Aircraft wake vortex scenarios simulation package – WakeScene

Wake-vortex advisory systems and modifications of ATC procedures that aim at increasing airport capacity without compromising safety have been developed in recent years. Prior to the introduction of such systems the associated risks must be assessed. The WakeScene (Wake Vortex Scenarios Simulation) Package allows to assess the encounter probability behind different wake-vortex generating aircraft during approach and landing. WakeScene consists of modules that model traffic mix, aircraft trajectories, meteorological conditions, wake vortex evolution, and potential hazard area. This manuscript introduces the operating sequence of WakeScene, the employed sub-models and data bases, the simulation environment and evaluation tools together with the so far accomplished validation work. Examples of WakeScene applications and an outlook on further developments of the software package conclude the report.

ZusammenfassungKonzeptionen von Wirbelschleppen-Warnsystemen und modifizierten Anflugverfahren zur Kapazitätssteigerung großer Flughäfen haben mittlererweile einen beachtlichen Reifegrad erreicht. Bevor derartige Systeme jedoch operationell genutzt werden können, müssen die mit ihrer Einführung verbundenen Risiken umfassend untersucht und bewertet werden. Das vorgestellte WakeScene (Wake Vortex Scenarios Simulation) Software Paket dient der Bestimmung der Wahrscheinlichkeit einer Wirbelschleppen Begegnung im Landeanflug für unterschiedliche Szenarien. WakeScene besteht aus mehreren Modulen, die den Verkehrsmix, die Flugzeugtrajektorien, die meteorologischen Bedingungen, das Wirbelschleppen Verhalten sowie die potenziellen Gefährdungsräume simulieren. Das vorliegende Manuskript beschreibt die verwendeten Modelle und Datenbasen, das Zusammenspiel der einzelnen Module, die Simulationsumgebung und Auswertewerkzeuge, sowie den Stand der Validierung der einzelnen Komponenten. Anwendungsbeispiele und ein Ausblick auf die geplanten Weiterentwicklungen des Software Pakets beschließen den Bericht.