Verkehrsinformationsdienst (TIS) – Flugsicherheit

Einführung

Der Verkehrsinformationsdienst (TIS) stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Flugsicherheit dar und bietet Piloten Echtzeit-Informationen über den umliegenden Luftverkehr. Entwickelt zur Unterstützung des “Sehen und Vermeiden”-Prinzips, schließt TIS die Lücke zwischen traditioneller visueller Überwachung und moderner elektronischer Überwachung, insbesondere im US-amerikanischen National Airspace System (NAS) und in anderen modernisierten Lufträumen weltweit.

TIS ist kein Ersatz für Kollisionsvermeidungssysteme, sondern dient als wichtige Beratungsschicht, die die Aufmerksamkeit der Piloten mit zeitnahen, relevanten Verkehrsdaten ergänzt – insbesondere bei hoher Arbeitsbelastung, eingeschränkter Sicht oder im dichten Luftraum. Dieser Glossareintrag bietet einen umfassenden Überblick über TIS, einschließlich seiner Betriebsprinzipien, Technologien (TIS-A und TIS-B), Integration mit anderen Überwachungssystemen, Einschränkungen und bewährten Verfahren für Piloten und Flottenbetreiber.

Was ist der Verkehrsinformationsdienst (TIS)?

Der Verkehrsinformationsdienst (TIS) ist ein bodengestütztes, überwachungsbasiertes Instrument, das Piloten im Cockpit Echtzeitdaten über nahe Flugzeuge liefert. Seine Hauptfunktion besteht darin, das Situationsbewusstsein zu verbessern, indem Position, Höhe, Kurs und relative Bewegung des umgebenden Verkehrs übermittelt werden. Im Gegensatz zu luftgestützten Kollisionsvermeidungssystemen (wie TCAS) ist TIS rein beratend und setzt darauf, dass Piloten den Verkehr visuell bestätigen und entsprechend reagieren.

TIS-Informationen stammen von Bodenradarstationen und werden im Fall von TIS-B durch ADS-B (Automatic Dependent Surveillance–Broadcast) ergänzt. Diese Informationen werden dann an entsprechend ausgerüstete Flugzeuge übermittelt oder ausgestrahlt, wo sie auf speziellen oder integrierten Cockpit-Anzeigen dargestellt werden. Das System ist besonders wichtig in “gemischt ausgerüstetem” Luftraum, in dem nicht alle Flugzeuge über denselben Überwachungsstandard verfügen.

TIS-A (Traffic Information Service – Advisory)

Funktionsweise

TIS-A ist die ursprüngliche Implementierung von TIS und basiert auf der Mode-S-Radartechnologie. Mode-S-Radare befragen Flugzeugtransponder (insbesondere Mode-S-Transponder), erfassen Positions- und Höhenangaben und übermitteln diese Informationen an anfordernde Flugzeuge. Die Übermittlung erfolgt bei jedem Radardurchlauf – typischerweise alle 4,8–5 Sekunden in Terminalbereichen.

Um die Relevanz sicherzustellen, verwendet TIS-A vorausschauende Algorithmen, um die Flugzeugposition zum Zeitpunkt der Anzeige zu schätzen und die Verzögerung zwischen Radarabfrage und Cockpit-Anzeige zu berücksichtigen. Die übermittelten Verkehrsdaten umfassen:

• Entfernung und Richtung der nahegelegenen Luftfahrzeuge
• Relative Höhe (+/- Fuß)
• Flugrichtung (Kurs oder Heading)
• Trendpfeile, die Steigen/Sinken oder Annäherung/Entfernung anzeigen

Abdeckung und Einschränkungen

Die TIS-A-Abdeckung ist auf Terminalbereiche mit teilnehmenden Mode-S-Radaren beschränkt. Nicht alle Mode-S-Bodenstationen unterstützen TIS-Übertragungen, und die Abdeckung kann durch Gelände oder Flughöhe eingeschränkt sein. Nur mit Transponder ausgerüstete Flugzeuge (Mode-A, Mode-C oder Mode-S) sind für TIS-A-Nutzer sichtbar; Flugzeuge ohne Transponder bleiben unsichtbar.

