Steuerungs- und Überwachungssystem für die Flugplatzbefeuerung (ALCMS)

Definition

Ein Steuerungs- und Überwachungssystem für die Flugplatzbefeuerung (ALCMS) ist ein Computersystem, das die Flugplatzbefeuerung steuert und deren Status meldet.

Die FAA nennt es airport lighting control and monitoring system und legt es als L-890-System fest. AC 150/5340-30J verwendet die Abkürzung für beide Namen. AC 150/5345-56B sagt, dass das ALCMS die Steuerung und Überwachung der beleuchteten visuellen Hilfsmittel vereinfacht. Seine Grundfunktion ist dieselbe auf einem Allgemeinflugplatz mit wenigen Flugbewegungen am Tag wie auf einem großen Flughafen mit Hunderten.

Die Seite Lichtsteuerung behandelt die Funktion: Intensitätsstufen, Relaisfelder, pilotengesteuerte Beleuchtung und Haltebalken. Diese Seite behandelt das System, das dies mit Computern erledigt, und was die FAA-Spezifikation von diesem System verlangt.

Bestandteile eines ALCMS

AC 150/5345-56B, Abschnitt 3.2, nennt die Hauptkomponenten.

Komponente	Was sie tut
ATC-Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI)	Ein Touchscreen im Tower, der einen Flugplatzplan mit Schaltflächen für die Leuchten zeigt
ATC-Computer	Empfängt die HMI-Befehle und sendet sie per Glasfaserkabel, drahtlosem Netzwerk oder Kupferkabel an den Vault
Fern-HMI und Fern-Computer	Zeigen den Status an anderen Standorten, zum Beispiel im Betrieb. Sie stehen standardmäßig nur auf Ansicht und können steuern, wenn der Flugplatz es will
HMI im elektrischen Vault	Bietet eine Bedienoberfläche im Vault. Sie steht standardmäßig nur auf Ansicht
Computer im elektrischen Vault	Steht im Vault und ist an das Vault-Netzwerk angeschlossen
Steuerungs- und Überwachungsausrüstung	Verbindet das Vault-Netzwerk mit dem Konstantstromregler (CCR), dem Stromkreiswähler, dem Generator und anderen Geräten
Vault-Kommunikationsnetzwerk	Verbindet den Vault-Computer mit den gesteuerten Geräten. Es ist nur für das ALCMS bestimmt
ALCMS-Kommunikationsnetzwerk	Verbindet die Computer per Festverdrahtung, Glasfaserkabel oder drahtlos. Die AC verlangt, es nur für das ALCMS zu nutzen

Zwei Computer können zur Redundanz gleichzeitig laufen. Die AC erlaubt keine Laptops als ATC- oder Vault-Computer.

Was ein ALCMS verbindet

AC 150/5345-56B, Abbildung 1, zeigt die Schnittstellen. Durchgezogene Linien sind die Mindestschnittstellen eines Grundsystems. Gestrichelte Linien sind Optionen für den Flugplatz. Die Abbildung zeigt diese Verbindungen:

Befeuerungssysteme für Navigationshilfen, etwa ALSF, PAPI , VASI und REIL
Pistenschutzfeuer
Haltebalken und Sensoren eines SMGCS
Pistensichtweite (RVR)
das Drehfeuer und die Hindernisbefeuerung
die L-854-Funksteuerung
Netzstrom und Reservestrom

Steuerungsregeln

Die AC legt Mindestanforderungen an die Steuerung fest (5.1 und 5.2):

Das ALCMS steuert jedes Element des Befeuerungsstromkreises einzeln. Dazu gehören die Helligkeitsstufen sowie Ein und Aus.
Die Steuerung kann zwischen den HMI-Stationen von ATC, Fernstation und Vault wechseln.
Der Flugplatz kann exklusive Steuerung wählen, mit einer Station in Kontrolle, oder kumulative Steuerung, mit mehreren.
Der Flugplatz kann die Steuerung an jeder Station ein- oder ausschalten, damit unbefugte Stellen die Leuchten nicht steuern können.
Eine externe Schnittstelle darf die Leuchten nicht automatisch steuern, ohne Bestätigung durch eine HMI. Dies betrifft die RVR, die Funksteuerung, Fotozellen und Tabellen für Sonnenauf- und -untergang.

