedaten ANDAT / Wetter-Prognosedaten PROGDAT(t)) stehen derzeit zumindest alle 12 Stunden aufgrund von Wettervorhersagen auch für Tage voraus, also auch für den Zeitraum eines bevorstehenden Fluges und rechtzeitig vor dem Start, zur Verfügung.
Diese Wetter-Prognosedaten PROGüAT(t) können vor dem Start am Boden aus einem Datennetz auf einen Rechner an Bord des Fluggeräts und/oder einen Rechner eines Fluglotsen am Boden geladen werden. Vorteilhaft werden die Messdaten des
Druckmesssystems: zAc(t) und/oder pAc(t) und des Satellitennavigationssystems:
POSGNss(t), ZGNss(t) online an eine Bodenstelle übermittelt und stehen dort für eine entsprechende Auswertung, wie vorstehend beschrieben, zur Verfügung. Somit kann sowohl im Fluggerät als auch an einer geeigneten Bodenstelle ermittelt werden, beispielsweise wie groß die Abweichung Az(t) zwischen der vom
Satellitennavigationssystem gemessenen Höhe zGNss(t) und der auf Basis von Wetter- Prognosedaten PROGDATW vorhergesagten und/oder der auf Basis der Wetter- Analysedaten ANDAT ermittelten Höhe zAN,PROG,(t) ist, sodass entsprechende
Schlussfolgerungen gezogen und erforderlichenfalls Maßnahmen eingeleitet werden können. Durch das vorgeschlagene Verfahren werden die in der Beschreibungseinleitung angeführten Nachteile der heute bekannten Verfahren zur Fehlererkennung in einem barometrischen Druckmesssystem eines Fluggeräts vermieden. So sind insbesondere keine zusätzlichen Flüge, keine speziellen Messeinbauten, und keine Dienstleistungen eines Navigationsdienstleisters erforderlich.
Bedarf an dem vorgeschlagenen Verfahren für Kalibrierungen von Druckmesssystemen gibt es bei Herstellern von Fluggeräten aller Art. Bei der Entwicklung neuer
Fluggerätetypen werden im Rahmen der Flugerprobung zahlreiche Erprobungsflüge für vielerlei Zwecke durchgeführt. Das vorgestellte Verfahren kann hierbei zur
Qualitätsüberwachung und unabhängigen Prüfung des Druckmesssystems des
Fluggeräts eingesetzt werden. Bei der Modifikation von Fluggeräten, bei der Reparatur beschädigter Fluggeräte, bei der Neuzulassung eines Fluggeräts mit Anbauten, oder bei sonstigen Veränderungen der aerodynamischen Eigenschaften eines Fluggeräts ist das hier beschriebene Verfahren besonders kostengünstig, einfach und operationeil anwendbar. Dies gilt insbesondere auch für Fluggeräte mit extremen Einsatzbereichen (Flughöhen und Geschwindigkeiten), bei denen entsprechende Flugversuche wegen fehlender Beobachter an Bord oder andere Vergleichsmöglichkeiten schwierig sind.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Fehlers eines an Bord eines Fluggeräts angeordneten barometrischen
Druckmesssystems, das zur Ermittlung eines statischen Druckes pAc(t) und/oder einer Druckhöhe zAc(t) eingerichtet und ausgeführt ist.
