13.1. Tanıtım
Saha Seyrüsefer (Area Navigation (RNAV)) sistemi; yer temelli seyrüsefer yardımcılarının üzerinden direk olarak uçmak gerekmeksizin gerekli hassasiyet seviyesinde uçakların seyrüsefer yapmasını sağlayan bir sistemdir.
Saha seyrüsefer (RNAV), bir yol noktasına (waypoint) yönü ve mesafeyi hesaplamak için temel sinyal girişleri olarak VOR yönü (bearing), DME eğimli mesafesi ve barometrik irtifayı kullanan bir seyrüsefer ve rehberlik sistemidir. Sistem yalnızca VOR/DME istasyonlarının servis alanı içerisinde kullanıldığından deniz aşırı seyrüsefer için kullanılmaz.
Aşağıdaki bilgi girişlerinden bazıları veya tamamı vasıtasıyla gerekli seyrüsefer hassasiyeti sağlanır:
§ VOR/DME
§ ILS/MLS
§ LORAN
§ GNSS
§ INS/IRS
§ ADC
§ Time
Bilgiler en hassas ve sürekli güncel pozisyonu vermek için sistem içerisinde işlenerek, course, ETA v.b. gerekli çıkışlar pilota sağlanır.
13.2. RNAV’ın Faydası
RNAV uçaklara uçulan rotalar için daha çok direk uygun uçuş yolu rotaları sağlar, bununla birlikte aşırı yoğun havayolu sistemleri üzerindeki tıkanıklığı (yoğunluğu) hafifletmeye yardım eder ve işletme verimliliğini artırır.
Bu durum Hava Trafik Kontrol merkezlerinin, uçakların vericilerin üzerinden düzenli olarak uçmasına gerek kalmadan ve klasik havayolu sistemlerinden daha çok direkt RNAV uçuş rotasının tesis edilmesine imkan sağlar. Bundan dolayı faydaları:
Havayollarına ve pilotlara daha büyük esneklik ve rota seçimi verilmesiyle mesafede, uçuş zamanında ve yakıtta (bundan dolayı maliyetlerde) azalacaktır.
Hava sahasının tamamı kullanılarak, daha çok direkt rotalar sağlayarak, paralel veya ikili rotalar ve yüksek yoğunluklu terminal alanları üzerinde uçan uçaklar için bypass rotalar sağlanarak mevcut rota kapasitesi artırılır. Dikey ve yatay ayırma kriterleri azaltılır.
13.3. RNAV Tipleri ve Seviyeleri
RNAV’ın iki tipi vardır:
Basic RNAV (B-RNAV (Temel RNAV)); Uçuşun % 95’inde 5NM içinde bir pozisyon doğruluğu vermesi gerekir. Euro-control hava sahası içinde 30 veya daha üzeri yolcu taşıyan tüm uçaklar için zorunludur.
Precision RNAV (P-RNAV) (Hassas RNAV)); Uçuşun % 95’inde 1NM içinde bir doğruluk içinde olmalıdır. P-RNAV henüz tamamlanmamıştır.
Üç RNAV kabiliyet seviyesi vardır:
2D RNAV, yalnızca yatay düzlem kabiliyeti ile ilgilidir.
3D RNAV, dikey düzlemde rehberlik kabiliyetinin ilave edildiğini gösterir.
4D RNAV, 3D RNAV’a zaman fonksiyonunun ilave edildiğini gösterir.
13.4. Temel bir 2D RNAV Sistemi
Şekil 40’da basit 2D RNAV sisteminin tipik sistem blok şeması görülmektedir. Seyrüsefer bilgisayarı VOR alıcısından VOR yönünü (bearing), DME sorgulayıcısından (interrogator) DME mesafesi ve hava veri hesaplayıcısından (air data computer) irtifa (altitude) bilgisi alır. Bir seyrüsefer veritabanı seyrüsefer bilgisayarının ya içine yada harici bir yükleme ünitesinin içine yüklenir. Seyrüsefer veritabanı şehirler, seyrüsefer yardımcıları (VOR/DME istasyonları) ve yol noktaları (waypoints) arasındaki rotalara bakarak gerekli tüm seyrüsefer bilgilerini içerir. Control display unit bilgisayara bilgi girmek ve seyrüsefer bilgilerini görmek için kullanılır. Ticari yolcu uçaklarına yerleştirilen tiplerinde, bilgisayar radyo yolundan sapma göstergesine (course deviation indicator) radyo yolundan sapma sinyalleri ve otopilota enlemesine yönlendirme kumandaları da sağlar.
