Entfernungsmessgerät (DME)

Das Entfernungsmessgerät (DME) ist ein grundlegendes Funknavigationssystem der Luftfahrt, das in Echtzeit eine präzise Schrägentfernung zwischen einem Flugzeug und einer festen Bodenstation liefert. DME arbeitet im UHF-Band (960–1215 MHz) und unterstützt Piloten sowie Fluglotsen mit essenziellen Entfernungsdaten für die Streckennavigation, Terminalverfahren und Präzisionsanflüge. Seine Rolle in der modernen Luftfahrt ist kritisch – nicht nur als eigenständige Hilfe, sondern auch als Bestandteil integrierter Navigationssysteme (wie VOR/DME, ILS/DME und RNAV-Systeme) sowie als terrestrische Rückfallebene für Satellitennavigationssysteme.

Wie DME funktioniert

DME misst die verstrichene Zeit zwischen der Aussendung von Abfrageimpulsen durch das Flugzeug (Interrogator) und dem Empfang der Antwortimpulse des bodengebundenen Transponders. Der Ablauf ist wie folgt:

• Die DME-Einheit des Flugzeugs sendet gepaarte Impulse auf einer bestimmten UHF-Frequenz.
• Die Boden-DME-Station empfängt diese Impulse, wartet eine standardisierte Antwortverzögerung von 50 Mikrosekunden und sendet gepaarte Antwortimpulse auf einer gepaarten Frequenz zurück.
• Das System im Flugzeug misst die gesamte Laufzeit, zieht die bekannte Verzögerung ab und wandelt den Rest in eine Entfernung (Schrägentfernung) um, die in nautischen Meilen angezeigt wird.

Diese Schrägentfernung umfasst sowohl die horizontale Entfernung als auch die Höhe des Flugzeugs über der Bodenstation – der angezeigte Wert ist also die direkte Linie, nicht die Streckendistanz.

DME liefert keine Richtungs- oder Azimutinformationen; es misst ausschließlich die Entfernung. Für Richtung wird es häufig mit VOR- oder TACAN-Systemen kombiniert.

Hauptkomponenten eines DME-Systems

1. Bord-Interrogator: Die DME-Einheit im Flugzeug, die Abfrageimpulse sendet und die Schrägentfernung berechnet.
2. Bodentransponder (DME-Station): Empfängt Abfragesignale, wendet eine feste Verzögerung an und sendet Antwortimpulse.
3. Cockpit-Anzeige: Zeigt die Schrägentfernung (in NM) sowie oft auch die Bodengeschwindigkeit und Zeit zur Station an.
4. Frequenzpaarung: Bei Anwahl einer VOR/ILS-Frequenz durch den Piloten wird die zugehörige DME-Frequenz automatisch per Standardtabelle aktiviert.

DME-Stationen werden nach Leistung und Verwendungszweck klassifiziert:

DME in integrierten Navigationssystemen

DME wird selten allein genutzt. Die Integration mit anderen Hilfsmitteln ermöglicht umfassende Navigation:

• VOR/DME: Liefert Richtung und Entfernung von einer Anlage, zentrale Komponente der Streckennavigation.
• VORTAC: Kombination aus VOR, TACAN (mit DME), unterstützt zivile und militärische Nutzer.
• ILS/DME: Im Anflug verwendet, ersetzt Marker-Baken zur Identifikation von Step-Down-Fixes und Missed-Approach-Punkten.
• DME/DME RNAV: Flugzeug-FMS kann die Position durch Triangulation von Entfernungen zu zwei (oder mehr) DME-Stationen berechnen und so RNAV-Verfahren auch ohne GNSS ermöglichen.

Moderne Avionik automatisiert die Frequenzpaarung, reduziert die Arbeitsbelastung für Piloten und erhöht die Sicherheit in arbeitsintensiven Flugphasen.

Anwendungen und betrieblicher Einsatz

DME unterstützt alle Flugphasen:

• Streckennavigation: Mit VOR/DME und VORTACs zur Definition von Luftstraßen, Wegpunkten und Positionsmeldungen.
• Terminal/Anflug: Kurzstrecken-DME (mit ILS oder LOC) ist essenziell für Step-Down-Fixes und Anflugminima und ersetzt häufig Marker-Baken.
• RNAV-Verfahren: DME/DME ermöglicht präzise RNAV-Betriebsweisen, besonders wenn VOR- oder GNSS-Abdeckung begrenzt oder nicht verfügbar ist.
• Rückfallebene für Satellitennavigation: DME dient als wichtige Rückfallebene, falls GPS/GNSS beeinträchtigt oder nicht verfügbar ist.
• Militärische Luftfahrt: TACAN-Systeme nutzen DME für die Entfernungsmessung und gewährleisten Interoperabilität an gemeinsam genutzten Anlagen.