Die Vorrichtung umfasst ein an Bord des Fluggeräts angeordnetes
Satellitennavigationssystem GNSS zur Ermittlung einer aktuellen Position POSGNss(t) und einer Höhe zGNss(t) des Fluggeräts in einem geodätischen Referenzsystem zur Zeit t; eine Schnittstelle zur Bereitstellung von Wetter-Analysedaten ANDAT oder Wetter- Prognosedaten PROGDAT eines numerischen Wetterprognosemodells NWP für die Position POSGNss(t) und Höhe zGNss(t); sowie eine Auswerteeinheit zur Ermittlung einer zum statischen Druck pAc(t) in den Wetter-Analysedaten ANDAT oder Wetter- Prognosedaten PROGDAT zugeordneten geopotentiellen Höhe zAN/PROG(t), und/oder zur Ermittlung eines zur Höhe zGNss(t) in den Wetter-Analysedaten ANDAT oder Wetter- Prognosedaten PROGDAT zugeordneten statischen Drucks PAN/PROGW; wobei die
Auswerteeinheit weiterhin zur Ermittlung der Höhenabweichung Az(t) = zGNss(t) - zAN/PROG(t) und/oder der Druckabweichung Ap(t) = pAc(t) - pAN/PRoo(t) sowie zur Ermittlung einer über einen Zeitraum At gemittelten Höhenabweichung Az* aus Az(t) = zGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder zur Ermittlung einer über den Zeitraum At gemittelten
Druckabweichung Ap* aus Ap(t) = pAc(t) - PAN/PROGW eingerichtet und ausgeführt ist. Schließlich weist die Vorrichtung eine Vergleichereinheit auf, die einen Fehler des Druckmesssystems dann als erkannt feststellt, wenn die gemittelte Höhenabweichung
|Az*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G1 ist, oder sofern die gemittelte Druckabweichung |Ap*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G2 ist, und die, sofern ein Fehler erkannt ist, ein Warnsignal erzeugt. Die Vorrichtung ist insbesondere zur Ausführung eines Verfahrens, wie vorstehend beschrieben ausgeführt und eingerichtet.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Druckmesssystem zur automatisierten Selbstkalibrierung des Druckmesssystems auf Basis der ermittelten Höhenabweichungen Az(t) oder Az* und/oder der ermittelten Druckabweichungen Ap(t) oder Δρ* ausgeführt und eingerichtet ist, wobei diese
Selbstkalibrierung durchgeführt wird, wenn von der Vergleichereinheit ein Fehler erkannt wurde und/oder das Warnsignal empfangen wurde. Die Schnittstelle, die Auswerteeinheit und die Vergleichereinheit sind in einer
Ausführungsform der vorgeschlagenen Vorrichtung an Bord des Fluggeräts angeordnet. Die Schnittstelle ist vorteilhaft mit einem Empfänger verbunden, der zum drahtlosen Empfang der Wetter-Analysedaten ANDAT oder Wetter-Prognosedaten PROGDAT ausgeführt und eingerichtet ist. Die Schnittstelle ist vorteilhaft mit einer Speichereinheit verbunden, auf der die Wetter-Analysedaten ANDAT oder Wetter-Prognosedaten PROGDAT speicherbar sind. Weiterhin vorteilhaft ist eine Kommunikationseinheit vorhanden, die das erzeugte Warnsignal und/oder die Größen: zGNss(t) und/oder pAc(t) und/oder Az(t) und/oder Ap(t) an eine Bodenstelle übermittelt. Vorteilhaft wird an der Bodenstelle nach Empfang des Warnsignals eine optisch, akustisch und/oder haptisch wahrnehmbare Warnung ausgegeben.
Vorteilhaft umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Zustandserfassungseinheit, die einen Zustand ZUST(t) des Fluggeräts ermittelt, wobei das Druckmesssystem die automatisierte Selbstkalibrierung abhängig vom Zustand ZUST(t) des Fluggeräts durchführt. Hierzu verfügt die Zustandserfassungseinheit über entsprechende Sensoren. Diese Sensoren sind derart ausgeführt, dass eine oder mehrere der folgenden Größen bestimmt werden können: Machzahl, Anstellwinkel, Gierwinkel, Rollwinkel, Gewicht des Fluggeräts, Schwerpunktslage, Klappenstellung, und/oder Fahrwerksstellung. Weiterhin ist die Zustandserfassungseinheit mit einer Speichereinheit verbunden, auf der die äußere aerodynamisch wirksame (Außen-)Form des Flugkörpers gegebenenfalls in Form von Merkmalen oder einer entsprechenden Kodierung abgespeichert ist. Mit der Außenform werden beispielsweise aerodynamisch wirksame Anbauten, Tankbehälter, Radome, Antennenanbauten etc. erfasst und somit bei der Kalibrierung des Druckmesssystems berücksichtigt.
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der vorgeschlagenen Vorrichtung ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der in Zusammenhang mit dem beschriebenen Verfahren gemachten Ausführungen. Hierzu wird auf die vorangehenden Teile der Beschreibung verwiesen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fluggerät mit einer vorgeschlagenen Vorrichtung.