Basit 2D RNAV sistemi kokpitte aşağıdaki komponentleri içerir:
Bir Seyrüsefer Bilgisayar Ünitesi (Navigation Computer Unit)
Kontrol Display Ünitesi (Control Display Unit (CDU))
CDI (Course Deviation Indicator) veya HSI (Horizontal Situation Indicator)
13.5. Temel bir 2D RNAV Sisteminin Çalışması
Temel RNAV sistemi VOR/DME istasyonlarından range (mesafe) ve bearing (yön) bilgilerini alarak pozisyon tanıtımı için rho/theta (range /bearing) kullanır. Pilot uygun olarak yerleştirilmiş VOR/DME‘lerden range ve bearing bilgilerini alarak uçacağı rota boyunca waypoint’leri tanımlar daha sonra cihaz, VOR/DME bearing ve range bilgisini kullanarak, waypoint’e QDM ve mesafeyi (distance) hesaplar ve waypoint’in kendisi bir VOR/DME istasyonuymuş gibi CDI veya HSI üzerinde pilota bilgi olarak gösterilir. Bundan dolayı bu waypoint’ler hayali (phantom) istasyonları olarakta bilinir.
Şekil 41’de pilot SND’den NEW’e kadar mevcut ve makul bir şekilde yerleştirilmiş VOR/DME istasyonları kullanılarak planlanmış rota boyunca waypoint’leri tanımlamıştır.Waypoint’ler aşağıdakiler için seçilebilir:
§ Yol seyrüseferi
§ İlk yaklaşma fiksi
§ Dış marker
§ ILS frekansları (ILS frekansı seçildiği zaman otomatik olarak ILS moduna geçer).
RNAV rotası için gerekli olabilecek girişler aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.
Chicago’s O’Hare ve Newark arasındaki bir uçuş planına bakarsak, şekil 42’deki gibi bir rota göreceğiz. Uçuş rotası bizi bir VOR istasyonundan diğerine kadar dolambaçlı bir yol izleyerek Newark’a vardırır. Daha çok arzu edilen uçuş planı direkt bir rota olacaktır. Maalesef tüm istasyonlar arasında VOR istasyonlarının ideal bir sıra meydana getirmesi mümkün değildir. Saha seyrüsefer kavramı havaalanları arasında direkt rotalar sağlar.
Her bir rota boyunca uçakların uçtuğu yol noktaları (waypoints) vardır. Yol noktalarının yerleri rota tanımlanırken belirlenir. Her bir yol noktası belirli bir seyrüsefer yardımcısı (Nav aid) veya VOR/DME istasyonu ile ilişki kurar, şekil 43’deki gibi.
13.6. Temel 2D RNAV Sisteminin Çalışma Prensibi
Şekil 44’te uçak DTY VOR/DME vasıtasıyla tanımlanan waypoint 1’den (WP1) POL VOR/DME vasıtasıyla tanımlanan waypoint 2’ye (WP2) uçmaktadır. Uçak WP1’e vardığı zaman, POL seçilir ve mesafe (range) ve yön (bearing) ölçülür (145 (R)/ 104 nm). RNAV POL’a göre uçağın pozisyonunu bilir ve pilot POL’a göre daha önceden waypoint 2’yi girmiştir, böylece bilgisayar Waypoint 1’den Waypoint 2’ye izi (track) ve mesafeyi hesaplayabilir (340 (M)/102 nm), çünkü oluşan üçgenin iki kenarı ve iki kenarının arasındaki açı bilinmektedir. Ayrıca manyetik kuzeyin yönüde bellidir. RNAV şimdi POL’a göre uçağın pozisyonunu sürekli hesaplayarak çapraz iz hatası (cross track error) ve kalan mesafeyi (distance to go) tespit etmek için bu pozisyonu hesaplanmış iz ile karşılaştırır. Pilotun uçağı iz üzerinde tutması için CDI’ya veya HSI’ya ne tarafa yönlendirilmesi gerektiğin bilgisini iletir ve sürekli olarak WP2’ye kalan mesafeyi gösterir. Böyle bir sistemde izden olan sapmanın deniz mili (nm) cinsinden gösterildiğine dikkat edilmelidir.
