Garmin G1000

Das Garmin G1000 ist ein elektronisches Fluginstrumentensystem (EFIS) , das typischerweise aus zwei Anzeigeeinheiten besteht: einer primären Fluganzeigeeinheit und einer Multifunktionsanzeigeeinheit . Es wird von Garmin Aviation hergestellt und dient als Ersatz für die meisten herkömmlichen Fluginstrumente und Avioniksysteme . Das im Juni 2004 eingeführte System hat sich seither zu einer der beliebtesten integrierten Glascockpit- Lösungen für die allgemeine Luftfahrt und Geschäftsflugzeuge entwickelt. ^{[ 1 ]}

Ein Flugzeug mit einer Garmin G1000-Basisausstattung verfügt über zwei LCD-Bildschirme (einer dient als primäres Flugdisplay, der andere als Multifunktionsdisplay) sowie ein integriertes Kommunikationspanel, das zwischen den beiden Bildschirmen angebracht ist. Diese Displays werden als GDU (Garmin Display Unit) bezeichnet.

Darüber hinaus bieten neuere und größere G1000-Installationen, beispielsweise in Businessjets, zusätzliche Funktionen. Dazu gehören:

• Eine dritte Anzeigeeinheit, die als PFD für den Copiloten dient.
• Eine alphanumerische Tastatur
• Ein integrierter Flugdirektor/Autopilot (ohne diesen arbeitet das G1000 mit einem externen Autopiloten).

Je nach Flugzeughersteller und ob ein GFC 700- Autopilot installiert ist oder nicht, besteht das G1000-System entweder aus zwei GDU 1040-Displays (ohne Autopilot), einem GDU 1040 PFD/GDU 1043 MFD (mit installiertem GFC 700-Autopilot) oder einem GDU 1045 PFD/GDU 1045 MFD (mit installiertem GFC 700-Autopilot und VNAV ).

Das GDU 1040 ist das Standard-Basisdisplay ohne Tasten zur Auswahl der Autopilot-/Flugdirektor-Modi unterhalb des Kurssymbols. Das GDU 1043 verfügt über Tasten zur Auswahl der Autopilot-/Flugdirektor-Modi für alle GFC-700-Modi außer VNAV. Das GDU 1045 ist im Wesentlichen identisch mit dem GDU 1043, bietet jedoch zusätzlich einen Autopilot-/Flugdirektor-Modus für VNAV. Je nach Einbauart der Geräte kann ein Ausfall des Multifunktionsdisplays (MFD) die Nutzung des Autopiloten oder Flugdirektors beeinträchtigen oder auch nicht. Wird ein GDU 1040 als primäres Flugdisplay (PFD) in einem Flugzeug mit GFC-700-Autopilot verwendet, bleibt der Autopilot bei einem Ausfall des MFD (in dem sich die Tasten zur Auswahl der Autopilot-Modi befinden) zwar aktiviert, die Modi können jedoch nicht geändert werden, da auf dem PFD keine Autopilot-Tasten vorhanden sind. Wenn jedoch in einem Flugzeug mit dem Autopiloten GFC 700 und entweder einer GDU 1043 oder einer GDU 1045 Blende als PFD ein MFD-Ausfall auftritt, kann der Pilot den Autopiloten über die Tasten am PFD uneingeschränkt nutzen.

Sowohl das PFD als auch das MFD verfügen über zwei Steckplätze für SD-Speicherkarten . Der obere Steckplatz dient dazu, die Jeppesen -Flugdatenbank (auch bekannt als NavData) alle 28 Tage zu aktualisieren und Software sowie Konfigurationen auf das System zu laden. Die Flugdatenbank muss aktuell sein, um GPS für die Navigation bei IFR-Instrumentenanflügen nutzen zu können. Im unteren Steckplatz befinden sich die World-Gelände- und Jeppesen-Hindernisdatenbanken. Während sich Geländedaten selten ändern oder aktualisiert werden müssen, können Hindernisdatenbanken alle 56 Tage über einen Abonnementdienst aktualisiert werden. Die obere Karte kann nach einem Update aus dem G1000-System entfernt werden, die untere Karte muss jedoch sowohl im PFD als auch im MFD verbleiben, um eine genaue Geländedarstellung und TAWS-B- Informationen zu gewährleisten.