Die Aufgabe der Erfindung ist weiterhin gelöst durch ein Computersystem mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, auf der
Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird.
Zudem wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein digitales Speichermedium mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, wobei die Steuersignale so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, ausgeführt wird.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Computer-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, wenn der Programmcode auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Computer-Programm mit Programmcodes zur Durchführung des Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, wenn das Programm auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung abläuft. Dazu kann die
Datenverarbeitungsvorrichtung als ein beliebiges aus dem Stand der Technik bekanntes Computersystem ausgestaltet sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 ein schematisiertes Ablaufschema einer Variante des vorgeschlagenen
Verfahrens,
Fig. 2 einen schematisierten Aufbau einer Variante der vorgeschlagenen
Vorrichtung, Fig. 1 zeigt ein schematisiertes Ablaufschema einer Variante des vorgeschlagenen Verfahrens zur Bestimmung eines Fehlers eines an Bord eines Fluggeräts angeordneten barometrischen Druckmesssystems. Das Verfahren umfasst folgende Schritte. In einem ersten Schritt 101 erfolgt ein Ermitteln einer aktuellen Position POSGNss(t) und einer Höhe zGNss(t) des Fluggeräts in einem geodätischen Referenzsystem zur Zeit t mittels eines an Bord des Fluggeräts angeordneten Satellitennavigationssystems GNSS.
In einem zweiten Schritt 102 erfolgt mittels des Druckmesssystems ein Ermitteln eines statischen Druckes pAc(t) und/oder einer Druckhöhe zAc(t).
In einem dritten Schritt 103 erfolgt für die Position POSGNss(t) in bereitgestellten Wetter- Analysedaten ANDAT oder in bereitgestellten Wetter-Prognosedaten PROGDAT eines numerischen Wetterprognosemodells NWP ein Ermitteln einer zum statischen Druck PAc(t) zugeordneten geopotentiellen Höhe zAN/PROG(t), und/oder für die Position POSGNss(t) in den bereitgestellten Wetter-Analysedaten ANDAT oder in den bereitgestellten Wetter- Prognosedaten PROGDAT des numerischen Wetterprognosemodells NWP ein Ermitteln eines zur Höhe zGNss(t) zugeordneten statischen Drucks pAN/PRoo(t). In einem vierten Schritt 104 erfolgt ein Ermitteln der Höhenabweichung Az(t) = ZGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder ein Ermitteln der Druckabweichung Ap(t) = pAc(t) - PAN/PROGW.
In einem fünften Schritt 105 erfolgt ein Ermitteln einer über einen Zeitraum At gemittelten Höhenabweichung Az* aus Az(t) = zGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder ein Ermitteln einer über den Zeitraum At gemittelten Druckabweichung Ap* aus Ap(t) = pAc(t) - pAN/PROG(t), wobei ein Fehler des Druckmesssystems dann als erkannt gilt, wenn die gemittelte
Höhenabweichung |Az*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G1 ist, oder sofern die gemittelte Druckabweichung |Ap*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G2 ist.
In einem sechsten Schritt 106 erfolgt ein Erzeugen eines Warnsignals sofern ein Fehler erkannt ist.