TIS-A ist rein beratend. Es bietet keine Konfliktlösung oder Flugmanöveranweisungen und darf nicht allein zur Trennung oder Vermeidung genutzt werden. Piloten müssen Ziele visuell aufnehmen und bestätigen, bevor sie ausweichen.

TIS-B (Traffic Information Service – Broadcast)

NextGen-Überwachung

TIS-B wurde im Rahmen der NextGen-Luftraummodernisierung entwickelt und nutzt die weit verbreitete ADS-B-Infrastruktur. TIS-B kombiniert Daten aus mehreren ATC-Radarquellen – einschließlich Primärradar und Sekundärradar (ASR, ARSR) – und sendet diese Daten über ADS-B-Bodenstationen an mit ADS-B-In ausgestattete Flugzeuge.

Funktionsweise von TIS-B

Wenn ein mit ADS-B-In ausgerüstetes Flugzeug das TIS-B-Versorgungsgebiet betritt, bildet die Bodeninfrastruktur einen “Hockey-Puck” – einen Zylinder mit 30 NM Durchmesser und ±3.500 Fuß um das Flugzeug. Radarerkannter Verkehr innerhalb dieses Bereichs wird an das Flugzeug übertragen und ergänzt die direkten ADS-B-Luft-Luft-Verkehrsdaten.

• TIS-B-Verkehr umfasst nicht-ADS-B-Flugzeuge, die vom Radar erkannt werden (Mode-A/C/S-Transponder).
• Das System korreliert, filtert und prognostiziert Verkehrspositionen, um die Anzeige übersichtlich und relevant zu halten.
• Die Aktualisierungsrate variiert (ca. 3 Sekunden bei ASR bis 13 Sekunden bei ARSR), weniger häufig als bei luftgestützten Systemen wie TCAS.

Abdeckung und Vorteile

TIS-B bietet eine größere Abdeckung als TIS-A, einschließlich Strecken- und Terminal-Lufträumen, sofern ADS-B-Bodenstationen und Radarabdeckung vorhanden sind. Es ist besonders wertvoll im gemischt ausgerüsteten Luftraum, sodass Piloten mit ADS-B-In auch nicht-ADS-B-Out-Ziele sehen können, die vom Radar erfasst werden.

Wie bei TIS-A ist auch TIS-B rein beratend. Die visuelle Erfassung bleibt unerlässlich.

ADS-B (Automatic Dependent Surveillance–Broadcast)

ADS-B bildet das Rückgrat der modernen Luftverkehrsüberwachung:

• ADS-B Out: Flugzeuge senden ihre Position, Geschwindigkeit und Identifikation an Bodenstationen und andere Flugzeuge.
• ADS-B In: Flugzeuge empfangen ADS-B-Nachrichten, einschließlich TIS-B und ADS-R (Automatic Dependent Surveillance–Rebroadcast), direkt von Bodenstationen und anderen Flugzeugen.

ADS-B arbeitet auf zwei Hauptfrequenzen:

• 1090ES (1090 MHz Extended Squitter): Standard für Hochleistungs- und Verkehrsflugzeuge, in den USA über FL180 vorgeschrieben.
• UAT (978 MHz Universal Access Transceiver): Wird hauptsächlich von der Allgemeinen Luftfahrt unter FL180 in den USA genutzt und unterstützt auch FIS-B (Wetter- und Informationsdaten im Cockpit).

ADS-B-Daten enthalten Leistungsparameter (NACp, NACv, SDA, SIL, NIC), um die Genauigkeit und Integrität der Positionsangabe zu überprüfen. Eine korrekte Konfiguration stellt sicher, dass das Flugzeug an TIS-B und anderen ADS-B-Diensten teilnimmt.

Mode-A/C/S-Transponder

Ein Mode-A/C/S-Transponder ist ein Flugzeuggerät, das auf Radarabfragen antwortet:

• Mode-A: Vierstelliger Squawk-Code zur Identifikation.
• Mode-C: Überträgt zusätzlich kodierte Höheninformationen.
• Mode-S: Ermöglicht selektive Abfrage, Datenlink und ist kompatibel mit TIS-A und ADS-B.