13.6.1. Yol Noktasının (Waypoint) Özellikleri
Bilgisayarda yüklü olan seyrüsefer veritabanı yol noktasının (waypoint) şekil 45’te görüldüğü gibi aşağıdaki özelliklerini içerir. Enlem ve boylam, irtifa, seyrüsefer yardımcısının frekansı, seyrüsefer yardımcısından mesafe ve seyrüsefer yardımcısından manyetik yön (bearing).
VHF seyrüsefer sistemi uygun seyrüsefer yardımcısına ayarlanırsa saha seyrüsefer bilgisayarı şekil 46’da görüldüğü gibi seyrüsefer yardımcısına bağlı olarak uçağın pozisyonu hakkında bilgi alacaktır.
13.6.2. Rho (DME) - Theta (VOR) Mod
A tarafının uzunluğu (DME mesafesi), B tarafının uzunluğu (veri tabanından) ve A açısı (yol noktasının yönü (bearing) ve uçağın yönü (bearing) arasındaki fark) biliniyor. Yol noktasına mesafeyi veren A-B tarafının uzunluğunu ve B açısını, yol noktası için yol (course) ve iz açısını (track angle) hesaplayabiliriz.
Bu birleşim saha seyrüseferin Rho-Theta modu olarak adlandırılır. Rho DME mesafesi Theta ise VOR açısıdır.
13.6.3. Rho (DME) – Rho (DME) Mod
İki DME mesafesi kullanılarak Rho-Theta üzerinde bir gelişme yapılması mümkündür. İki seyrüsefer yardımcısının referans alınması yoluyla her bir yol noktasının bulunması için seyrüsefer veritabanı genişletilebilir. Pozisyon doğruluğunun artırılması, seyrüsefer doğruluğunun artırılması ile elde edilir. Rho-Rho şekil 48’de görüldüğü gibi saha seyrüseferin tercih edilen metodudur.
13.6.4. Rho - Rho RNAV Bilgisayarları
Rho-Rho’nun kullanımı için, uçağa iki RNAV bilgisayarı yerleştirilmiştir. Sol RNAV bilgisayarı sol veya bir numaralı sistemden VOR/DME bilgisi alır. Sağ RNAV bilgisayarı sağ veya iki numaralı sistemden VOR/DME bilgisi alır.
Inertial sensor unit’ler (bazı zamanlar IRU olarak adlandırılır) atalet (inertial) olarak düzeltilmiş konum ve ivmelenme verileri sağlar. Sistemler arası veritabanı verilerin iki bilgisayar arasında paylaşımını sağlar böylelikle her ikisi de aynı giriş sinyallerini kullanabilirler ve seyrüsefer doğruluğunu artırmak için bilgisayar verileri karşılaştırılır.
VOR yönü (bearing) her bir bilgisayar için mevcuttur ama normalde kullanılmaz. DME sinyallerinden biri kaybedildiği takdirde, bilgisayar otomatik olarak Rho-Theta moduna dönecektir.
İkili bilgisayarlı modern sistemlerde, uçak bir yol noktasından diğerine uçarken bilgisayarlar otomatik olarak her bir taraf için VHF seyrüsefer frekanslarına ayarlanır. Otopilota bağlanırsa, uçak uçuş planını izleyecektir.
13.6.5. Hava Sahası (Air Space)-Rotalar (Routes)
Saha seyrüsefer şehirler arasında daha çok hava sahası sağlar. Şekil 50’de üç ilave rota tesis edildiği görülmektedir, her bir yol noktalarının kendi yol noktası serileri birinci rota gibi aynı seyrüsefer yardımcılarını referans alır. Bu aynı rota alanında dört kat daha trafik sağlar.
13.6.6. DME Frekans Taraması
Bir coğrafik alan için paralel rotalar ve daha çok uçuş ilave etmek istersek, mümkün olan en iyi seyrüsefer doğruluğu arzu edilir. Bu DME sorgulayıcıların frekans taraması kullanılarak gerçekleştirilir. Sorgulayıcılar iyi bir alış sağlamak şartıyla, beş seyrüsefer yardımcısına kadar mesafe bilgisi rapor edebilir. RNAV bilgisayarlar matematiksel hesaplamalar için en iyi açıyı sağlayan bir tanesini kullanır. Sonuçta kusursuz yol, mesafe ve mevcut pozisyon hesaplanır.