Das primäre Flugdisplay (PFD) zeigt die wichtigsten Fluginstrumente an, wie z. B. Fluglageanzeiger , Fahrtmesser , Höhenmesser , Kursanzeiger und Kursabweichungsanzeiger. Eine kleine Karte, die sogenannte „Einsatzkarte“, kann in der Ecke eingeblendet werden. Über die Tasten des PFD wird der Transponder-Squawk-Code eingestellt . Das PFD kann außerdem zur Eingabe und Aktivierung von Flugplänen verwendet werden. Es verfügt zudem über einen „Ausweichmodus“, der alle Informationen des Multifunktionsdisplays (MFD) anzeigen kann (z. B. Triebwerksanzeigen und Navigationsinformationen). Diese Funktion steht für den Fall eines MFD-Ausfalls zur Verfügung.

Das Multifunktionsdisplay (MFD) zeigt üblicherweise rechts eine bewegliche Karte und links die Triebwerksinstrumente an. Die meisten anderen Anzeigen des G1000-Systems werden über den Drehknopf unten rechts am Gerät aufgerufen. Neben der Karte bietet das MFD unter anderem folgende Anzeigen: Einstellungsmenüs, Informationen zu nahegelegenen Flughäfen und Navigationshilfen (NAVAIDs) , Mode-S-Verkehrsmeldungen , Geländedarstellung, XM-Radio , Flugplanprogrammierung und GPS- RAIM- Vorhersage.

Das G1000-System besteht aus mehreren integrierten Komponenten, die Daten erfassen und austauschen oder dem Piloten Informationen anzeigen.

Die GDU-Anzeigeeinheit dient dem Piloten als primäre Fluginformationsquelle. Jede Anzeigeeinheit kann wahlweise als primäres Flugdisplay (PFD) oder Multifunktionsdisplay (MFD) fungieren. Der Kabelbaum im Flugzeug legt die Standardfunktion jeder Anzeigeeinheit fest. Alle Anzeigen im Flugzeug sind über einen Hochgeschwindigkeits- Ethernet- Datenbus miteinander verbunden. Eine G1000-Installation kann zwei GDUs (ein PFD und ein MFD) oder drei (ein PFD für jeden Piloten und ein MFD) umfassen. Es sind verschiedene GDU-Modelle im Einsatz, die sich in Bildschirmgrößen (von 10 bis 15 Zoll) und Bedienelementen unterscheiden.

Im Normalbetrieb zeigt das PFD (Primary Flight Display) vor dem Piloten Fluglage, Fluggeschwindigkeit, Flughöhe, Steig- und Sinkgeschwindigkeit, Kurs, Kurvenrate, Seitengleitflug, Navigation, Transponderdaten, eine Kartenansicht (mit Karten-, Verkehrs- und Geländeinformationen) sowie Systemmeldungen an. Das zweite Display, üblicherweise rechts neben dem PFD, arbeitet im MFD-Modus (Multifunktionsdisplay) und zeigt Triebwerksinstrumente sowie eine bewegliche Karte an. Diese bewegliche Karte kann durch verschiedene andere Datentypen ersetzt oder überlagert werden, z. B. Satellitenwetterdaten, Checklisten, Systeminformationen, Wegpunktinformationen, Wettersensordaten und Verkehrsinformationen.

Beide Displays liefern redundante Informationen zu Kommunikations- und Navigationsfunkfrequenzeinstellungen, obwohl jedes Display üblicherweise nur mit einer GIA-Avionikeinheit gekoppelt ist. Im Falle eines Displayausfalls schaltet das verbleibende Display in einen kombinierten Notfallmodus und wird automatisch zum PFD (Primary Flight Display) mit Triebwerksinstrumentendaten und weiteren MFD-Funktionen (Multifunktionsdisplay). Über eine rote Taste mit der Aufschrift „Notfallmodus“ oder „Display-Backup“ am GMA-Audiopanel kann der Pilot diesen Modus bei Bedarf auch manuell aktivieren.