Das ALCMS muss trotzdem eine Fotozelle oder einen Luft-Boden-Funk vorsehen. Es kann Hinweise zu Sonnenauf- und -untergang an der ATC-HMI anzeigen.

Überwachungsarten

AC 150/5345-56B, Tabelle 1, ordnet das ALCMS nach einer Überwachungsart, A bis D, und einer Ausfallsicherheitsart ein. Der Planer wählt die Überwachungsart passend zur Betriebskategorie des Flugplatzes.

Art	Name	Was überwacht wird	Typische Verwendung in der AC
A	Nur Steuerung	Computerfehler, Kommunikationsverbindung, Ausfallzustand, Ausfall der Vault-Schnittstelle. Keine Rückmeldung von den gesteuerten Elementen	Die AC nennt keine Kategorie
B	Grundüberwachung	Art A, plus Rückmeldung, ob ein Stromkreis ein oder aus ist	VFR und Kategorie I
C	Erweiterte Überwachung	Art B, plus ausgefallene Lampen, Strom und Spannung des Reglers	Kategorie II und III
D	SMGCS-bereit	Art C, plus einzeln ausgefallene Lampen, mit Standort und Leuchtenkennung	Kategorie III mit einem SMGCS-Plan

Art B belegt den Ein- und Aus-Zustand mit einem stromerfassenden Relais oder einem Stromwandler am Reglerausgang. Als Beispiel setzt die AC das Relais so, dass es mehr als 2,5 A bei einem Regler mit 5 Stufen erkennt. Bei einem Regler mit 3 Stufen beträgt der Wert mehr als 4,5 A. Art C hat einstellbare Schwellen für ausgefallene Lampen von 1 bis 15 Lampen, für eine Warnung und für einen Alarm. Er liest außerdem den echten Effektivwert von Ausgangsstrom und Spannung des Reglers, auf ±3 Prozent genau.

Ausfallsicherheit

Ausfallsicherheit ist die Aktion, die das ALCMS ausführt, wenn es einen Befehl für ein steuerbares Element nicht ausführen kann. Die AC definiert zwei Arten (7.1):

Art A, voreingestellt. Die gesteuerten Geräte gehen in einen vordefinierten Zustand, entweder ein mit einer festen Helligkeit oder aus. Der Bediener kann die Voreinstellung konfigurieren.
Art B, letzter Zustand. Die Geräte bleiben bei der Helligkeit, die sie vor dem Ausfall hatten. Ein Gerät, das aus war, bleibt aus. Das Gerät behält diesen Zustand auch nach einem vollständigen Stromausfall, auch mit Batteriepufferung. Software darf den Zustand nicht halten.

Flugplatzleuchten für den Betrieb der Kategorien II und III müssen die Ausfallsicherheit Art B haben. Bei beiden Arten muss das Personal vor Ort den Ausfallzustand am Regler übersteuern können. Die Leuchten bleiben im Ausfallzustand, solange der Regler Primärstrom hat.

Ereignisse, Warnungen und Alarme

Jedes Ereignis, jede Warnung und jeder Alarm hat einen Zeitstempel, auf die Sekunde genau. Die AC definiert drei Klassen (7.2):

Ereignis. Ein Bedienerbefehl oder eine Änderung des Status überwachter Geräte. Das System protokolliert es.
Warnung. Ein Fehler oder ein geringer Ausfall, der die visuellen Hilfsmittel noch nicht unter die Kriterien der Betriebsbereitschaft gesenkt hat. Warnungen erscheinen an den Wartungsschnittstellen und werden an der ATC-HMI ausgefiltert.
Alarm. Ein Fehler, der die visuellen Hilfsmittel unter die Kriterien der Betriebsbereitschaft senkt. Alarme erscheinen an der Wartung und an der ATC-HMI.

Beispiele für Alarme sind:

die Schutzabschaltung eines Reglers
ein gesteuertes Element, das auf einen befohlenen Schritt nicht reagiert
ein Zählwert ausgefallener Lampen an der Alarmschwelle
der Ausfall aller Kommunikationsverbindungen

Der Flugplatz legt die Speicherdauer des Ereignisprotokolls von 1 Tag bis 1 Jahr fest (7.4).