Frequenzbereich, Paarung und Kanalstruktur

DME arbeitet im international geschützten UHF-Band von 960–1215 MHz und verwendet 1-MHz-Kanäle (X- und Y-Modi) für Abfrage und Antwort. Jeder VOR- oder ILS-Frequenz ist ein DME-Kanal (per Tabelle) zugeordnet, was das Cockpit-Management vereinfacht und Fehler verhindert.

Impulspaarcodierung und Kanalrandomisierung ermöglichen die gleichzeitige Nutzung einer Anlage durch viele Flugzeuge ohne Störungen. Moderne DME-Bodenstationen können Hunderte von Abfragen pro Sekunde verarbeiten.

DME-Leistung und Einschränkungen

• Genauigkeit: ±0,2 NM oder 3 % der Entfernung (je nachdem, was größer ist), gemäß ICAO-Standards.
• Auflösung: Typischerweise in 0,1 NM-Schritten angezeigt.
• Schrägentfernung: Zeigt die direkte Entfernung; in großer Höhe direkt über der Station entspricht der Wert der Flughöhe in NM.
• Sichtverbindung: UHF-Signale benötigen freie Sicht; Gelände oder Gebäude können das Signal blockieren oder schwächen.
• Kapazität: Jede Station ist für hohe Verkehrsdichte ausgelegt und mit Lastmanagement gegen Überlastung ausgestattet.
• Keine Richtungsangabe: DME liefert ausschließlich Entfernung; Azimut muss von einer anderen Navigationshilfe bezogen werden.
• Rückfallebene: Bleibt als Rückfallebene bei GNSS-Ausfall unabdingbar und ist für bestimmte Operationen vorgeschrieben.

Regulatorische Standards

DME wird durch die ICAO (Anhang 10) und nationale Behörden (FAA, EASA) reguliert. Wichtige Anforderungen:

• Pflichtausstattung: DME (oder RNAV-Äquivalent) ist oft ab bestimmten Höhen oder auf bestimmten Strecken vorgeschrieben.
• Anlagenkennung: Stationen senden dreibuchstabige Morsekennung, synchronisiert mit zugehörigen VOR/ILS.
• Verfahren bei Ausfall: Piloten müssen ATC informieren und alternative Navigation nutzen, falls DME ausfällt.
• Frequenzmanagement: DME-Kanäle werden streng verwaltet, um Störungen zu verhindern.

Praxisbeispiele

• Strecke: „15 DME von ABC VOR auf dem 270er-Radial“ ermöglicht präzise ATC-Meldungen.
• Anflug: Step-Down-Fixes und Missed-Approach-Punkte werden durch DME-Entfernungen definiert (z. B. „Bei 5 DME sinken auf 2.000 ft“).
• DME/DME RNAV: Flugzeug-FMS nutzt zwei oder mehr DME-Stationen für präzise, GNSS-unabhängige Navigation.
• Rückfallebene: DME-Infrastruktur gewährleistet sichere Navigation bei GNSS-Ausfall.

Visuelles Beispiel

Abbildung: Schrägentfernung (direkte Sichtlinie) vs. horizontale Bodendistanz. In größerer Höhe direkt über der Station entspricht der DME-Wert der Flughöhe in nautischen Meilen.

Verwandte Begriffe

• VOR (VHF Omnidirectional Range): Liefert Richtung; wird oft mit DME kombiniert.
• ILS (Instrumentenlandesystem): Für Präzisionsanflüge; DME liefert die Entfernung.
• RNAV (Area Navigation): Flexible Routenführung mittels DME/DME-Triangulation oder GNSS.
• TACAN: Militärische Navigation; enthält DME für die Entfernungsangabe.
• VORTAC: Kombiniertes VOR und TACAN, unterstützt alle Nutzer.
• Schrägentfernung: Direkte, gerade Entfernung zwischen Flugzeug und Station.
• Frequenzpaarung: Standardisiertes Verfahren zur Kopplung von VOR/ILS- und DME-Frequenzen.

Quellen

• FAA GBN DME
• Skybrary: Distance Measuring Equipment (DME)
• Wikipedia: Distance Measuring Equipment
• CFINotebook: DME
• ICAO Annex 10, Volume I
• FAA AIM Kapitel 1

Letzte Überprüfung: 23. Juli 2025

Dieser Eintrag wurde für tarmacview.com erstellt und richtet sich an Piloten, Ingenieure, Luftfahrtstudenten und Fachleute. Konsultieren Sie stets die aktuellen Vorschriften und Herstellerdokumentationen vor Flug oder Systemeinbau.