Marco-Michael Temme

German Aerospace Center (DLR) | DLR · Department of Controller Assistance

One of the challenges for meteorologists is to forecast severe weather events developing at small spatial and temporal scales. The H2020 SESAR project "Satellite-borne and IN-situ Observations to Predict The Initiation of Convection for ATM" (SINOPTICA) aims at improving the performances of the numerical weather prediction model to nowcast severe w...

One of the challenges for meteorologists is to forecast severe weather events developing at small spatial and temporal scales. The H2020 SESAR project "Satellite-borne and IN-situ Observations to Predict The Initiation of Convection for ATM" (SINOPTICA) aims at improving the performances of the numerical weather prediction model to nowcast severe w...

The prediction of rapidly developing thunderstorms in small and localized areas is a challenge for the scientific community. Quickly developing but intense thunderstorms are usually characterized by large hail size, huge amount of rain in a short period, high lightning frequency and strong winds thus potentially capable to affect people and socio-e...

In the framework of the SINOPTICA project (EU H2020 SESAR, 2020 – 2022), different meteorological forecasting techniques are being tested to better nowcast severe weather events affecting Air Traffic Management (ATM) operations. Short-range severe weather forecasts with very high spatial resolution will be obtained starting from radar images, throu...

This document describes the evaluation methodology of the SINOPTICA project. The expected benefits of the integration of convective weather into extended arrival management systems will be assessed by qualitative evaluations by ATM experts. Key performance indicators will be applied for qualitative assessments. Preliminary technical tests and sensi...

The SINOPTICA Operation concept description and user requirements for adverse weather controller support describes systems and their functionalities to support Area Control Centre (ACC) and Terminal Manoeuvring Area (TMA) air traffic controllers guiding aircraft and pilots in adverse weather situations. The main focus of this concept is a radar dis...

The H2020 SINOPTICA Project (2020-2022) aims at exploiting the untapped potential of assimilating remote sensing (EO-derived and ground-based radar) as well as GNSS-derived datasets (including radio occultation data) and in-situ weather stations data. Those data will be used for very high-resolution, very short-range numerical weather forecasts to...

The H2020 SINOPTICA Project (2020-2022) aims at exploiting the untapped potential of assimilating remote sensing as well as GNSS-derived datasets and in-situ weather stations data. The main goal is getting very high-resolution, very short-range numerical weather forecasts to improve the prediction of extreme weather events to the benefit of Air Tra...

As in all fields of work, an unmanageable number of abbreviations are used today in aviation for terms, definitions, commands, standards and technical descriptions. This applies in general to the areas of aeronautical communication, navigation and surveillance, cockpit and air traffic control working positions, passenger and cargo transport, and al...

Adverse weather conditions can have major impacts on air traffic and its control (ATC) in terms of safety and capacity. However, today's ATC situation data displays hardly contain any weather information. Controllers only manually react on external forecasts or status reports to re-plan the aircraft flight paths. The project "Meteorology for Air Tr...

In some regions of the world, severe weather conditions such as convection cells are one of the biggest challenges in commercial aviation. This phenomenon, also commonly known as thundercloud, is a main safety risk and can require circumnavigation, disrupting air traffic flow, increasing delays, and lowering cost-efficiency. Consequently, Air Traff...

This document describes an approach to define and categorize non-nominal situations and possible impacts on air traffic controller tasks based on literature research. Further countermeasures are discussed on how to handle these situations. After describing the definitions and differences between non-nominal conditions and non-nominal situations, th...

In the last two decades, the approaches to improve the Air Traffic Management (ATM) system changes from a technology-push to a technology-pull principle, like the following ICAO Global Air Traffic Management Operational Concept citation shows. “…it was later recognized that technology was not an end in itself and that a comprehensive concept of an...

This paper describes a concept of unmanned aerial vehicles (UAV) or rather unmanned aerial systems (UAS) to support airport processes. Three areas of application with potential for an implementation will be presented: Runway inspection, bird control, and a tactical component for future Surface Manager Systems. The paper starts by identifying airpor...