Die Überwachungsregeln von ICAO und EASA

ICAO und EASA verwenden den Begriff ALCMS nicht. Sie verlangen die Überwachung der Befeuerungssysteme.

Ein Überwachungssystem sollte den Betriebsstatus der Leuchten anzeigen (Anhang 14, 8.3.1, und CS ADR-DSN.S.890(a)).
Befeuerungssysteme, die Luftfahrzeuge steuern, müssen automatisch überwacht werden. Die Fehlerinformation muss automatisch an die Flugverkehrsdienststelle gehen. Dies ist ein Standard in Anhang 14, 8.3.2. EASA formuliert es in S.890(b) mit „should“.
Eine Änderung des Status einer Leuchte sollte für einen Haltebalken an einem Pisten-Haltepunkt innerhalb von zwei Sekunden angezeigt werden. Für alle anderen visuellen Hilfsmittel gilt die Grenze von fünf Sekunden (8.3.3, S.890(c)).
Für eine Piste, die bei einer Pistensichtweite unter 550 m genutzt wird, sollte die automatische Überwachung ein Absinken unter die minimale Betriebsbereitschaftsstufe anzeigen. Sie sollte die Information an die Wartungsmannschaft und an die Flugverkehrsdienststelle senden (8.3.4, 8.3.5, S.890(d) und (e)).

Die zuständige Behörde legt die minimale Betriebsbereitschaftsstufe fest, unter der der Betrieb nicht fortgesetzt werden sollte (GM1 ADR-DSN.S.890). Siehe Fernüberwachung für die Regel zur Anzeige im Tower.

Reaktionszeiten

AC 150/5340-30J, Anhang F, F.4.1, nennt die Reaktionszeiten des ALCMS. Die Werte gelten für den Labor-Zertifizierungstest mit einer kleinen Gruppe von Komponenten. Sie decken nur das ALCMS ab, nicht die Geräte, die es steuert. Der Planer muss Zeitbudgets für das gesamte System an jeder Schnittstelle festlegen. Die Seite Lichtsteuerung listet die Werte auf.

Was es auf einem Flugplatz bedeutet

Ein ALCMS meldet, was der Stromkreis tut. Es meldet nicht, was der Pilot sieht. Art B zeigt, dass Strom fließt. Art C zählt ausgefallene Lampen und liest Strom und Spannung des Reglers. Art D findet jede ausgefallene Lampe. Keine davon liefert die Intensität, die Strahlbreite oder die Ausrichtung eines Lichts.

Die EASA verlangt diese Messung getrennt. Für eine Präzisionsanflugpiste der Kategorie II oder III verlangt AMC1 ADR.OPS.C.015(b) und (f) eine Messung vor Ort. Sie umfasst die Intensität, die Strahlbreite und die Ausrichtung der Anflug- und Pistenfeuer. Die Messung ist mindestens zweimal jährlich für Bodeneinbaufeuer und mindestens einmal jährlich für andere Feuer vorgeschrieben.

Prüfen Sie die Art. Finden Sie heraus, welche Überwachungs- und Ausfallsicherheitsart das installierte ALCMS hat. Sie legt fest, was die Alarme anzeigen können.
Prüfen Sie die Ausfallsicherheit. Testen Sie, ob der Ausfallzustand dem voreingestellten Entwurf oder dem Entwurf mit letztem Zustand entspricht und ob die lokale Übersteuerung funktioniert.
Behalten Sie das Protokoll. Das Ereignisprotokoll ist der Nachweis über Helligkeitsänderungen und Alarme. Die AC erlaubt dem Flugplatz, es bis zu einem Jahr aufzubewahren.
Messen Sie die Leuchten getrennt. Nutzen Sie die Messung vor Ort oder eine Prüfung der Leuchten selbst.

Die Drohnen-Flugplatzinspektion von TarmacView prüft die Leuchten selbst. Sie ersetzt das ALCMS nicht.

