4.2  Sprechfunkverkehr bei VFR-Flügen

Im Segelflug erfolgt der Sprechfunkverkehr über Funk und die Datenkommunikation über Transponder und Flarm.

 

Abb. 4.2.1  VFR-Funkgerät

 

Abb. 4.2.2  Transponder

 

Abb. 4.2.3  FLARM - Anzeige

Schallwellen

Der Schall (Schwingung der Luft) pflanzt sich in Form von Schallwellen durch die Luft fort. Die Geschwindigkeit, mit der dies geschieht, beträgt ca. 330 m/s.

Eine Schallwelle hat eine Wellenlänge und eine Amplitude

 

 Abb. 4.2.4 SchallwellenAbb. 4.2.4  Schallwellen

Frequenz

Je mehr Wellen pro Zeiteinheit, desto höher ist der Ton, und je größer die Amplitude, desto lauter ist er. Die Anzahl der Wellen pro Sekunde wird als Frequenz bezeichnet und in Hertz (Hz) angegeben. Unten kannst du sehen, dass die Anzahl der Wellen pro Sekunde zunimmt. Die Frequenz erhöht sich auf 5 Schwingungen pro Sekunde.

 

Wave frequencyAbb. 4.2.5  Frequenz

Der Mensch kann Frequenzen zwischen 20 und 20.000 Hz hören.

Funkwellen

Radio- oder Funkwellen sind elektromagnetische Wellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit (ca. 300.000.000 m/s) ausbreiten. Der Entdecker der Radiowellen war Heinrich Hertz. Auch Radiowellen haben Wellenlänge, Amplitude und Frequenz. Der Frequenzbereich reicht von einigen hundert Hertz bis zu einigen Giga-Hertz (GHz).

  • 1 Hz ist 1 Schwingung pro Sekunde
  • 1 kHz (Kilo ist Tausend) sind 1.000 Schwingungen pro Sekunde.
  • 1 MHz (Mega ist 1 Million) sind 1.000.000 Schwingungen pro Sekunde
  • 1 GHz (Giga ist 1 Milliarde) sind 1.000.000.000 Schwingungen pro Sekunde.  

Das VHF-Band

Unsere Flugfunkgeräte arbeiten im VHF-Band. Das VHF-Frequenzband reicht von 30 bis 300 MHz. Im VHF-Band gibt es das VHF-NAV-Band von 108 bis 118 MHz und das VHF-COM-Band von 118 bis 137 MHz. Im NAV-Band arbeiten Funk-Navigationsanlagen und im COM-Band Sprechfunkgeräte.

Nachfolgend sind die Frequenzbänder aufgeführt.

 

 Abb. 4.2.6 FrquenzbänderAbb. 4.2.6  Frequenzbänder

Kanalabstand

Bis 2018 hatten Flugfunkgeräte einen Kanalabstand von 25 kHz. Nach 122,475 MHz kam 122,500 MHz und dann 122,525 MHz. Da es zu einem Mangel an Frequenzen kam, mussten auch in der allgemeinen Luftfahrt ab dem 31. Dezember 2017 alle Funkgeräte durch Funkgeräte mit einem Kanalabstand von 8,33 kHz ersetzt werden. Aus der Frequenz 123.35 ist beispielsweise der Kanal 123.355 geworden. Beim 8,33 kHz-Raster wird das Wort „Frequenz“ durch „Kanal“ ersetzt.

Reichweite der Funksignale

Wenn ein Segelflugzeugpilot während eines Überlandflugs niedrig oder weit entfernt ist, kannst du sein Funksignal nicht empfangen. Die Reichweite des Funksenders ist nicht unendlich. Die Wellen werden durch die Atmosphäre gedämpft und sie können bei hohen Frequenzen nicht gekrümmt werden. Die Reichweite des Funksignals hängt von der Leistung des Funkgeräts, der Entfernung zum Empfänger und von räumlichen Hindernissen (Berge, Erdkrümmung) ab. Die Ausbreitung von Funkwellen erfolgt auf drei Wegen. Wir unterscheiden:

  • Bodenwellen. Niedrige Frequenzen folgen einer gekrümmten Linie entlang der Erdoberfläche. Diese Oberflächenwellen (auch Bodenwellen genannt) reichen bis über den Horizont hinaus.
  • Raumwellen.  UKW-Wellen breiten sich in einer nahezu geraden Linie vom Sender zum Empfänger aus. Sender und Empfänger befinden sich tatsächlich in "Sichtweite" zueinander „quasi-optische Reichweite“. Da diese Wellen durch die Atmosphäre leicht gebeugt werden, kann das Signal etwas über den sichtbaren Horizont hinausreichen.
  • Ionosphärenwellen.  Diese Wellen prallen an der Ionosphäre (eine Schicht, die die Erde umgibt) ab und werden dann zur Erde zurück reflektiert.

