Was ist ein Bodenannäherungswarnsystem?

Ein Bodenannäherungswarnsystem (GPWS) ist eine Art von Ausrüstung, die von Flugzeugen mitgeführt wird, um Piloten zu warnen, wenn sie sich in einer gefährlich niedrigen Höhe befinden und absturzgefährdet sind. Der Hauptzweck dieser Systeme besteht darin, einen sogenannten kontrollierten Flug ins Gelände (CFIT) zu verhindern, einen Unfall, bei dem ein Flugzeug trotz ordnungsgemäßer Besatzung auf den Boden, das Wasser oder ein Hindernis wie einen Berg oder ein Gebäude stürzt und lufttüchtig. Dies kann auf Faktoren wie Navigationsfehler, Ermüdung oder Desorientierung des Piloten oder wetterbedingte eingeschränkte Sicht zurückzuführen sein. CFIT-Vorfälle sind dramatisch seltener geworden, seit Bodennähewarnsysteme in den 1970er Jahren weit verbreitet waren. Die Verwendung eines GPWS in großen Flugzeugen ist in vielen Ländern gesetzlich vorgeschrieben.

Die Höhe des Flugzeugs wird von einem Bodennäherungswarnsystem mit einem Radarhöhenmesser überwacht, der Funkwellen vom Flugzeug nach unten sendet, um zu bestimmen, wie weit der Boden entfernt ist. Die meisten von Verkehrsflugzeugen mitgeführten Radarhöhenmesser sind Kurzstreckengeräte mit Reichweiten von weniger als einer Meile (etwa 1.6 km). Die Informationen des Radars werden von einem Computer überwacht und analysiert, der gefährliche Situationen und Trends in den Daten erkennen kann, wie beispielsweise eine gefährlich schnelle Sinkgeschwindigkeit, gefährlich naher Boden während oder unerwarteter Höhenverlust. Wenn gefährliche Bedingungen erkannt werden, gibt das Bodennäherungswarnsystem dem Piloten optische und akustische Warnsignale.

Die Haupteinschränkung von Standardausführungen von Bodennäherungswarnsystemen besteht darin, dass es nur direkt unter das Flugzeug schaut. Es kann erkennen, wenn das Flugzeug zu niedrig ist oder an Höhe verliert, aber wenn das Gelände selbst steil ansteigt, kann das GPWS den Piloten nicht informieren, bis sich das Flugzeug bereits über dem ansteigenden Gelände befindet. Eine solche Warnung kann zu spät kommen, insbesondere wenn Dunkelheit oder Wetterbedingungen den Boden verdeckt haben. Bei zivilen Flugzeugen wurde diese Schwäche durch die Entwicklung des Enhanced Ground Proximity Warning Systems (EGPWS) behoben, ein Fortschritt, der durch die Entwicklung des Global Positioning Systems (GPS) ermöglicht wurde. Das EGPWS enthält eine elektronische Geländedatenbank und hält ständigen Kontakt mit dem GPS, um den eigenen Standort des Flugzeugs zu verfolgen, sodass es den Piloten genaue Geländedaten außerhalb der Reichweite seines eigenen Radars liefern kann.

Die Beschränkungen eines herkömmlichen GPWS werden bei einem Hochgeschwindigkeits-Militärflugzeug, das in geringer Höhe fliegt, zu einem viel schwerwiegenderen Problem. Wenn sich ein solches Flugzeug einem Gelände nähert, das eine Kollisionsgefahr darstellt, wie z. B. einem Hügel oder einem Berg, wird jede Warnung über den Abstand des Flugzeugs vom Boden, die nicht erfolgt, bevor das Flugzeug tatsächlich über dem ansteigenden Hang ist, nur Bruchteile von Sekunden geliefert vor der Kollision. So sind einige moderne Militärflugzeuge wie die amerikanische F-16 Fighting Falcon, die französische Mirage 2000 und der Eurofighter Typhoon mit einer ausgefeilteren Ausrüstung ausgestattet, die Radarhöhenmesser, digitale Geländekarten und GPS-Verbindung kombiniert in einem EPGWS verwendet, mit zusätzlichen Daten von den Flugsteuerungs- und Trägheitsnavigationssystemen des Flugzeugs. Auf diese Weise kann das Flugzeug seinen aktuellen Flugweg in Meilen voraus projizieren und mit seinen Höhenkarten vergleichen, um den Piloten vor möglichen Kollisionen zu warnen.