Im Rahmen von Versuchen des Projektes GAMMA bestand im Projekt MET4ATM die Möglichkeit, den rumänischen ACC und Tower-Lotsen Gabriel Danca (ROMATSA) aus Timisoara zu interviewen. Herr Danca arbeitete zwanzig Jahre im Center Arad und ist seit fünf Jahren Towerlotse am Flughafen Timisoara (Rumänien). Der Schwerpunkt des Gespräches lag dabei auf den t...

Am 31. Januar 2017 fand bei Harris Orthogon in Bremen unter der Leitung von Michael Eisele im Rahmen des Projektes MET4ATM ein ganztägiger Workshop statt, dessen Ziel ein Einblick in die Lotsenarbeit und deren Anflugführungsverfahren unter Extremwetterbedingungen am Flughafen München war. Als projektexterne Anwender waren die beiden Lotsen Christop...

An vielen größeren Flughäfen sind bereits heute die Kapazitätspotenziale weitgehend ausgeschöpft, denn der weltweite Luftverkehr ist in den letzten Jahren immer weiter gewachsen. Trotz ökonomisch bedingter Schwankungen wird auch für die Zukunft ein stetiger Anstieg der Flugbewegungen vorausgesagt. Bei engen Lufträumen und hohen Taktraten an Bewegun...

The ongoing growth of the air transport system demands technological and operational progress. A promising field of research with potential for development in terms of capacity, safety, and environmental impact is the airport area. Several studies are currently undertaken to merge the improvements of arrival-, departure-, and surface management sys...

Within the DLR project flexiGuide, an operational concept was developed and validated for the transition from current operating procedures towards time based operations in the extended terminal manoeuvring area (E-TMA). This transition will be possible at some point in the future due to the evolution of aircraft equipment. With the help of simulati...

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt hat innerhalb des Projekts flexiGuide ein operationelles Konzept entwickelt und validiert, das eine Lösung für den Übergang von der derzeitigen abstandsbasierten hin zu zeitbasierter Führung im Anflug nutzt, um CDOs auch zu Verkehrsspitzenzeiten ohne Kapazitätseinbußen zu ermöglichen. Dies wird durch die...

With a transition to a time-based flight guidance approach, timely precise flight guidance of aircraft will become more important in the future than today. Amongst others, air traffic controllers will have to integrate several arrival streams of aircraft with different equipage. On the one hand there are conventional equipped aircraft which are com...

With a transition to a time-based flight guidance approach, timely precise flight guidance of aircraft will become more important in the future than today. Amongst others, air traffic controllers will have to integrate several arrival streams of aircraft with different equipage. On the one hand there are conventional equipped aircraft which are com...

Dieser Bericht ist eine Zusammenfassung eines Besuchs des DFS Centers in Karlsruhe von Mitarbeitern der Abteilung Lotsenassistenz. Grund war ein inhaltlicher Austausch, in dem die DFS ihre innerbetrieblichen Abläufe und die Abteilung „Lotsenassistenz“ ihre neusten Ansätze in der Forschung vorgestellt hat. Dabei wurde das Center Karlsruhe und das Fl...

Der Umwelt- und Klimaschutz ist ein zentrales Thema unserer Zeit und eine Herausforderung für Politik und Gesellschaft. So betrifft die aktuelle Klimaschutzdiskussion in Verbindung mit den Kohlendioxidemissionen auch die Luftfahrt. Ein weiterer Aspekt des Umwelt- und Anwohnerschutzes ist die Fluglärmvermeidung. In der Vergangenheit wurden verschied...

An vielen größeren Flughäfen sind bereits heute die Kapazitätsgrenzen weitgehend ausgeschöpft. Der weltweite Luftverkehr ist in den letzten Jahren immer weiter gewachsen. Trotz ökonomisch bedingter Schwankungen wird auch für die Zukunft ein stetiger Anstieg vorausgesagt. Nicht nur die Erweiterung des Kapazitätslimits ist ein großes Problem, auch di...

Meteorologische Daten stellen neben Radardaten die wichtigsten Informationen für die Luftfahrt dar. Bis heute stehen Fluglotsen detaillierte Wetterkarten jedoch nur für die direkte Umgebung des Flugha-fens zur Verfügung, ansonsten sind sie häufig auf mündlich übermittelte Wetterdaten der Flugzeugbe-satzungen angewiesen. Diese Informationen sind imm...

