Flight Tack Data Analysis to estimate the height of aircraft over the Perimeter Taxiway System

INTRODUCTION 

During the Second World War, many military airports were built in the United States (USA) and 

Canada  for  logistics,  air  support  and  fighter  pilot  training.    After  the  war,  these  airports  were 

converted to  civilian airports and handed over to the Civil  Aeronautical Administration (CAA) 

and  the  Civil  Aeronautics  Board  (CAB),  the  forerunner  of  the  present  Federal  Aviation 

Administration  (FAA)  for  operation  and  management.    The  land  around  most  of  these  airports 

was not used for residential use until late in the 1970s.  As builders began to construct houses on 

land adjacent to the airport, these airports found that they were sitting in the middle of residential 

areas  where  local  residents  complained  about  noise  to  the  FAA.    Environmental  control  and 

noise pollution became a significant concern, and many airports were forced to curtail nighttime 

operations.  This happened not only in the USA, but also in England and Europe.  Even today, 

Dallas/Fort  Worth (DFW) airport  shuts  down specific runway operations  to  reduce noise along 

certain  arrival or departure routes after 9 p.m.    At  Heathrow airport,  London, United Kingdom 

(UK), and several other European airports, no arrival is scheduled before 6 a.m. in the morning. 

This led to the development of noise monitoring systems and other enforcement technologies to 

monitor  airport  operations  and  protect  people  living  close  to  the  airport  property.    Scientific 

advancements  in  noise  monitoring  include  determining  the  height  that  an  aircraft  arrives  or 

departs from an airport.  ASR-9 radar and other surface monitoring systems provide information 

on the location of aircraft on the approach path or departure route near the airfield. 

Runway  safety,  especially  runway  incursions,  poses  a  significant  operational  concern  for 

airports.  At DFW and most other parallel runway airports, planes are currently forced to cross 

active runways when either arriving or departing.  Since this creates conflict points, the risk of a 

runway  incursion  or  collision  hazard  is  higher  for  this  type  of  airport  operations.    Recently,  a 

new strategy, the perimeter taxiway (PT) or end around taxiway (EAT), has been

 

developed to 

try to address these safety concerns and possibly improve operations.   

In  1996,  this  concept  first  emerged  as  a  possible  solution  to  improve  runway  safety,  reduce 

runway incursion opportunities and to increase runway capacity.  Leigh Fisher Associates (LFA) 

[1] studied the concept and proposed several design alternatives for use at DFW, with regard to 

location, type and speed of aircraft on the PT.  Davis [2,3] analyzed the concept in detail in 2002 

and 2003, to determine the Obstruction Free Zone (OFZ) criteria and recommended that the PT 

centerline be set at 2,650 from the end of the north-south parallel runways (18R/36L, 18L/36R, 

17R/35L, and 17C/35C) at DFW.  Further detailed evaluation occurred at the NASA Ames B747 

flight  simulator  at  Moffet  Field  in  California  in  2003  [4]  and  a  decision  by  the  FAA/Airport 

Operations Safety Committee (AOSC) in 2006 [5, 6] led to the start of construction of the PT on 

the SE quadrant of the airfield at DFW (Figure 1).  

Establishing the height  that  an aircraft will fly over the PT during the arrival  (descent) and the 

departure (climb) phase is critical for safe operation.  To accurately determine the aircraft height 

over the PT centerline, the authors use historical, real time flight data, which is maintained by the 

DFW/Environmental Affairs Department (EAD).  The data is for five separate days with one day 

selected at random for each year from 2001 to 2005; the selected days are 1-3-2001, 7-17-2002, 

8-6-2003,  7-29-2004  and  8-2-2005.    The  data  collected  has  information  on  date,  time,  flight 

number,  aircraft  type,  runway  assignment,  navigational  fix,  type  of  operation  (arrival  or 

departure) and elevation above Mean Sea Level (MSL).  The average ground elevation (GL) of 

the airport is set at 600 feet above MSL by software for aircraft height computations.  

---

 

Satyamurti and Mattingly 

 

2 

________________________________________________________________________ 

2