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein Steuerungs- und Überwachungssystem für die Flugplatz-Bodenbefeuerung?

Es ist ein Computersystem, das die Flugplatz-Bodenbefeuerung steuert und ihren Status dem Betreiber meldet. Die FAA nennt es airport lighting control and monitoring system und legt es als L-890-System in AC 150/5345-56B fest. Der Tower, der elektrische Vault und andere Standorte sind an ein Netzwerk angeschlossen.

Worin unterscheidet sich ein ALCMS von der Lichtsteuerung?

Die Lichtsteuerung ist die Funktion, Leuchten zu schalten und ihre Helligkeit einzustellen. Ein ALCMS ist eine Möglichkeit dazu, mit Computern, Touchscreens und einem Netzwerk. Relaisfelder, Multiplexer und PLC-Systeme sind andere Möglichkeiten. Das ALCMS überwacht außerdem den Status der Stromkreise.

Was bedeutet L-890?

L-890 ist die Spezifikationsnummer der FAA für das Steuerungs- und Überwachungssystem der Flugplatzbefeuerung. AC 150/5345-56B legt die Mindestanforderungen fest. Sie ist für Projekte verbindlich, die Bundesmittel für Flughäfen erhalten. Die AC sagt, dass ein installiertes ALCMS nicht ersetzt werden muss, wenn sich die AC ändert.

Welche Überwachungsarten hat ein ALCMS?

AC 150/5345-56B definiert vier Arten. Art A ist nur Steuerung. Art B gibt eine Rückmeldung für Ein und Aus. Art C fügt die Anzahl ausgefallener Lampen sowie Strom und Spannung des Reglers hinzu. Art D überwacht jede einzelne Lampe und heißt SMGCS-bereit. Die AC ordnet B dem VFR oder der Kategorie I zu, C den Kategorien II und III und D der Kategorie III mit einem SMGCS-Plan.

Was passiert mit den Leuchten, wenn das ALCMS ausfällt?

Die Leuchten gehen in den Ausfallzustand. Bei einer voreingestellten Ausfallsicherheit gehen sie auf eine vorgegebene Helligkeit oder aus. Bei einer Ausfallsicherheit mit letztem Zustand bleiben sie bei der Helligkeit, die sie hatten. Flugplatzleuchten für den Betrieb der Kategorien II und III müssen die Ausfallsicherheit mit letztem Zustand haben. Die AC verlangt eine lokale Übersteuerung am Regler.

Zeigt ein ALCMS jede ausgefallene Lampe an?

Erst ab Art C aufwärts. Art C zählt ausgefallene Lampen und gibt bei festgelegten Schwellenwerten, von 1 bis 15 Lampen, eine Warnung und einen Alarm aus. Art D nennt Standort und Leuchtenkennung jeder ausgefallenen Lampe. Die Arten A und B überwachen keine Lampen. Keine der Arten misst die Intensität eines Lichts an der Lampe.

Können Funksteuerung oder Pistensichtweite (RVR) die Leuchten automatisch umschalten?

Nicht ohne Bediener. AC 150/5345-56B sagt, dass das ALCMS nicht zulassen darf, dass eine externe Schnittstelle die Leuchten ohne Bestätigung an der HMI automatisch steuert. Die AC nennt die RVR, die Funksteuerung, Fotozellen und Tabellen für Sonnenauf- und -untergang. Das ALCMS muss trotzdem eine Fotozelle oder einen Luft-Boden-Funk vorsehen.

Wie schnell muss ein ALCMS eine Statusänderung einer Leuchte anzeigen?

ICAO und EASA empfehlen eine Anzeige innerhalb von zwei Sekunden für einen Haltebalken an einem Pisten-Haltepunkt. Für alle anderen visuellen Hilfsmittel empfehlen sie fünf Sekunden. ICAO Anhang 14, 8.3.3, und CS ADR-DSN.S.890(c) sagen das.

Dies ist ein Referenzeintrag. TarmacView bietet Drohneninspektionsdienste an und verkauft nicht die in diesem Glossar beschriebene Ausrüstung oder Materialien.

Was ist ein Steuerungs- und Überwachungssystem für die Flugplatzbefeuerung (ALCMS)?