Das Projekt flexiGuide untersucht die Möglichkeiten den Treibstoffverbrauch und die Lärmemissionen zu senken, ohne dabei die Kapazität des ATM-Systems negativ zu beeinflussen. Verschiedene Prozeduren und Systeme wurden entwickelt, um diese Ziele zu erreichen. In diesem Dokument werden alle flexiGuide Verfahren und Systeme beschrieben, die die Flugp...

The paper at hand describes first results of coupling an airport air traffic planning system with a time horizon of about 24h with tactical planning systems with a time scope up to ninety minutes.

Dieses Dokument bildet das Konzept zur Umsetzung des flexiGuide Arbeitspaktes 3.4. Es beschreibt die geplante technische Umsetzung des AP3.4 in den Code des AMAN 4d-Carma. Operationelle Konzepte werden hier noch außen vorgelassen. In AP3.4 soll die gesamten Planungsfunktionalitäten, die über die Leistungsfähigkeit heutiger Systeme hinaus gehen und...

Within Total Airport Management a pre-tactical planning for the next 24h is performed, to enable a pro-active and common decision making for the stakeholders. Especially the air traffic flow and pre-tactical decisions influence later on the tactical phase, supported by controller assistance tools like Arrival and Departure Manager with a planning h...

Mit der geplanten Einführung der Business-Trajektorie im Rahmen von SESAR (Single European Sky Air Traffic Management Research) werden sich neben der allgemeinen Planung und Koordination auch die Füh-rungsaufgaben der Anfluglotsen in einer Terminal Maneuvering Area deutlich verändern. Wird heute mithilfe des Maßstabes auf einem Radardisplay (Human-...

This paper deals with the challenges that appear if Continuous Descent Approaches (CDA) with landing times negotiated in an air ground protocol have to be integrated into approaching traffic on heavily loaded airports using standard arrival profiles like Low Drag Low Power. The controller is not able to guide those flights and standard approaches s...

Bodengestützte Assistenzfunktionen zur Integration von Continuous Descent Approachesin den Anflugverkehr hoch belasteter Flughäfen

Das Projekt Future Airport Management Operation Utility System (FAMOUS) hat sich zum Ziel gesetzt, die luft- und landseitigen Aspekte des Flughafens zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit zu bündeln und diese in einem ganzheitlichen Airportmanagementsystem zusammenzuführen. Damit bietet sich für das Projekt „[..] die Chance, einen Quantensprung im Ber...

This document describes the input and output of modules that are components of the controller assistance system 4D-CARMA developed by the department Controller Assistance in the Institute of Flight Guidance.

Im Rahmen des DLR-internen Projektes „Future Air Ground Integration“ (FAGI) wurde das Konzept eines Late Merging Points (LMP) implementiert und validiert. Dabei werden aufeinander folgende Flugzeuge auf disjunkten Routen erst spät am LMP zusammengeführt, so dass mit konventionellem FMS ausgerüstete Luftfahrzeuge in einen Strom mit hochgenauen 4D-fä...

In diesem Dokument werden die technischen Aspekte der im Projekt Future Air Ground Integration (FAGI) entwickelten und implementierten Bord-Boden-Kommunikation erläutert. Es werden die einzelnen Botschaften, ihr struktureller Aufbau und dir Reihenfolge ihres Austausches so dargelegt, wie sie in den Softwaresystemen 4-dimensional Arrival Manager (4D...

Im Projekt Future Air Ground Integration (FAGI) geht es darum, Luftfahrzeugen, die aufgrund ihrer technischen Ausstattung mit einem 4D-FMS unabhängig Anflüge durchführen können, einen CDA-Anflug zu ermöglichen, der ohne Kapazitätsverlust in den Anflugverkehr konven-tionell ausgestatteter Luftfahrzeuge integriert wird. Dazu wird eine Data Link Verbi...

