GPWS

In einem mit einem Ground Proximity Warning System ausgerüsteten Flugzeug werden in niedriger Flughöhe unter 762 m Radiohöhe (2500 ft) aus verschiedenen Daten Kriterien abgeleitet, bei deren Unterschreitung ein Alarm im Cockpit ausgelöst wird.

Geschichte

Das System wurde 1975 eingeführt und war eine Antwort auf sogenannte CFIT (Controlled Flight into Terrain = Kontrollierter Flug in den Boden)-Unfälle, bei denen ein ansonsten voll funktionsfähiges Flugzeug 'in den Boden' geflogen wurde. Das GPWS arbeitet in einem Betriebsbereich von 9 m bis 747 m Höhe über Grund (Radar-Höhe). Fünf verschiedene Bedingungen (Modes, etwa Betriebsarten) führen bei Überschreitung unterschiedlicher Grenzen zu Warnungen.

Die alarmauslösenden Größen (alle Daten für Airbus A320) sind:

Mode 1

Mode 2

Mode 3

Mode 4

Mode 5

GPWS Modes

Mode 1: Sinkgeschwindigkeit (excessive rate of descent)

Höhe und barometrisch gemessene Sinkgeschwindigkeit werden kombiniert. Fällt das Ergebnis in einen der Warnbereiche, werden auditive Warnungen ausgegeben.

Mode 2: Bodenannäherungsgeschwindigkeit (excessive terrain closure rate)

Mode 2 berücksichtigt ansteigendes Gelände und die von Radar-Höhenmesser gemeldete Höhe. Verwendet wird die Höhe und die daraus berechnete Höhenänderung. Bei ausgefahrenen Landeklappen setzt die Warnung erst bei geringerer Höhe ein.

Mode 3: Höhenverlust nach Start oder Durchstarten (altitude loss after take-off or go-around)

Zur Ableitung des Kriteriums werden die Radiohöhe und die barometrische Sinkgeschwindigkeit verwendet.

Mode 4: Bodenabstand, wenn nicht in Landekonfiguration (unsafe terrain clearence and not in landing configuration)

Das Warnkriterium wird aus Radiohöhe, Geschwindigkeit und der Stellung von Fahrgestell und Landeklappen abgeleitet.

Mode 5: Abweichung unter Gleitpfad im ILS-Anflug ( below glideslope)

Das Warnkriterium wird aus Radiohöhe und der Abweichung unter den Gleitpfad gebildet.

Mode 6: Bank Angle Warning

Mode 7: Windshear Warning (Scherwinde)

Erkennung durch den Vergleich zwischen TAS vom ADC und der GS vom IRS

--> bei Scherwinden sinkt die TAS und die GS steigt an

Informationsfluss GPWS

Das GPWS verarbeitet Signale vom Funkhöhenmesser (Höhe über Grund), vom ADIRS (Air Data and Inertial Reference System: Druckmessungen und Trägheitsnavigation, daraus die barometrische Höhe, die Vertikalgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit), vom Instrumentenlandesystem (ILS, daraus die Ablage vom Gleitpfad), vom Flight Management Computer und Guidance Computer, vom Fahrgestell (ausgefahren oder nicht), von den Landeklappen (Stellung).

Signalfluss

Ein zusätzliches Signal „Stall“ vom Flight Warning Computer stoppt alle GPWS-Ausgaben, weil die Reaktion auf einen Strömungsabriss Vorrang hat. Zusätzlich können einzelne Modes durch eine „Inhibit“-Schaltung unterdrückt werden.

Mensch-Maschine-Schnittstelle

Alarme des GPWS werden als auditive Anzeige (Töne und Sprache) ausgegeben, zusätzlich als visuelle Anzeige (Textmeldung und Anzeigelampe) im Blickfeld jedes Piloten. Es werden keine exakten Messwerte (die Höhe oder die Sinkgeschwindigkeit) angegeben, die Alarme wecken Aufmerksamkeit und erhöhen das Situationsbewusstsein. Die Bedienung erfolgt mit Tastern im Overhead-Panel.

Weiterentwicklung

Unter Verwendung einer Geländedatenbank und Positionsbestimmung mit Satelliten wurde das System zum Enhanced Ground Proximity Warning System ausgebaut.