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SALSA (Satellite-based ADS-B for Lower Separation Minima)

Das Ziel des Projektes SALSA ist es, im Rahmen von Studien die Einführung geringerer Staffelungsabstände (Separation Minima) im Luftraum ohne Radar (NRA) vorzubereiten. Außerdem werden in SALSA Empfehlungen für verringerte Staffelungsabstände und die erforderliche Auslegung des satellitenbasierten ADS-B-Luftverkehrsüberwachungssystems erarbeitet. Diese Empfehlungen sollen mit Luftfahrtgremien und Flugsicherungen mit Zuständigkeit für transatlantische Routen diskutiert und weitere Aktivitäten zur Begleitung der Systemeinführung identifiziert werden.

Projektbeschreibung

Ein wichtiges Thema der in SESAR 2020 durchgeführten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist die künftige Nutzung von Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (ADS-B) für die Luftverkehrsüberwachung. Im europaweit geltenden „ADS-B Mandate“ ist festgelegt, dass ab 2020 alle Flugzeuge ab 2,5 Tonnen Abfluggewicht oder schneller als 250 Knoten Fluggeschwindigkeit mit ADS-B-Sendern ausgerüstet sein müssen. Das gleiche gilt für die USA mit der von der US-amerikanischen Luftfahrtaufsichtsbehörde FAA herausgegebenen „ADS-B Final Implementation Rule“. Mit ADS-B ausgerüstete Flugzeuge senden dann alle halbe Sekunde selbsttätig Position, Geschwindigkeit, Flughöhe, Callsign und andere Daten und lassen sich damit genauer, mit höherer Update-Rate und wesentlich kostengünstiger überwachen. Dabei ist auf Seiten der Flugsicherungen die Ergänzung der bestehenden Radarnetzwerke zunächst durch bodengebundene ADS-B-Empfangsstationen geplant.

Seit 2008 werden im DLR Forschungsarbeiten zum satelliten-basierten Empfang von ADS-B-Signalen durchgeführt, mit dem Ziel, auch in transozeanischen Lufträumen oder in strukturschwachen kontinentalen Gebieten eine engmaschige Luftraum-Überwachung zu ermöglichen. Das von 2011 bis 2014 durchgeführte DLR-Projekt „ADS-B over Satellite“ hat im Rahmen der ESA-Satelliten-Mission PROBA-V erstmalig den Nachweis erbracht, das der Empfang von ADS-B-Signalen auf LEO-Satelliten technisch möglich ist. Weitere Nachweise wurden anschließend mit den Cube-Satelliten GOMX-1 und GOMX-3 der dänischen Firma GomSpace erbracht, sowie mit dem Satelliten Tianwang-1A (SECM-1) der chinesischen Tianwang1/STU-2-Mission, die von der Nanjing University of Aeronautics and Astronautics und dem Shanghai Engineering Center for Microsatellites (SECM) durchgeführt wird.

Aireon LLS, ein Joint-Venture von IRIDIUM, NaV Canada und anderen Firmen und Flugsicherungen, hat den Aufbau einer globalen Konstellation von mit ADS-B-Empfängern ausgerüsteten Satelliten auf der Basis des IRIDIUM-Next-Satellitenkommunikations-Systems und die Bereitstellung von Diensten für die satellitenbasierte Luftverkehrsüberwachung, das Tracking von Flugzeugen und die Notfall-Alarmierung bei unerwartet abbrechenden Flugspuren in Angriff genommen. Es kann erwartet werden, dass das System ab 2020 betriebsbereit ist.

Umso wichtiger ist es, dass nicht nur die technischen Möglichkeiten und Anforderungen eines satelliten-basierten Luftraumüberwachungssystems mit ADS-B, sondern die für die Einführung und betriebliche Nutzung des Systems bedeutsamen operationellen Aspekte untersucht werden, nicht zuletzt mit Blick auf existierende und mögliche zukünftige internationale Standards.

Als operationelle Ziele für die Einführung satelliten-basierter Luftraumüberwachung lassen sich eine Verbesserung der Flugsicherheit, schnellere Auffindung einer Unglücksstelle und eine effizientere Nutzung der Lufträume, speziell der transatlantischen Routen, angeben. Letzteres lässt sich durch geringere Separationen bzw. Staffelungsabstände auf den Flugrouten erreichen.

Im Projekt SALSA werden die derzeit eingeführten Systeme und Verfahren zur Luftverkehrsüberwachung sowie bestehende Standards der EUROCAE, RTCA und ICAO untersucht und Vorschläge für geeignete zukünftige Standards für satellitenbasierte Luftverkehrsüberwachung mit ADS-B und die Anwendung verringerter Staffelungsabstände erarbeitet, die als Grundlage einer späteren Zertifizierung genutzt werden können.

Ziele

Das Ziel des Projekts ist es, die Voraussetzungen für die Einführung geringerer Staffelungsabstände (engl. Separation Minima) auf transozeanischen Flugrouten zu schaffen. Von besonderem Interesse sind dabei die transatlantischen Routen von Europa nach Amerika, die schon heutzutage eine erhebliche Verkehrsdichte zu den morgendlichen und abendlichen Stoßzeiten aufweisen. Dabei sollen die derzeit üblichen Staffelungsabstände von 50 bis 80 nautische Meilen (1 nautische Meile entspricht 1852 Metern) ohne Einbußen bei der Flugsicherheit auf 15 bis 30 nautische Meilen verringert werden, was eine effizientere Nutzung des Luftraums ermöglicht, aber auch die Flexibilität erhöht, sobald aufgrund aufziehender Unwetterfronten bestehende Flugrouten geändert werden müssen.