Mode-S ist für TIS-A-Nutzer unerlässlich und unterstützt den Extended Squitter (ADS-B Out). Flugzeuge mit nur Mode-A/C können dennoch vom Radar erkannt und im TIS-B-Verkehr für nahegelegene ADS-B-In-Flugzeuge angezeigt werden.

Die Zuverlässigkeit des Transponders, korrekte Codierung und Wartung sind entscheidend für die effektive Teilnahme an TIS und ATC-Überwachung.

Cockpit-Anzeige von Verkehrsinformationen (CDTI)

Eine CDTI ist eine Avionik-Schnittstelle (oft als Teil eines Multifunktionsdisplays), die Piloten Echtzeit-Verkehrsdaten anzeigt, bezogen aus TIS-A, TIS-B oder direktem ADS-B In. Wichtige Funktionen umfassen:

• Grafische Darstellung des umliegenden Verkehrs (Richtung, Entfernung, relative Höhe)
• Trendvektoren, Annäherungsraten und Verkehrsavisos
• Überlagerung mit beweglichen Karten, Gelände und Wetter (sofern unterstützt)
• Anpassbare Symbolik und Ausrichtung (Track-up, North-up usw.)

Die effektive Nutzung der CDTI hängt von Anzeigequalität, Pilotenschulung und Verständnis der Systemgrenzen ab.

TIS-A vs. TIS-B

Beide Systeme sind beratend und nicht für die primäre Kollisionsvermeidung bestimmt. TIS-B ist im modernen, gemischt ausgerüsteten Luftraum vorzuziehen.

Überwachungsaktualisierungsrate

Die Überwachungsaktualisierungsrate ist das Intervall zwischen Datenaktualisierungen:

• TIS-A: ~5 Sekunden (Mode-S-Radardurchlauf)
• TIS-B: 3–13 Sekunden (abhängig vom ATC-Radar)
• TCAS/TAS: 0,5–1 Sekunde (bordgestütztes System)
• ADS-B Luft-Luft: ~1 Sekunde

Längere Aktualisierungsraten können zu veralteten (“Geister-")Zielen führen, besonders bei schnellen Manövern. Piloten müssen diese Verzögerung bei der Interpretation der Verkehrsanzeigen berücksichtigen.

ADS-B-Link-Technologien: 1090ES und UAT

• 1090ES: Internationaler Standard, vorgeschrieben für Hochleistungs-/Verkehrsflüge in größeren Höhen. Kompatibel mit Mode-S und TCAS.
• UAT: Nur in den USA, Allgemeine Luftfahrt, unterstützt Wetter (FIS-B) und Verkehr (TIS-B, ADS-R). Nutzung unter FL180.

Beide werden von TIS-B/ADS-R-Bodenstationen unterstützt und gewährleisten eine breite Zugänglichkeit für ausgerüstete Flugzeuge.

ADS-B-Leistungsparameter: NACp, NACv, SDA, SIL, NIC

• NACp: Positionsgenauigkeit
• NACv: Geschwindigkeitsgenauigkeit
• SDA: Systementwurfsabsicherung (Wahrscheinlichkeit fehlerhafter Daten)
• SIL: Quellintegritätsstufe (unerkannte Fehler)
• NIC: Navigationsintegritätsgrenze (Unsicherheitsradius)

ADS-B-Systeme müssen Mindeststandards für diese Parameter erfüllen, damit ihre Daten für Überwachung und TIS-B genutzt werden können.

Gemischt ausgerüsteter Luftraum

Gemischt ausgerüsteter Luftraum ist ein Luftraum, in dem Flugzeuge mit unterschiedlicher Überwachungsausrüstung (ADS-B, Mode-S, Mode-A/C oder keine) gemeinsam operieren. TIS-B wurde entwickelt, um Überwachungslücken zu schließen, indem radarbasierter Verkehr mit ADS-B-In-Nutzern geteilt wird. Flugzeuge ohne Transponder bleiben jedoch unsichtbar, weshalb weiterhin visuelle Aufmerksamkeit und das “Sehen und Vermeiden”-Prinzip erforderlich sind.