Das GMA-Bedienfeld bietet Tasten zur Auswahl der Audioquellen, die von jedem Cockpitmitglied gehört werden. Es enthält außerdem eine Taste, um das integrierte Cockpit in den ausfallsicheren Notbetrieb zu versetzen.

Die GMC- und GCU-Controller sind in die Bedieneinheit integrierte Module, die dem Piloten eine intuitivere Schnittstelle bieten als die des GDU. Der GMC steuert den Autopiloten des G1000, während der GCU zur Eingabe von Navigationsdaten und zur Steuerung des GDU dient.

Die GIA-Einheit ist ein kombiniertes Kommunikations- und Navigationsfunkgerät und dient gleichzeitig als primärer Datensammler für das G1000-System. Sie umfasst einen bidirektionalen VHF -Transceiver, einen VHF-Navigationsempfänger mit Gleitweganzeige, einen GPS-Empfänger und verschiedene unterstützende Prozessoren. Jede Einheit ist mit einem GDU-Display gekoppelt, das als Steuereinheit fungiert. Die GIA 63W, die in vielen neueren G1000-Installationen zu finden ist, ist eine aktualisierte Version der älteren GIA 63 und unterstützt das Wide Area Augmentation System ( WAAS ).

Der GDC-Computer ersetzt die internen Komponenten des Pitot-Statik-Systems in herkömmlichen Flugzeuginstrumenten. Er misst Fluggeschwindigkeit, Flughöhe, Steig- und Sinkgeschwindigkeit sowie die Außentemperatur. Diese Daten werden anschließend an alle Anzeigen und integrierten Avionikeinheiten weitergeleitet.

Das GRS-System nutzt Halbleitersensoren zur Messung von Fluglage, Kurvenrate sowie Schlupf und Gleiten. Diese Daten werden anschließend an alle integrierten Avionikeinheiten und GDU-Anzeigeeinheiten weitergeleitet. Im Gegensatz zu vielen Konkurrenzsystemen kann das AHRS während des Fluges, auch bei Kurven bis zu 20 Grad, neu gestartet und kalibriert werden.

Das GMU- Magnetometer misst die Flugrichtung von Flugzeugen und ist eine digitale Version eines herkömmlichen Kompasses. Es funktioniert, indem es sich an den magnetischen Feldlinien der Erde ausrichtet.

Im G1000-System können entweder der GTX 32- oder der GTX 33-Transponder verwendet werden, wobei der GTX 33 deutlich verbreiteter ist. Der GTX 32 sendet Standard-Mode-C-Antworten auf Anfragen der Flugsicherung, während der GTX 33 bidirektionale Mode-S-Kommunikation mit der Flugsicherung ermöglicht und somit den Verkehr in der Umgebung anzeigen sowie sich ohne vorherige Anfrage spontan per „Squittering“ melden kann.

Das GEA-Gerät misst eine Vielzahl von Triebwerks- und Flugzeugzellenparametern, darunter Triebwerksdrehzahl, Saugrohrdruck, Öltemperatur, Zylinderkopftemperatur, Abgastemperatur und Kraftstoffstand in jedem Tank. Diese Daten werden anschließend an die integrierten Avionikeinheiten weitergeleitet.

Das GSD ist ein Datenaggregationssystem, das in komplexen G1000-Systemen wie dem Embraer Phenom 100 integriert ist . Es dient als Schnittstelle, die es externen Systemen ermöglicht, mit dem G1000 zu kommunizieren.

Als Voraussetzung für die Zertifizierung müssen alle Flugzeuge, die das integrierte Cockpit G1000 nutzen, über einen redundanten Fahrtmesser, Höhenmesser, Lagenmesser und Magnetkompass verfügen. Im Falle eines Ausfalls der G1000-Instrumente übernehmen diese Backup-Instrumente die primäre Funktion.

