DME — Distance Measuring Equipment
DME (Distance Measuring Equipment) ist ein sekundäres Funknavigationssystem, das dem Pilot die schräge Distanz (Slant Range) vom Flugzeug zur Bodenstation anzeigt. Häufig co-lokiert mit VOR (VOR/DME, VORTAC) oder ILS (ILS/DME) — gemeinsam ermöglichen sie eine zweidimensionale Positionsbestimmung.
Quelle: ICAO Annex 10 Volume I, Kapitel 3.5 Specification for UHF Distance Measuring Equipment (DME/N and DME/P).
Funktionsprinzip — Zeitmessung
Die DME (Distance Measuring Equipment) bestimmt die Distanz auf Basis des Prinzips der Zeitmessung ("the DME (Distance Measuring Equipment) determines distance based on the principle of time measurement"):
- Bord-DME-Interrogator sendet einen UHF-Impuls zur Bodenstation.
- Boden-Transponder empfängt den Impuls und sendet einen Antwortimpuls auf einer um 63 MHz verschobenen Frequenz (vermeidet Selbst-Interferenz).
- Bord-DME-Receiver misst die Zeitdifferenz zwischen Aussende- und Empfangsimpuls.
- Distanz = (Zeitdifferenz − Antenna-Verzögerung) × c / 2 (Lichtgeschwindigkeit, halbiert wegen Round-Trip).
Das Resultat wird im Cockpit als Distanz in NM angezeigt.
Frequenzband
- DME-Sender (Bord): 1025-1150 MHz (UHF).
- DME-Receiver (Boden): 962-1213 MHz (UHF).
- Wird automatisch über die zugewiesene VOR-Frequenz im Cockpit eingestellt (Frequency Pairing) — wenn der Pilot eine VOR-Frequenz (z.B. 113,2 MHz) eingibt, wird automatisch die zugehörige DME-Kanalnummer aktiviert.
Slant Range — Definition
Die DME-Anzeige ist eine Schrägdistanz (slant range) ("the DME reading is a slant range") — die geometrische Linie von der Flugzeug-Position zur Boden-Station, nicht die horizontale (Karten-)Distanz:
Slant Range = √(Horizontal_distance² + Altitude_above_station²)
Konsequenz: bei einem Flug in 10.000 ft über einer DME-Station ist die Schrägdistanz typisch 1,6 NM (= 10.000 ft / 6076 NM/ft), während die horizontale Distanz 0 NM ist.
Vertikale Distanz beim Überflug
Beim direkten Überflug einer Station gibt das DME die vertikale Distanz in NM oberhalb der Station an ("vertical distance in NM above the station is given by the DME when passing directly over a station"):
- Direkt über der DME-Station ist die horizontale Distanz = 0 NM, daher entspricht die Slant Range exakt der vertikalen Distanz (Flughöhe über der Station).
- Beispiel: bei Überflug auf 6000 ft AGL über einer DME-Station zeigt das DME ca. 1 NM (= 6076 ft / 6076 ft/NM ≈ 1 NM).
Schrägdistanz vs. horizontale Distanz — Fehler
Der Unterschied zwischen der angezeigten DME-Slant-Range und der horizontalen Distanz von der DME-Station wächst beim Annähern an die Station ("the difference between indicated DME slant range and horizontal distance from the DME station increases when approaching the DME station"):
| Horizontale Distanz | Höhe über Station | Slant Range | Differenz |
|---|---|---|---|
| 30 NM | 5000 ft (0,82 NM) | 30,01 NM | 0,01 NM (vernachlässigbar) |
| 10 NM | 5000 ft (0,82 NM) | 10,03 NM | 0,03 NM |
| 5 NM | 5000 ft (0,82 NM) | 5,07 NM | 0,07 NM |
| 2 NM | 5000 ft (0,82 NM) | 2,16 NM | 0,16 NM (~8 %) |
| 1 NM | 5000 ft (0,82 NM) | 1,29 NM | 0,29 NM (~29 %) |
| 0 NM (overhead) | 5000 ft (0,82 NM) | 0,82 NM | = 100 % |
→ Bei Entfernung > 10 NM und niedriger Höhe ist die Differenz vernachlässigbar — DME ≈ horizontale Distanz. Bei nahem Überflug wird die DME-Anzeige zunehmend von der reinen Höhe dominiert.
Anwendung
- Streckennavigation: Distanz zum nächsten Wegpunkt (z.B. "10 NM to VOR Frankfurt").
- Anflug: Distanz zur Pistenschwelle bei Verwendung von Step-Down-Fixes oder Anfluglinien (z.B. "5 NM to threshold").
- Positionsfix mit Co-VOR: zusammen mit VOR-Bearing → eindeutige Position (Distanz + Richtung).
- Ground Speed: bei direktem Anflug ändert sich die DME mit der Geschwindigkeit über Grund — Pilot kann GS überschlagen.
Identifier
DME-Stationen senden den Identifier (Morse-Code, gleicher 3-Letter-Code wie der zugehörige VOR) alle 30 Sekunden als kurzes "Beep"-Signal. Pilot verifiziert vor Verwendung den korrekten Identifier.
Genauigkeit
ICAO Annex 10: DME-Genauigkeit besser als 0,2 NM oder 3 % der Distanz (95 % Konfidenz) — was immer größer ist. In der Praxis oft besser: ±0,1 NM.
Reichweite
Line-of-Sight (UHF, quasi-optisch) — gleiche Reichweiten-Formel wie VOR:
- 1000 ft: ~39 NM
- 10.000 ft: ~123 NM
- FL400: ~246 NM
TACAN
TACAN (TACtical Air Navigation) ist das militärische Pendant — sendet sowohl Bearing als auch Distanz. Zivile Flugzeuge können nur die DME-Komponente eines TACAN nutzen (Distanz, keine Richtung). VORTAC = ziviler VOR + militärischer TACAN co-lokiert.