Ungerichtetes Funkfeuer
Ein Non Directional Beacon (NDB) (dtsch. ungerichtetes Funkfeuer) ist eine Sendeanlage am Boden, welche ununterbrochen in alle Richtungen (ungerichtet) Funkwellen ausstrahlt. NDBs dienen als Strecken- oder Anflugfeuer, sowie zur Positionsbestimmung in der Flug- und Seenavigation.
Antennenanlage
Non Directional Beacons verwenden, im Unterschied zu Rundfunksendern, die ebenfalls im Lang- und Mittelwellenbereich zwischen 190 bis 1.750 kHz senden, nur sehr unscheinbare Sendeantennen mit Höhen von ca. 10 bis 15 m oder aufgespannte T-Antennen. Die vom NDB ausgestrahlten Funkwellen werden im Flugzeug empfangen und im ADF-Gerät (Radiokompass) dargestellt. Die NDB-Sender sind als Doppelanlagen mit einem Monitor ausgelegt. Der Monitor gibt eine Störanzeige an die nächste Kontrollstation, wenn die Sendeleistung um mehr als 50% abfällt oder die Kennung ausfällt. Bei Ausfall eines Senders wird automatisch der Reservesender geschaltet.
NDB-Typen
- Strecken-NDBs haben Reichweiten bis zu 200 km. Deren Kennung besteht aus 3 Buchstaben.
- Anflug-NDBs in der Nähe von Flughäfen haben dagegen nur eine Reichweite von 15 bis 25 NM. Sie besitzen zur Unterscheidung oft eine Kennung aus nur zwei Buchstaben. Die Anflug-NDBs, die an der Anfluggrundlinie zu einem Flughafen stehen, werden als Locator (L) bezeichnet. Bei einem IFR-Anflug werden nacheinander der LO (Locator am Outer Marker [OM]) sowie der LM (Locator am Middle Marker [MM]) überflogen. Kurz vor dem optimalen Aufsetzpunkt piept im Cockpit in kurzer Folge die Ton-Kennung des passierten LI (Locator am Inner Marker [IM]). Der Inner Marker ist jedoch nur in den USA üblich.
NDB-Zeichen aus Luftfahrtkarte
Anflugfunkfeuer (L) Kennung: 2 Buchstaben (358 HW)
Streckenfunkfeuer (NDB) Kennung: 3 Buchstaben (403 HAB)
technische Anlage
Die technische Ausrüstung zur Navigation mittels NDB besteht aus zwei Vorrichtungen, einerseits dem Automatic Direction Finder (ADF) im Flugzeug oder an Bord eines Schiffes und andererseits der NDB-Sendeanlage am Boden.
NDBs arbeiten in Deutschland im Frequenzbereich von 200 bis 526,5 kHz, weltweit von 190 kHz bis 1750 kHz. Die Funkwellen geben keinen Hinweis auf recht- oder missweisend Nord. Der Abstand zwischen den einzelnen Frequenzen beträgt 1 kHz (laut ICAO Annex 10). NDBs senden in der Sendeart A0/A1 (eine Trägerwelle, die für die Kennung im Morsecode unterbrochen wird) oder A0/A2 (eine Trägerwelle, auf die die Kennung im Morsecode aus 2 oder 3 Buchstaben aufmoduliert wird). Die Kennung dient der eindeutigen Identifizierung und wird etwa alle 30 Sekunden wiederholt.
Reichweite
NDBs haben, abhängig vom Verwendungszweck, eine Reichweite von 15 bis 200 NM (Nautische Meilen). NDBs haben eine festgelegte Betriebsentfernung von 15 NM bis 100 NM. Die Signale von NDBs folgen der Erdkrümmung. Gegenüber dem VOR bieten NDBs den Vorteil einer wesentlich größeren Reichweite bei niedrigen Flughöhen. Allerdings kann es neben anderen Störungen besonders in den Abendstunden, aufgrund von Reflexionen an der Ionosphäre, zu Überreichweiten mit Überlagerung der Frequenzen, dem Fading, kommen.
Da die Signale der NDBs durch die Bodenwellenausbreitung der Langwellen der Erdkrümmmung folgen, ist ein Empfang (insbesondere nachts) auch in größerer Entfernung als die nominelle Reichweite angibt, prinzipiell möglich. Dies ermöglicht auch den bei DXern beliebten NDB-DX, wobei es schon durchaus gelang NDBs aus Übersee zu empfangen.