 

 Abb. 4.2.7. WellenausbreitungAbb. 4.2.7  Wellenausbreitung

Die Funkgeräte in unseren Segelflugzeugen verwenden UKW-Wellen (Direkt- oder Raumwellen). Es muss eine gerade Linie zwischen Sender und Empfänger bestehen. Die Reichweite wird grob wie folgt berechnet: Reichweite in Kilometern = 4 x die Wurzel aus der Flughöhe in Metern. Beispiel:

Bei einer Flughöhe von 900 m beträgt die Reichweite 4 x 30 = 120 km.

Die Reichweite von zwei sich rufenden Segelflugzeugen in jeweils ca. 900 m Höhe ist doppelt so groß, also 2 x 120 = 240 km.

Die obige Berechnung ist sehr ungenau, weil in der Realität Faktoren wie die Atmosphäre, die Höhe der Empfangsantenne, Berge oder Wasser einen großen Einfluss auf die Reichweite des Signals haben.

Wichtige Frequenzen

121,500 MHz VHF-Notfrequenz

Langen Information: Frequenzen siehe Karte

Langen Information ist ein Fluginformationsdienst. Er liefert z.B. Informationen über Verkehr auf deiner Route, das regionale QNH, usw. Du kannst auch Informationen über deine Position anfordern, wenn du unsicher bezüglich deines aktuellen Standortes bist.

 

Abb. 4.2.8  Transponder

Transponder

Das Wort Transponder setzt sich zusammen aus den Worten: Transmitter und Responder. In Deutschland sind manche Segelflugzeuge, und die meisten Reisemotorsegler mit Transponder ausgerüstet.

In der Umgebung von einigen Verkehrsflughäfen wurden in Deutschland „Transponder Mandatory Zones“ eingerichtet, in die nur mit einem eingeschalteten Transponder eingeflogen werden darf.

Luftfahrzeuge die einen Transponder haben, müssen diesen immer einschalten (Schalter ALT), es sei denn, er wird wie bei den meisten Segelflugzeugen nur von einer Batterie versorgt. Dann kann der Transponder außerhalb einer TMZ abgeschaltet werden. (siehe SERA.13001).

SERA.13001 Betrieb eines SSR-Transponders

a) Verfügt das Luftfahrzeug über einen betriebsfähigen SSR-Transponder, hat der Pilot den Transponder während des Fluges durchgängig zu betreiben, unabhängig davon, ob sich das Luftfahrzeug innerhalb oderaußerhalb eines Luftraums befindet, in dem Sekundärrundsichtradar (SSR) für Zwecke des Flugverkehrsdienstes verwendet wird. 

b) Piloten dürfen die Funktion IDENT nicht betreiben, sofern sie nicht vom Flugverkehrsdienst dazu aufgefordert werden. 

Wo und wann du einen Transponder verwenden musst, siehst du auf der Luftfahrtkarte und in der AIP part Enroute. Meistens musst Du dann auch eine andere Sprachfrequenz abhören, damit dein Fluglotse Dich ansprechen kann (TMZ mit Hörbereitschaft).

  Abb. 4.2.9 TMZ

Abb. 4.2.9  TMZ

Ein Transponder sendet und antwortet. Er sendet periodisch ein Signal aus und antwortet, wenn er von einem Radar oder einem ACAS (Airborne Collision Avoidance System eines Verkehrsflugzeugs) abgefragt wird.  Als Antwort sendet er ein Signal zurück, das Informationen wie den Transpondercode und die Flughöhe enthält. Dieses Signal wird vom Radar oder ACAS empfangen und zu einer Entfernung und Richtung verarbeitet. Welche Informationen genau übertragen werden, hängt von der Art und Konfiguration des Transponders ab.

