Air Traffic Management and Operations Simulator (ATMOS)
Der Air Traffic Management and Operations Simulator (ATMOS) ist eine Experimentaleinrichtung zur Simulation beliebiger Luftverkehrssituationen in Echtzeit.
In einem simulierten Luftraum können mit dem ATMOS neue Anflug- und Landeverfahren hinsichtlich Flugsicherheit, Schadstoffreduzierung und Verkehrskapazität erprobt werden.
Die Anlage bietet Forschern und Fluglotsen die Möglichkeit, gemeinsam neue Arbeitsmittel zur Kontrolle und Beeinflussung des Luftverkehrs zu untersuchen. Dabei kann z. B. die Belastung der Lotsen, auch in kritischen Situationen, ermittelt werden. Eine andere Möglichkeit ist die Durchführung vollständig automatisierter Szenarien. In solchen Versuchen können Planungs- und Koordinierungsprogramme getestet werden.
Die Vorteile von Simulationen dieser Art liegen, neben der gefahrlosen Durchführung von Experimenten, in der Wiederholbarkeit bestimmter Verkehrssituationen. Zudem können auch Verkehrsaufkommen simuliert werden, wie sie in der Zukunft zu erwarten sind.
Im ATMOS lässt sich der gesamte Flug vom Start bis zur Landung am Zielflughafen simulieren, und das für eine Vielzahl von Fluggeräten. Ebenso ist es möglich, nur einen Teilaspekt des Fluges, wie beispielsweise das Rollen von der Landebahn bis zum Gate, tiefergehend zu untersuchen.
Forschungsbereiche
Validierung von Lotsenassistenzsystemen: Betrachtet werden neuartige Assistenz- und Anzeigefunktionen für die Führung von Luftfahrzeugen.
Kommunikation zwischen Lotsen und Piloten: Neuartige, digitale Datenverbindungen zur Kommunikation zwischen Lotse und Pilot werden erforscht.
Validierung neuer Anflugverfahren: Innovative Anflugverfahren werden hinsichtlich Lärmminderung, Treibstoffeinsparung und Flugstreckenreduzierung untersucht.
Situationsbewusstsein und Arbeitsbelastung von Lotsen: Bei der Einführung neuer Verfahren soll sicher gestellt sein, dass das Situationsbewusstsein der Lotsen erhalten bleibt und die Arbeitsbelastung nicht steigt.
Der Simulator ist primär konzipiert für Untersuchungen mit interagierenden Versuchspersonen, weshalb die Verkehrssituationen in Echtzeit nachgebildet werden müssen. Thematisch erstreckt sich der Einsatz auf flugsicherungstechnische Fragestellungen aus Sicht der Fluglotsen am Boden. Es ist grundsätzlich jeder beliebige Luftraum weltweit darstellbar, er kann einen oder mehrere Flughäfen enthalten. Bei Bedarf kann der gewählte Luftraum auf verschiedenste Flugsicherungssektoren angepasst werden.
Technischer Aufbau
Der ATMOS ist unterteilt in die beiden Blöcke Bordkomponente und Bodenkomponente, deren Simulationsrechner über ein lokales Netzwerk miteinander verbunden sind.
Bei der Bordkomponente kann es sich um verschiedene Versuchseinrichtungen des Instituts für Flugführung oder auch um Versuchsflugzeuge handeln. In der Regel wird sie durch Pseudopilotenarbeitsplätze dargestellt, die räumlich getrennt von den Lotsenarbeitsplätzen angeordnet sind. Da jeder Pseudopilot mehrere „Flugzeuge" betreut, kann der Lotse mit mehreren „Flugzeugen" in Kontakt treten und ihnen Anweisungen erteilen.
Die Bodenkomponente wird durch den Flugsicherungssimulator verkörpert. Er ist die zentrale Experimentaleinrichtung der Gesamtsimulation „Flugzeug im Luftverkehr". Hier wird für jedes Flugzeug ein physikalisches Modell berechnet. Die Lotsen interagieren über heute gängige, als auch über experimentelle Radararbeitsplätze, mit dem Simulationssystem und den Pseudopiloten.
Der ATMOS ist mit allen anderen Simulatoren des Instituts für Flugführung koppelbar, wie dem Cockpitsimulator oder dem Towersimulator. So werden komplexe, verteilte Simulationen im Luftverkehrssystem möglich.