Darüber hinaus ist eine sekundäre Stromquelle erforderlich, um die G1000-Instrumente für eine begrenzte Zeit mit Strom zu versorgen, falls der Generator und die Hauptbatterie des Flugzeugs ausfallen.

Das Garmin G1000 ist generell für neue Flugzeuge der allgemeinen Luftfahrt zertifiziert, darunter Beechcraft , Cessna , Diamond , Cirrus , Mooney , Piper , Quest ( Quest Kodiak ) ^{[ 2 ]} und Tiger . Ende 2005 kündigte Garmin den Einsatz des G1000 erstmals in der Columbia Aircraft Model 400 an ^{[ 3 ]} , die später an Cessna verkauft wurde. 2007 stellte Garmin sein erstes G1000-Nachrüstprogramm für die Beechcraft C90 King Air vor . Im selben Jahr wurde das Garmin G1000 auch als Avioniksystem für den Cessna Citation Mustang Very Light Jet eingesetzt . [1] Versionen des G1000 werden außerdem in der Embraer Phenom 100 und Embraer Phenom 300 , im PiperJet sowie im Hubschrauber Bell SLS verwendet . ^{[ 4 ]}

Das G1000 konkurriert mit den EFIS- Glascockpits von Avidyne Entegra und Chelton FlightLogic . Es bestehen jedoch erhebliche Unterschiede hinsichtlich der Funktionen, des Integrationsgrades, der intuitiven Bedienung und des allgemeinen Nutzens. Das Chelton-System ist üblicherweise nicht in Flugzeugen verbaut, die mit den kostengünstigeren Systemen G1000 oder Avidyne ausgestattet sind.

Garmin brachte 2009 das Garmin G500 als Nachrüst-Glascockpit auf den Markt. ^{[ 5 ]} Das G500 verfügt über die meisten Funktionen des G1000, mit Ausnahme der Integration in das Triebwerkssystem des Flugzeugs.

Das Fliegen von Flugzeugen mit Glascockpit erfordert ein Einarbeitungstraining, um den Piloten mit den Systemen des Flugzeugs vertraut zu machen. Dieses Training ist am effektivsten, wenn sich der Pilot im Voraus vorbereitet. ^{[ 6 ]} Die meisten Hersteller von Flugzeugen der allgemeinen Luftfahrt, die das G1000-System verwenden, bieten FAA Industry Training Standards (FITS)-Schulungsprogramme für Piloten an, die auf ihre Flugzeuge umsteigen. Ein FAA FITS-konformes Training wird jedem Piloten empfohlen, der auf das G1000 oder ein anderes Glascockpit umsteigt, bevor er das Flugzeug unter Instrumentenflugbedingungen (IMC) fliegt oder zum ersten Mal ein Flugzeug mit Glascockpit fliegt. Flugzeuge mit Glascockpit sind möglicherweise nicht für die Grundausbildung geeignet. ^{[ 7 ]}

Eine der effektivsten Ressourcen zur Vorbereitung auf das G1000-Umschulungstraining ist die Garmin-Simulatorsoftware. Darüber hinaus verfügen einige Flugschulen mittlerweile über G1000-Flugtrainingsgeräte (FTDs), die realistische Simulationen ermöglichen.

Alle aktuellen Pilotenhandbücher für das Garmin G1000 stehen bei Garmin als kostenlose Downloads im PDF-Format zur Verfügung. ^{[ 8 ]}

Verwandte Entwicklung

• Garmin G3000

• Offizielle Website
• Philip Greenspun (Juni 2008). „Avidyne vs. Garmin“ .
• „Garmin G1000 Systemwartungshandbuch“ . ManualsHeaven.net . Mai 2008. Archiviert vom Original am 29.12.2016 . Abgerufen am 28.12.2016 .
• Fred George (23. Februar 2017). „Pilotbericht: Garmin G1000 NXi“ . Business & Commercial Aviation . Aviation Week. Archiviert vom Original am 31. März 2017. Abgerufen am 30. März 2017 .
• „G1000 Integrated Flight Deck Pilot's Guide“ (PDF) . Garmin. Oktober 2011.