Fig. 2 zeigt einen schematisierten Aufbau einer Variante der vorgeschlagenen
Vorrichtung zur Bestimmung eines Fehlers eines an Bord eines Fluggeräts angeordneten barometrischen Druckmesssystems, das einen statischen Druck pAc(t) und/oder eine Druckhöhe zAc(t) ermittelt. Die Vorrichtung umfasst ein Satellitennavigationssystem 201 GNSS zur Ermittlung einer aktuellen Position POSGNss(t) und einer Höhe zGNss(t) des Fluggeräts in einem geodätischen Referenzsystem zur Zeit t, eine Schnittstelle 202 mittels der Analysedaten ANDAT oder Wetter-Prognosedaten PROGDAT eines numerischen
Wetterprognosemodells NWP für die Position POSGNss(t) und Höhe zGNss(t) bereitgestellt werden, eine Auswerteeinheit 203 zur Ermittlung einer zum statischen Druck pAc(t) in den Wetter-Analysedaten ANDAT oder Wetter-Prognosedaten PROGDAT zugeordneten geopotentiellen Höhe ZAN/PROGW, und/oder zur Ermittlung eines zur Höhe zGNss(t) in den Wetter-Analysedaten ANDAT oder Wetter-Prognosedaten PROGDAT zugeordneten statischen Drucks PAN/PROGW; wobei die Auswerteeinheit weiterhin zur Ermittlung der Höhenabweichung Az(t) = zGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder der Druckabweichung Ap(t) = PAc(t) - PAN/PROGW sowie zur Ermittlung einer über einen Zeitraum At gemittelten
Höhenabweichung Δζ* aus Az(t) = zGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder zur Ermittlung einer über den Zeitraum At gemittelten Druckabweichung Ap* aus Ap(t) = pAc(t) - pAN/PRoo(t) eingerichtet und ausgeführt ist; und eine Vergleichereinheit 204, die einen Fehler des Druckmesssystems dann als erkannt feststellt, wenn die gemittelte Höhenabweichung |Az*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G1 ist, oder sofern die gemittelte Druckabweichung |Ap*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G2 ist, und die, sofern ein Fehler erkannt ist, ein Warnsignal erzeugt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele
eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der
Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste
101 - 106 Verfahrensschritte
201 Satellitennavigationssystem GNSS
202 Schnittstelle
203 Auswerteeinheit
204 Vergleichereinheit

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Bestimmung eines Fehlers eines an Bord eines Fluggeräts
angeordneten barometrischen Druckmesssystems, mit folgenden Schritten:
Ermitteln (101 ) einer aktuellen Position POSGNss(t) und einer Höhe zGNss(t) des Fluggeräts in einem geodätischen Referenzsystem zur Zeit t mittels eines an Bord des Fluggeräts angeordneten Satellitennavigationssystems GNSS;
mittels des Druckmesssystems Ermitteln (102) eines statischen Druckes pAc(t) und/oder einer Druckhöhe zAc(t),
für die Position POSGNSSW in bereitgestellten Wetter-Analysedaten ANDAT oder in bereitgestellten Wetter-Prognosedaten PROGDAT eines numerischen Wetterprognosemodells NWP Ermitteln (103) einer zum statischen Druck pAc(t) zugeordneten geopotentiellen Höhe zAN/PROG(t), und/oder
für die Position POSGNSSW) in den bereitgestellten Wetter-Analysedaten ANDAT oder in den bereitgestellten Wetter-Prognosedaten PROGDAT des numerischen Wetterprognosemodells NWP Ermitteln (103) eines zur Höhe zGNss(t) zugeordneten statischen Drucks PAN/PROGW ;
- Ermitteln (104) der Höhenabweichung Az(t) = zGNss(t) - ZAN/PROGW und/oder
Ermitteln (104) der Druckabweichung Ap(t) = pAc(t) - pAN/PRoo(t);
Ermitteln (105) einer über einen Zeitraum At gemittelten Höhenabweichung Az* aus Az(t) = ZGNss(t) - zAN/PROG(t) und/oder Ermitteln (105) einer über den Zeitraum At gemittelten Druckabweichung Ap* aus Ap(t) = pAc(t) - PAN/PROGW, wobei ein Fehler des Druckmesssystems dann als erkannt gilt, wenn die gemittelte Höhenabweichung |Az*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G1 ist, oder sofern die gemittelte Druckabweichung |Ap*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G2 ist; und
Erzeugen (106) eines Warnsignals sofern ein Fehler erkannt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
bei dem das erzeugte Warnsignal an Bord des Fluggeräts eine optisch, akustisch und/oder haptische wahrnehmbare Ausgabe des Warnsignals triggert, und/oder das erzeugte Warnsignal an eine Bodenstelle übermittelt wird, um dort weiterverarbeitet und/oder eine optisch, akustisch und/oder haptische wahrnehmbare Ausgabe des Warnsignals zu triggern.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
bei dem das geodätische Referenzsystem das WGS84- Referenzsystem mit dem Gravitationsmodell WGS84 oder EGM2008, oder das ETRS89-Referenzsystem ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem das Satellitennavigationssystem GNSS ein differenzielles
Satellitennavigationssystem ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei dem das Druckmesssystem bei einem erkannten Fehler eine automatisierte Selbstkalibrierung des Druckmesssystems durchführt.
