
sawine@1: \chapter{Einleitung}
sawine@1: Das Ziel der Flugsicherung ist es den Flugverkehr sicher und entsprechend
sawine@1: internationalen und regionalen Richtlinien vom Startflughafen bis zur
sawine@1: sicheren Landung am Zielflughafen zu begleiten.
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sawine@1: Die Sicherheit im Flugverkehr wird in erster Linie durch die Staffelung erreicht.
sawine@1: Als Grundlage dazu bestehen in jedem Flugraum Wegpunkte, welche die Flugverkehrsrouten bilden.
sawine@1: Der Verkehr wird auf diesen Routen zeitlich, vertikal und horizontal separiert.
sawine@1: Zur Festlegung der Separationsabstände gibt es Regeln, welche
sawine@1: von den Flugzeugeigenschaften und gegebenen Umweltbedingungen
sawine@1: abhängen.\\\\
sawine@1: Oftmals werden an den Übergabewegpunkten von einem Fluginformationsgebiet in das angrenzende
sawine@5: maximale Verkehrsflussdichten gesetzt. Diese gebietsübergreifenden Regelungen dienen dazu
sawine@1: den Regulierungsaufwand bei der Übernahme von Flügen in das kontrollierte Gebiet zu minimieren.
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sawine@1: Bei der Bewältigung von Überkapazitäten werden u.a. die Luftfahrzeuge angewiesen bestimmte Flugmanöver auszuführen, diese sind z.B. \emph{Hold}\footnote{Ein Flugmanöver, wobei eine vollständige Ellipse geflogen wird} und \emph{Dog Tail}\footnote{Ein Flugmanöver, das vertikal betrachtet die Form eines "n" bildet}. Eine weitere Möglich"-keit ist die Anpassung der Fluggeschwindigkeit als Regulierungsmaßnahme.
sawine@1: Der Nachteil solcher Eingriffe in den Flugverlauf sind die entstehende Mehrkosten für die Flugbetreiber und mögliche Wartezeiten und Verspätungen für die Passagiere. So sind laut \cite{moderne_flugsicherung} bis zu 23\% aller in Europa registrierten Verspätungen im Flugverkehr auf das Air Traffic Flow Management zurückzuführen, ein Indiz dafür, dass hier großes Optimierungspotential besteht (Abb. \ref{fig:atfm_stats}).
sawine@1: \begin{figure}[h]
sawine@1: \centering \includegraphics[width=300pt]{images/atfm_stats.pdf}
sawine@1: \caption{Ursachen für Abflugverspätungen in Europa. \emph{Quelle: \cite{moderne_flugsicherung}}}
sawine@1: \label{fig:atfm_stats}
sawine@1: \end{figure}
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sawine@1: \section{Zielsetzung}
sawine@1: Um die Notwendigkeit der regulatorischen Maßnahmen zu reduzieren, sollen bei der Abflugplanung die Verkehrsflussregelungen berücksichtigt werden. Bereits vor Abflug sollen die Flugpläne der registrierten Starter analysiert und der Startzeitpunkt entsprechend des späteren Flugverlaufs gesetzt werden.
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sawine@1: Diese Funktion übernimmt die Abflugplanungskomponente. Die Komponente berechnet den optimalen Abflugzeitpunkt für individuelle Flüge, basierend auf den konfigurierbaren Regeln formuliert in einer Domänensprache. Anhand des Regelwerks werden die Flüge nach passenden Mustern sortiert und an den relevanten Wegpunkten gestaffelt.
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sawine@3: Zur Modellierung der dynamischen Luftraumbeschränkungen wird eine domänen\-spezifische Sprache entwickelt. Sie bildet die Schnittstelle zwischen der Planungskomponente und dem Verkehrsflussmanagement. Die Sprache soll eine redundanzfreie Konfiguration der Flugplanmuster und Verkehrsflussbeschränkungen bieten, die der Planer selbst verwalten kann.\\\\
sawine@1: Das erste Ziel der Arbeit war es, eine Modellierungssprache für den Bereich des Verkehrsflussmanagements und der allgemeinen Flugsicherung zu erstellen. 
sawine@5: Als zweiter Teil der Arbeit galt es eine Abflugplanungskomponente zu entwickeln und in eine bereits bestehende Flugsicherungsarchitektur zu integrieren. Die Komponente soll die Domänensprache als Konfigurationssprache akzeptieren. Die Berechnungen der Abflugplanungskomponente basieren auf dem Modell der Luftraumbeschränkungen.
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sawine@1: \section{Aufbau der Arbeit}
sawine@1: Das erste Kapitel beinhaltet Danksagungen für alle, die an der Fertigstellung des Projekts mitgewirkt haben, oder diejenigen, die Unterstützung für die Ausarbeitung dieser Arbeit leisteten.
sawine@1: Darauf folgenden bietet das zweite Kapitel eine kurze Einleitung über die Arbeit und das Unternehmen, in dem das hier beschriebene Projekt stattgefunden hat.\\\\
sawine@5: Das Grundlagenkapitel widmet sich der Thematik Flugsicherung, der Softwarearchitektur, in der die Neuentwicklungen zu integrieren waren, der Einführung in die Entwicklung von Compiler, den relevanten Sicherheitsfragen für das Projekt und abschließend der Marktanalyse über Produkte mit ähnlicher Funktionalität. Die Absicht dieses Kapitels ist die Schaffung einer Wissensbasis, auf der die folgenden Kapiteln implizit aufbauen und so eine effiziente Abhandlung ermöglicht wird. Ebenso soll die Notwendigkeit der im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Komponenten verdeutlicht werden, der Produktvergleich dient als Übersicht über bestehende Systeme und deren Funktionsumfang.\\\\
sawine@1: Die Kapitel vier bis sieben protokollieren die Entwicklungsphasen eines Projekts nach dem Prozessmodell V-Modell XT. Die Anforderungsanalyse bildet die erste Phase, basierend auf deren Ergebnissen wird der Entwurf der Komponenten entwickelt. Nach Fertigstellung des Entwurfs werden die Komponenten realisiert und abschließend geprüft. Die Verifikation dient dabei nicht nur der Bestätigung der Richtigkeit im Sinne einer Softwareprüfung, sondern bewertet auch die tatsächliche Leistung des Systems im operativen Betrieb und daraus folgende Auswirkungen auf den Luftverkehrsbetrieb.\\\\
sawine@1: Das letzte Kapitel ist einer Zusammenfassung der gesammelten Erfahrungen und bietet einen Ausblick in mögliche Weiterentwicklung der präsentierten Lösung. 
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sawine@1: \section{Comsoft GmbH}
sawine@1: Die Comsoft GmbH ist ein mittelständisches Unternehmen mit Sitz in Karlsruhe. Als Systemhaus mit Beratungskompetenz hat sich Comsoft im Bereich Flugsicherung auf internationaler Ebene etabliert.\\\\
sawine@1: Durch projektgetriebene Arbeitsweise bewahrt sich Comsoft die nötige Flexibilität um kundenorientierte Lösungen zu entwickeln. Als zertifiziertes Unternehmen mit über 20 Jahren Erfahrung im Flugsicherungssektor, entwickelt Comsoft hauptsächlich für das europäische und asiatische Ausland, oder wie im Falle der Abflugplanungskomponente für die Vereinigten Arabischen Emirate.
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