13.6.7. Temel RNAV Sistemlerinin Sınırlamaları ve Doğruluğu
Radyo vericileri (beacons) uçuş öncesi planlama süresince pilotlar tarafından seçilmeli ve pilot her bir waypoint’i belirleyen VOR/DME’nin DOC’u içinde olmasını sağlamalıdır.
DME’deki eğimli mesafe hatası, ize yakın tesislerin (VOR/DME istasyonları) seçiminde dikkate alınmalıdır.
Pilot, CDU’ya bilgileri doğru olarak girdiğinden emin olmalıdır çünkü bilgisayar hataların farkına varamaz ve hataları düzeltemez.
Pozisyon hatalarından kaçınmak için, uçak her zaman kullanılan yer tesislerinin DOC’u içinde olmalıdır.
Verilen pozisyon bilgisinin doğruluğu mesafeye ve VOR veya DME elemanının baskınlığına bağlıdır. VOR/DME planlanan ize yakınsa iz bileşeni en doğru olacaktır. Waypoint’i belirleyen VOR/DME ize dikse çapraz iz (across track) en doğru olacaktır.
13.7. 4D RNAV Sistemleri
Flight Management Computer (FMC) vasıtasıyla modern yolcu uçaklarında Saha Seyrüsefer (Area Navigation) fonksiyonunun yanı sıra güdüm (guidance) ve performans (performance) fonksiyonlarınıda sağlar. BOEING 737-800 uçağına özel sistemin ana hatları aşağıdadır, ama bu prensip tüm uçaklar için doğrudur.
737-800 FMS Sisteminin Çalışmasına Genel Bakış
737-800 FMS aşağıdakileri içerir:
§ Flight Management Computer System (FMCS)
§ Autopilot/Flight Director System (AFDS)
§ Autothrottle (A/T)
§ 2 Inertial Reference Systems (IRS)
Her bir komponent bağımsız bir sistemdir. Bunların ayrı ayrı veya çeşitli birleşimleri kullanılabilir. FMS terimi bir tümleşik sistem içerisinde otomatik seyrüsefer (automatic navigation), rehberlik (guidance), performans (performance) yönetimi sağlayan tüm bu sistemlerin birleştirildiğini ifade eder. FMS 4D saha seyrüsefer latitude (enlem), longitude (boylam), altitude (irtifa) ve time (zaman) bilgilerini sağlayarak mümkün olan en ekonomik uçuşu elde etmek için performansı optimize eder. Uçağın uçuş yolu ve performans parametreleri için merkezi kokpit kumandaları sağlar.
Flight Management Computer (FMC) sistemin can damarıdır, tüm seyrüsefer ve performans hesaplamalarını gerçekleştirir, kontrol ve rehberlik kumandaları sağlar. Bir Control Display Unit (CDU), uçuş mürettebatının FMC’ye uçuş detayları ve performans parametrelerini girmesini sağlar. Seyrüsefer ve performans hesaplamaları, referans ve izlemek amacıyla CDU display’i üzerinde gösterilir. Enlemesine seyrüsefer (Lateral Navigation (LNAV)) ve dikey seyrüsefer (Vertical Navigation (VNAV)) için FMC kumandaları AFDS (Auto Flight Director System) ve A/T (Auto-throttle) sistemleri ile birleştirilir.
FMC seyrüsefer fonksiyonları, IRS’ten pozisyon bilgisi girişleri ve yönü (heading), çift DME kullanarak uçağın pozisyon bilgisini alır. FMC bu girişleri karşılaştırır ve Kalman Filtresi olarak bilinen bir işlemci vasıtasıyla sistem pozisyonu üretir. Radyo pozisyon güncelleştirmesi ile, FMC IRS’in kısa vadeli doğruluğu ile harici referansların uzun vadeli doğruluğunu birleştirir. FMS pozisyon bilgisini elde etmek için sadece IRS bilgisini kullanırsa, pozisyon bilgisinin hassasiyetinin azaldığını mürettebata göstermek için bir ikaz (warning) görünür. Mürettebat gerekli otomasyon seviyesini seçebilir, uçağın manuel olarak uçması için veriler displayler kullanılarak basit olarak gösterilir. Örneğin yön (heading) veya IAS/Mach No, tamamen otomatik olarak uçuş yolu rehberlik ve performans kumandaları.
