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3.1 Navigation
Die vorherrschende Form der Flugnavigation ist die Instrumentenflugnavigation, die einen sicheren Flug auf einer geplanten Flugroute auch ohne Boden- und Horizontalsicht ermöglicht. Der kommerzielle Luftverkehr wird im Interesse größtmöglicher Sicherheit unabhängig von den jeweils gegebenen meteorologischen Bedingungen nach Instrumentenflugregeln
durchgeführt.
3.1.1 Höhenmessung
Mit Hilfe eines Aneroid-Dosenbarometers wird an Bord des Flugzeuges der statische Luftdruck der Außenluft gemessen. Der Dosenhub wird als Maß für den örtlichen statischen Luftdruck genommen und über eine Eichformel zur Flughöhe in Beziehung gesetzt. Der Höhenmesser ist allgemeinen auf einen Normaldruck von 1023,2 mbar eingestellt. Nur im Landeanflug wird der Höhenmesser beim Passieren der sogenannten Übergangshöhe (transition level) von Hand auf den aktuellen örtlichen Umgebungsdruck umgestellt. Nur so ist eine exakte Höhenmessung möglich, welche für die Landung und den Start unbedingt notwendig ist. Beim Passieren der Übergangshöhe nach dem Start wird wieder auf den Normdruck von 1023,2mbar umgestellt. Denn im Reiseflug muß die Höhe nicht exakt gemessen werden, weil alle Flugzeuge ihren Höhenmesser auf diesen Wert eingestellt haben. Das heißt alle Höhenmesser messen um den selben Betrag "falsch" und dadurch stimmt auch der Höhenabstand der Flugzeuge genau.
3.1.2 Variometer
Es dient zur Bestimmung der Steig- oder Sinkgeschwindigkeit. Ein Luftvolumen steht über einen Strömungswiderstand (Kapillare, Schlitz, Stauscheibe) mit dem statischen Druck der Außenluft in Verbindung. Bei Höhenänderung ändert sich der statische Druck; der Druckausgleich kann wegen des Strömungswiderstandes nur langsam erfolgen. Die Druckdifferenz am Stömungswiderstand ist ein Maß für die Vertikalgeschwindigkeit.
3.1.3 Trägheitsnavigationssystem
Eines der wichtigsten Instrumente ist das Trägheitsnavigationssystem. Es heißt INS (intertial navigation system). Es errechnet den Weg über Grund mit großer Präzision. Das Prinzip beruht auf den Kreiselgesetzen. Das typische an Kreiseln ist ihre Richtungsstabilität. Im INS sind dazu drei frei hängende Kreisel schnell drehende Kreisel angeordnet. Die Lage der Kreisel ändert sich, im Gegensatz zum Flugzeug, während des gesamten Fluges nicht. Dadurch lassen sich Lageänderungen des Flugzeuges registrieren. Der Standort kann dann mit Hilfe dieser Daten und der Daten von drei Beschleunigungsmessern vom Bordcomputer immer exakt berechnet werden. Vor dem Start muß jedoch die Koordinaten für den Standort eingegeben werden. Die Himmelsrichtung zum geographischen Nordpol findet das System nach nur 15 Minuten selbst ! In dieser zeit hat sich die Erde weit genug gedreht, um dem INS die Richtung der Erdachse zu vermitteln. Durch dieses System kann der Pilot den Kurs halten und erhält die Geschwindigkeit über Grund. Ohne diese Geschwindigkeitsangabe käme man nie zum gewünschten Ziel. Bei neuen Flugzeugen wird das INS durch das IRS (intertial reference system) ersetzt. Das IRS benötigt keine mechanischen Kreisel mehr. Diese werden beim IRS durch Laserkreise ersetzt. Das Meßprinzip beruht auf der Laufzeit des Lichts. Die technische Ausführung ist hedoch sehr kompliziert.
3.1.4 Geschwindikeitsmessung
Die Bestimmung der Eigengeschwindigkeit gegenüber der umgebenden Luft geschieht über Staudruckmessung mit dem Fahrtmesser. Meßgeber ist das außerhalb vom Rumpf im freien Luftstrom angebrachte Staudruckrohr. Die Differenz zwischen dem Gesamtdruck und statischem Druck wird über eine Membrandose gemessen und angezeigt. Zur Ermittlung der genauen Werte wird der Einfluß der momentanen Luftdichte berücksichtigt.
3.1.5 Instrumentenlandesystem
Die Landung wird vom Instrumentenlandesystem (ILS) unterstützt.
Von zwei Antennensystemen am Boden werden Funksignale abgestrahlt, welche sogenannte Leitebenen für die horizontale und vertikale Führung bilden. Eine grobe Entfernungsanzeige ergibt sich beim Durchfliegen der Markierungfeuer Outer Marker (OM), Middle Marker (MM) und Boundary Marker (BM). Der Bordempfänger setzt die Funksignale in hörbare und visuelle Kennungen um. Siehe Bild Der Pilot muß den Schnittpunkt der Waagrechten und Senkrechten in der Mitte halten. Dadurch wird er genau zum Ziel geführt.
3.1.6 Autolanding
Moderne Flugzeuge haben die Möglichkeit automatisch zu landen. Es ist dem Piloten überlassen ob er das Landen dem Autopiloten überlässt, oder ob er manuell landet. Wenn allerdings schlechte Sicht kein manuelles Landeverfahren erlaubt. Eine "auto-landing"- Einrichtung, kann die Maschine auch bei 0 Meter horizontaler und vertikaler Sicht zentimetergenau auf die Landebahn bringen. Wenn der Kapitän dann in einer Flughöhe von etwa 7m die Landebahn sieht, darf der Autopilot landen. Andernfalls muß der Kapitän noch in dieser geringen Höhe die Landung abbrechen und durchstarten.
3.2 Ordnung im Luftraum
Mit der Dichte des Luftverkehrs ist die Kollisionsgefahr in der Luft gewachsen. Um Unfälle zu verhindern, wurde ein weitgefächertes System aus unsichtbaren Luftstraßen geschaffen. Eine Luftstraße ist 18 km breit. Dies hat jedoch keine große Bedeutung, denn es herrscht kein Gegenverkehr. Die Höhenstaffelung der Luftstraßen beträgt im unteren Luftraum 300 Meter, im oberen, das heißt in Höhen über 8800 Meter, 600 Meter.
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