Verfahren nach Anspruch 5,
bei dem bei der automatisierten Selbstkalibrierung des Druckmesssystems ein ermittelter Zustand ZUST(t) des Fluggeräts berücksichtigt wird, wobei der Zustand ZUST(t) des Fluggeräts durch eine oder mehrere der folgenden Größen bestimmt wird:
Machzahl,
Anstellwinkel,
Gierwinkel,
Rollwinkel,
Gewicht des Fluggeräts,
Schwerpunktlage,
Konfiguration des Fluggeräts,
Klappenstellung,
Fahrwerksstellung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei dem das numerische Wetterprognosemodell NWP
Modelldruckflächen pk aufweist, für die zunächst Prognosedaten PROGRAWDATW vorliegen, und wobei zur Ermittlung der Wetter-Prognosedaten PROGDATW die Prognosedaten
Figure imgf000023_0001
linear in der Zeit t und in geographischen Koordinaten und logarithmisch im Druckfeld des Wetterprognosemodell NWP hinsichtlich der Position POSGNss(t) des Fluggeräts zwischen Modell- Halbdruckflächen pk+i/2 = ak+1/2 + bk+i/2*pSfc interpoliert werden, mit: k = 0, K; Pk+1/2 = 0 für k= 0; pSfC: statischer Druck am Boden für k=K; und ak+1/2, bk+1/2 konstante Koeffizienten;
eine von der Position POS und Höhe h abhängige Erdbeschleunigung g berücksichtigt; und
eine Geoid-Undulation berücksichtigt.
8. Vorrichtung zur Bestimmung eines Fehlers eines an Bord eines Fluggeräts
angeordneten barometrischen Druckmesssystems, das einen statischen Druck pAc(t) und/oder eine Druckhöhe zAc(t) ermittelt, umfassend:
Satellitennavigationssystem (201 ) GNSS zur Ermittlung einer aktuellen Position POSGNss(t) und einer Höhe zGNss(t) des Fluggeräts in einem geodätischen Referenzsystem zur Zeit t,
eine Schnittstelle (202) mittels der Analysedaten ANDAT oder Wetter- Prognosedaten PROGDAT eines numerischen Wetterprognosemodells NWP für die Position POSGNSSW und Höhe zGNss(t) bereitgestellt werden,
eine Auswerteeinheit (203) zur Ermittlung einer zum statischen Druck pAc(t) in den Wetter-Analysedaten ANDAT oder Wetter-Prognosedaten PROGDAT zugeordneten geopotentiellen Höhe zAN/PROG(t), und/oder zur Ermittlung eines zur Höhe zGNss(t) in den Wetter-Analysedaten ANDAT oder Wetter- Prognosedaten PROGDAT zugeordneten statischen Drucks pAiwROG(t); wobei die Auswerteeinheit weiterhin zur Ermittlung der Höhenabweichung Az(t) = zGNss(t) - zAN/PROG(t) und/oder der Druckabweichung Ap(t) = pAc(t) - pAiwROG(t) sowie zur Ermittlung einer über einen Zeitraum At gemittelten Höhenabweichung Δζ* aus Az(t) = ZGNss(t) - zAN/PROG(t) und/oder zur Ermittlung einer über den Zeitraum At gemittelten Druckabweichung Ap* aus Ap(t) = pAc(t) - pAiwROG(t) eingerichtet und ausgeführt ist; und
eine Vergleichereinheit (204), die einen Fehler des Druckmesssystems dann als erkannt feststellt, wenn die gemittelte Höhenabweichung |Az*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G1 ist, oder sofern die gemittelte Druckabweichung |Ap*| größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert G2 ist, und die, sofern ein Fehler erkannt ist, ein Warnsignal erzeugt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
bei dem das Druckmesssystem derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass es bei einem erkannten Fehler basierend auf gemittelten der Höhenabweichung Δζ* und/oder der gemittelten Druckabweichung Δρ* eine automatisierte Selbstkalibrierung des Druckmesssystems durchführt.
10. Fluggerät mit einer Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9.
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