FMS tam kapasite ile çalışsa bile, mürettebat uçağın yönetilmesi ve işletilmesi üzerine tam kontrole sahiptir. Buna ilaveten bazı fonksiyonlar sadece mürettebat tarafından yerine getirilebilir. Örneğin thrust initiation (tepki başlangıcı), kalkış, irtifa seçimi, ILS ayarı, uçak konfigürasyonu, iniş rulesi. Uçuş planının otomatik sistemler tarafından doğru bir şekilde takip edildiğinden emin olmak için mürettebat uçuş boyunca FMC seyrüseferini daima izler.
FMC performans veritabanı ve seyrüsefer veritabanını içermektedir. Performans veritabanı uçağın performansı ve şirketin maliyet indeks stratejisi ile ilgili bütün parametreleri içerir. Seyrüsefer veritabanı uçağın planlanmış işletme alanları için hava seyrüsefer bilgilerini içerir. İçindekiler:
§ Havaalanı detayları, pozisyonları, yükseklikleri, pistler ve uzunluklar v.b.
§ Seyrüsefer tesisleri, yerleri, yükseklikleri, frekansları, tanıtım ve DOC bilgileri, havayolu rotaları ve rapor noktalarını
§ SID’leri ve STAR’ları ve piste yaklaşmaları
§ Şirket rotaları
Seyrüsefer veritabanı her 28 günde bir güncelleştirilir. FMC mevcut ve bir sonraki 28 günlük veritabanını içerir. (Bu ICAO seyrüsefer veri dönemi ile çakışır.). Veriler belirli havayolu operasyonları için özelleştirilebilir.
13.8. Control Display Unit(CDU)
Kontrol Gösterge Ünitesi (CDU), FMC ile haberleşme aracıdır. Uçuş için performans ve seyrüsefer gerekliliklerini başlatmak için uçuştan önce kullanılır.
İlave olarak alfanümerik (harf ve rakamlardan oluşan) tuş takımı ve belirli fonksiyon tuşları, displayin her iki tarafı boyunca FMC’ye veri girmek veya seçmek ve çeşitli fonksiyon sayfalarına geçiş için satır seçici tuşlar (Line Select Key (LSK)) kullanılır. Displayin biçimi; seçilmiş sayfanın başlığı en üst alanda ve seçilmiş fonksiyon birden çok sayfaya sahipse sayfa numarası sağ üst köşede görünür. Displayin ortasında LSK tuşlarıyla ulaşılabilen sağda 5 solda 5 olmak üzere 10 veri hattı bulunur. Ekranın alt tarafında iki veya daha çok sayfa alanları ve onların altında karalama defteri (scratchpad) bulunur. Uygun veri alanına veriyi yerleştirmek amacıyla karalama defteri (scratchpad), veriyi girmek veya değişiklik yapmak için kullanılır.
13.8.1. PRE-FLlGHT (UÇUŞ ÖNCESİ)
FMC’nin uçuş öncesinde seyrüsefer modunda çalıştırılması pilotun veritabanının ve girişlerin geçerliliğini kontrol etmesini gerektirir:
§ Uçak pozisyonu (aircraft position)
§ Kalkış ve varış havaalanları
§ SID ve STAR prosedürleri
§ Planlanmış rota
Uçak rota tasarlayıcıların girdiği, standart bir şirket rotasında uçuyorsa, aksi taktirde pilotun rotayı manuel olarak girmesi gerekecektir. Veri ilk olarak ekranın alt tarafındaki karalama defterine girilir daha sonra satır seçici tuşlar kullanılarak uygun yere taşınır. Bir kez geçerli pozisyon bilgisi girildi mi o pozisyon IRS’e geçirilir.