TIS-B-Versorgungsvolumen (“Hockey-Puck”)

Das TIS-B-Versorgungsvolumen ist ein beweglicher, zylindrischer Bereich (30 NM Durchmesser, ±3.500 Fuß), der um jeden ADS-B-In-Nutzer zentriert ist. Nur radarerkannte Flugzeuge innerhalb dieses Volumens werden in TIS-B-Übertragungen einbezogen, um die Anzeige übersichtlich und relevant zu halten.

Regulatorische und betriebliche Aspekte

TIS und verwandte Systeme unterliegen den Vorschriften der FAA, ICAO und nationaler Standards, darunter:

• ICAO Annex 10 (Aeronautical Telecommunications)
• FAA Advisory Circulars und Technical Standard Orders (TSOs)
• Nationale Vorgaben für ADS-B-Ausrüstung und Leistungsanforderungen

Betreiber müssen die ordnungsgemäße Installation, Zertifizierung und Pilotenschulung für alle Überwachungs- und Anzeige-Systeme sicherstellen.

Bewährte Verfahren für Piloten

1. Systemgrenzen kennen: TIS ist beratend; Ziele müssen vor dem Manövrieren immer visuell erfasst werden.
2. Ausrüstung warten: Transponder und ADS-B-Systeme korrekt konfigurieren und warten.
3. Überwachungsaktualisierungsrate beachten: Mögliche Verzögerungen bei der Verkehrsanzeige berücksichtigen.
4. CDTI effektiv nutzen: Elektronische Anzeigen mit visueller Überwachung kombinieren.
5. Informiert bleiben: Über rechtliche Änderungen, Luftraumanforderungen und Geräte-Upgrades auf dem Laufenden bleiben.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Zweck des Verkehrsinformationsdienstes (TIS) in der Luftfahrt?

TIS verbessert das Situationsbewusstsein, indem es Piloten Echtzeit-Verkehrsdaten zur Verfügung stellt. So können sie nahe Flugzeuge identifizieren und überwachen und sicher, effizient operieren – besonders in stark frequentierten oder gemischt ausgerüsteten Lufträumen.

Worin unterscheiden sich TIS-A und TIS-B?

TIS-A verwendet Mode-S-Radar für Direktübertragungen in begrenzten Bereichen, während TIS-B Radar- und ADS-B-Daten kombiniert und ein umfassenderes Verkehrsbild an ADS-B-In-ausgestattete Flugzeuge in wesentlich größeren Regionen sendet.

Welche Ausrüstung ist für TIS erforderlich?

TIS-A benötigt einen Mode-S-Transponder und eine kompatible Cockpitanzeige. TIS-B erfordert ADS-B-In-Ausrüstung. Beide hängen von der Bodeninfrastruktur und einer korrekten Flugzeuginstallation ab.

Ist TIS ein Kollisionsvermeidungssystem?

Nein. TIS ist rein beratend; Piloten müssen Ziele vor dem Manövrieren visuell erfassen und sollten elektronische Anzeigen mit visueller Überwachung kombinieren.

Welche Einschränkungen hat TIS?

Die Abdeckung ist durch Bodenradar und ADS-B-Infrastruktur begrenzt, und es werden nur mit Transponder ausgerüstete Flugzeuge angezeigt. Aktualisierungsraten können zu Anzeigeverzögerungen führen, und Flugzeuge ohne Transponder bleiben unsichtbar.

Fazit

Der Verkehrsinformationsdienst (TIS) ist ein wichtiges Instrument im Repertoire des modernen Piloten für das Situationsbewusstsein. Durch die Nutzung von Radar- und ADS-B-Infrastruktur liefert TIS (über TIS-A und TIS-B) zeitnahe Verkehrsdaten, unterstützt das “Sehen und Vermeiden” und hilft, Überwachungslücken im gemischt ausgerüsteten Luftraum zu schließen. Piloten und Betreiber sollten die Fähigkeiten, Grenzen und regulatorischen Anforderungen des Systems verstehen, um die Sicherheitsvorteile des TIS optimal zu nutzen.

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