Beim „Ghosting“ wird auf einem Radardisplay das Label eines Luftfahrzeugs zusätzlich auf eine andere Route projiziert, um dem verantwortlichen Lotsen das Mergen zweier Routen an einem Punkt zu erleichtern. Prinzipiell können zur Berechnung der Ghost-Label Positionen zwei unterschiedliche Verfahren angewandt werden: Das zeitbasierte und das abstands...

Within the German Aerospace Center (DLR) project FAGI (Future Air Ground Integration), new operational concepts and automation support systems for fuel- and noise-efficient arrival management are being developed. An essential element of the FAGI concept is a modified airspace and route structure, featuring the late merging of different arrival rout...

Die Sensibilisierung der Bevölkerung hinsichtlich einer zunehmenden Lärm- und Umweltbelastung durch ein erhöhtes Flugverkehrsaufkommen ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Zusätzlich sind durch die Verteuerung von Kerosin Forderungen nach effizienteren Flugverfahren von Seiten der Airlines lauter geworden. Unter dem Begriff Continous Desce...

Presence of independent systems for arrival and departure management

In den letzten Jahrzehnten hat die Umweltfreundlichkeit als neue Herausforderung in der Luftfahrt neben Sicherheit und Kapazität große Bedeutung erlangt. Insbesondere im Flughafennahbereich sind Fluglärm und Schadstoffausstoß zunehmend limitierende Faktoren für die wachsende Flugverkehrsnachfrage. Neben Optimierungen direkt am Flugzeug (z.B. Triebw...

Im Rahmen des EU-Projektes OPTIMAL wurde das Anflugplanungssystem 4D-CARMA für die Unterstützung von DTOP erweitert. Dieses Verfahren ist für hoch belastete Verkehrsflughäfen ein Anflugkonzept zur Kapazitätserhöhung. Jene kann durch Nutzung einer versetzten Landebahnschwelle und die damit unter bestimmten Umständen einhergehende Verringerung der ho...

Die aktuellen Prognosen über das Wachstum des weltweiten zivilen Flugverkehrs gehen von einem jährlichen Wachstum von 3% bis 5% aus. Bei dieser Entwicklung wird die Luftfahrt insbesondere in Europa in den nächsten Jahren an die Grenzen der heutigen Flughafen- und Air Traffic Management-Kapazität stoßen. Um den stark wachsenden Luftverkehr effizient...

We describe the functional description for the OPTIMAL Arrival Management Tools. As input to this document the procedure definitions and requirements from OPTIMAL WP2, the operational concept from OPTIMAL WP1, and the preliminary specifications for ground functions from OPTIMAL WP5.1 are used. The functional description includes the construction o...

The German Aerospace Center (DLR) developed the Arrival Manager 4D-CARMA to assist air traffic control-lers in organizing the multitude of arrivals. A new method for aircraft noise estimation adapted to the planning characteristics of the 4D-CARMA allows now to support controllers identifying noise abatement routes during real-time approach guiding...

In den vergangenen Jahren hat der zivile Flugverkehr nahezu kontinuierlich an Bedeutung gewonnen. Die steigenden Pas-sagier- und Frachtzahlen resultierten zum einen in einer Erhöhung der Anzahl der Flugbewegungen und zum anderen in einer Vergrößerung der Flugzeuge. Für eine sichere und reibungslose Abwicklung des fliegenden und rollenden Verkehrs w...

Airports are seen as constraints to growth in the future air transport system. In the context of a doubling of traffic by 2020, increased investment, development and research will be needed to support continuous improvement in airport throughput, efficiency and punctuality with continued safety considerations. Airport processes must be fully integr...

Das Wachstum des Luftverkehrs in Europa wird stark beeinträchtigt durch Kapazitätsengpässe an den großen Hub-Flughäfen und die dadurch entstehenden Verspätungen. Besonders drastische Auswir-kungen auf die Kapazität haben schlechte Wetterbedingungen und andere Ereignisse, die zu falschen Vorhersagen und damit zu Umplanungsaktivitäten führen. Daher v...

In this contribution, a prototypical development platform is presented, which supports model development of standard and hybrid low level Petri nets with respect to the requirements of environmental modeling. The basic theory of hybrid Petri nets with important extensions for ecological modeling are summarized, and the development platform is brief...