Transponder-Einstellungen

Es gibt folgende Modi:

  • Mode A sendet nur den eingestellten, vierstelligen Code (Squawk)
  • Mode C wird verwendet, um die Höhe zu übertragen (ausgedrückt in Flugfläche, also bezogen auf die Standard-Druckfläche 1013,2 hPa).
  • Mode A/C: Der Modus A/C sendet den vierstelligen Code und die Höhe.
  • Mode S sendet zusätzlich einen eindeutigen 24-Bit-Identifikationscode und ggf. weitere Informationen. Der Identifikationscode enthält unter anderem das Kennzeichen des Luftfahrzeugs (zum Beispiel: D-1234)

Die 24-Bit-Kennung wird von der nationalen Luftfahrtbehörde vergeben. 

Im europäischen Luftraum müssen Mode-S-Transponder verwendet werden.

Wenn ein Mode-S-Transponder mit einem GPS-Empfänger verbunden ist, kann er auch die GPS-Daten des Flugzeugs übertragen. Dies wird als ADS-B-Signal bezeichnet. ADS-B steht für "Automatic Dependent Surveillance-Broadcast".  Ein Mode-S-Transponder mit ADS-B-Informationen besteht also aus den Mode-S-Transponder-Informationen und den GPS-Informationen (Position, Höhe und Geschwindigkeit).

 

Abb. 4.2.10  ADS-B

Mit einem ADS-B-Empfänger kannst du die ADS-B-Daten auf einem Display im Flugzeug oder z. B. auf einer Karte anzeigen. Siehe zum Beispiel: http://planefinder.net/

Vor dem Start stellst du den Transponder auf Standby. Dies ist der Aufwärmmodus. Wenn du den Transponder auf ON (Mode A) stellst, wird nur der vierstellige Code übertragen. Nur in der Einstellung ALT (Mode ACS) werden Höhe, Position und der Identifikationscode gesendet. Wenn der Transponder versehentlich auf ON statt auf ALT gestellt wird, kann die Flugsicherung verlangen, dass der Transponder auf ALT (Mode ASC) gestellt wird. 

Eine solche Anweisung über Funk lautet:

  Abb. 4.2.11 SQUAK.EinstellungAbb. 4.2.11  SQUAK.Einstellung

Es ist wichtig, dass du deinen Transponder auf ALT schaltest, damit die Flugsicherung und andere Flugzeuge deine Position, Höhe und deinen Identifikationscode bekommen. Du musst nicht in Kontakt mit einem Fluglotsen sein, um von deinem Transponder zu profitieren. Die Flugsicherung kann damit z.B. einen größeren (und schnelleren) Verkehr auf deine Anwesenheit aufmerksam machen. Außerdem nutzen die ACAS-Systeme großer Flugzeuge Transpondersignale zur Kollisionsvermeidung. Wenn Du mit dem Lotsen in Verbindung stehst, kann er dich auch vor anderem Verkehr (z.B. schnelles Motorflugzeug von hinten, Fallschirmabsprung voraus) warnen.

Der Transponder im Bild ist auf den Code 7000 eingestellt. Beim VFR-Fliegen im unkontrollierten Luftraum bleibt der Transponder auf diesen Code eingestellt. Im kontrollierten Luftraum kann die Flugsicherung dich auffordern, einen anderen Code zu squawken. Es gibt ein paar spezielle Codes:

Besondere Transponder-Codes (Squawks)

  • 7000 für das Fliegen im unkontrollierten Bereich
  • 7500 Code zur Anzeige von Entführung
  • 7600 Code, um anzuzeigen, dass ein Verlust des Funkkontakts vorliegt
  • 7700 Code zur Anzeige eines Notfalls

Eine Erinnerung für diese Codes:

  • 7500   seven five, someone with a knife
  • 7600   seven six, ich hör nix
  • 7700   seven seven, we're going to heaven

Der Transponder verfügt außerdem über eine IDENT-Taste. Es könnte sein, dass die Flugsicherung dich anweist, diese Taste zu drücken: "Squawk ident!“ Du drückst dann einmal die IDENT-Taste und deine Position leuchtet eine Zeit lang auf dem Bildschirm der Flugsicherung auf.

Lies vor der Benutzung deines Transponders immer das Handbuch sorgfältig durch, um Fehlbedienungen zu vermeiden.