Einsatzmöglichkeiten
NDBs bieten im Vergleich zu moderneren Möglichkeiten (VOR/DME, GPS) eine geradezu rudimentäre Form der Navigation - im wesentlichen bieten sie die Möglichkeit eine gerade Linie zu fliegen. Nach Einführung der VOR-Navigation hat die NDB-Navigation eine Nische in verschiedenen Anwendungen gefunden.
Zunächst können NDBs genutzt werden, um Funkstandlinien zu einzelnen Stationen zu finden. Eine Funkstandlinie (engl. radio line of position (LOP)) ist eine gedachte Linie zu einer Station (NDB), die durch Angabe eines Winkels die Position des NDB beschreibt.
Auf diese Art und Weise können mit Hilfe von NDBs und VORs Luftstraßen (engl. airways) gebildet werden. Flugzeuge folgen in Erfüllung ihres aufgegebenen Flugplans diesen vorprogrammierten Flugrouten. Airways, auch Vektoren genannt, werden nummeriert und standardisiert auf Karten dargestellt.
Die Möglichkeit Funkstandorte mittels NDBs zu intercepten, wird seit langem genutzt. Ein Funkstandort kennzeichnet die Position eines Flugzeuges oder Schiffes. Ein Fix entsteht dadurch, dass Standlinien zu den einzelnen Navigationspunkten (NDBs) auf der Karte gezeichnet werden. Wenn die Standlinien sich schneiden, entsteht ein Winkel mit dem Fix als Schnittpunkt. Diese Art der Darstellung eines Funkstandortes erlaubt dem Piloten seine Position zu bestimmen. In Situationen, bei denen andere Navigationssysteme, wie VOR und DME oder GPS versagen, kann so weiter navigiert werden.
NDBs werde am häufigsten als Marker für Instrumentenlandesysteme (ILS) und für Standard-Approaches genutzt.
Gefahrenquellen
Verwirrungskegel (engl. cone of confusion) Oberhalb der Sendestation ist in einem kegelförmigen Bereich kein zuverlässiger Empfang möglich. Die Breite beträgt 30–40°. Dieser Kegel wird als Verwirrungskegel (engl. cone of confusion) oder Schweigekegel (engl. cone of silence) bezeichnet.
elektrischer Einfluss (engl. electrical error) Gewitter und gelegentlich auch elektrische Interferenzen mit Quellen außerhalb und innerhalb eines Flugzeugs können die ADF-Nadel veranlassen, sich in Richtung der elektrischen Quelle zu bewegen. So können Ansammlungen von magnetischem Material in der Erdkruste zu Falschanzeigen der ADF-Nadel führen.
Küstenlinieneffekt (engl. shoreline error) An Küstenlinien kann es bei nahezu parallelem Verlauf des Signals und der Küstenlinie zu einer Fehlanzeige kommen.
Bergeffekt (engl. terrain error) Einen ähnlichen Einfluss können auch hohe Berge und Klippen auf Radiowellen haben.
Dämmerungseffekt (engl. twilight error) Radiowellen werden durch die Ionosphäre zurückgeworfen und verursachen besonders während des Sonnenaufgangs und während der abendlichen Dämmerung in einem Abstand von 60–110 km vom Sender Überlagerungserscheinungen (engl. fading).
Siehe auch
Literatur
- Brian Kendal – Manual of Avionics, BSP Professional Books, London, England 1987
- Rod Machados – Instrument Pilot's Survival Manual 1998, ISBN 0-9631229-0-8
- Skip Carden – ADF Directory and Manual, Durham, NC. 1988
- Jeppesen Sanderson - Private Pilot Study Guide, Englewood 2000, ISBN 0-88487-265-3
- Jeppesen Sanderson - Privat Pilot Manual, Englewood 2001, ISBN 0-88487-238-6
- Jürgen Mies - Funknavigation, Motorbuch Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-613-01648-6
- Peter Dogan - The Instrument Flight Training Manual, 1999, ISBN 0-916413-26-8
- Walter Air - CVFR Lehrbuch Mariensiel 2001
- Wolfgang Kühr - Der Privatflugzeugführer, Flugnavigation, Friedrich Schiffmann Verlag, Bergisch Gladbach 1981, ISBN 3-921270-05-7