13.8.2. IDENT Page
FMS’ye güç uygulandığı zaman dahili test yapılır. Test başarıyla tamamlandığı zaman CDU üzerinde IDENT sayfası görünür. Bu sayfa 1L ve 1R’da performans veritabanından uçak modeli ve motor tepkisini, 2R ile 2L’de daimi seyrüsefer veritabanının tanıtımını ve veritabanındaki seyrüsefer verilerinin geçerlilik süresini gösterir. 4L’te işletilen programın tanıtımı ve 5R’da ek verilerin tarihi görünür. Bu display üzerindeki değiştirilebilecek tek şey 2R’daki mevcut seyrüsefer verisidir. Zaman aşımı (out of date) olursa bu bilgi karalama defterinde (scratchpad) bilgi olarak görünecektir. Değiştirmek amacıyla karalama defterine bir sonraki veri tarihini aktarmak için LSK 3R verisi seçilir, daha sonra aktif veri hattına veri yerleştirmek için LSK 2R’a basılır. Not, 6R bir sonraki sayfaya ve 6L indeks (index) sayfasına geçirir. Diğer CDU sayfaları üzerine herhangi bir veri girildiğinde veriler bu sayfalara otomatik olarak aktarılacaktır.
13.8.3. POS INIT Page
yon başlangıç (POS INIT) sayfası, IRS için yön (heading) ve pozisyonu göstermeyi sağlar. Tüm displayler üzerinde kesik kesik çizgiler (dashed lines), 5R’da olduğu gibi FMC çalışmasına yardım için girilebilen isteğe bağlı verileri gösterir. 4R’daki kutulu alanlar FMC’nin çalışması için girilmesi gereken önemli verileri gösterir. 1R’da enerji kesilmeden önceki kayıtlı son pozisyon görülmektedir. Kalkılan havaalanı (departure airport) 2L ve kapı (gate) 3L’e girilir, FMC veritabanından referans havaalanı ve kapı pozisyonlarını çeker ve bu bilgileri sırası ile 2R ve 3R’a girer. 4R’da IRS’in çalışmasını başlatmak için uçağın pozisyonu FMC’ye sorulur. Bu pozisyon bilgisi karalama defteri (scratchpad) kısmına manuel olarak girilebilir daha sonra LSK 4R seçilerek ilgili bölüme yerleştirilir. Bununla birlikte veritabanından daha önceden pozisyon bilgisi 3R’a girilmişti, bu yüzden scratchpad’e veriyi taşımak için 3R’a basılması vasıtasıyla kopyalanabilir ve daha sonra bu veriyi kutulu alana girmek için 4R’a basılır. Alignment’ı (bir hizaya getirme işlemi) hızlandırmak için, özellikle uçak hareket etmiyorsa, standby compass’tan (sulu pusula) yön (heading) 5R’a girilebilir. Bu tamamlandığında IRS’in alignment’ı başlayacaktır. 6R satır seçici tuşuna basıldığında pilot direkt olarak rota (RTE) sayfasına geçer.
13.8.4. RTE Page
Rota sayfaları (route pages), veritabanında tutulmayan bir rotayı girmek için veya bir şirket rotasını modifiye ve/veya kontrol için kullanılır
Kalkış ve varış havaalanları sırası ile 1L ve 1R’a girilir, geçerli veriler, veritabanında bir ICAO havaalanı planı olarak tutulur, ICAO belirleyici bilgi POS INIT üzerinde girilmiş ise daha sonra 1L’de görünecektir. Şirket rotası 2L ve uçuş numarası (flight number) 2R’a girilir. Kullanımdaki pist, SID ve rotadaki ilk yol noktası 3L ve 4L’e girilir. Bu yol noktası şirket rotasında tanımlanmışsa otomatik olarak görüneceklerdir. 5L (havayolu) bilgisi ve 5R (V2 havayolu üzerindeki bir sonraki rapor noktası) veritabanından bilgisayar vasıtasıyla girilir. RTE’un sonraki sayfalarına ulaşmak için, rota modifikasyonu ve kontolü için tuş takımı üzerindeki NEXT PAGE fonksiyon tuşları seçilir. Pilot 6R satır seçici tuşunu seçerek direkt olarak rotayı aktif eder. 6R’a basılması ile CDU’nun üzerinde EXEC tuşu aydınlanır ve kalkıştan sonra rotanın aktif edilmesi için EXEC tuşuna basılmalıdır. RUNWAY satırı kalkıştan sonra silinir ve VIA / TO 3 numaralı satıra hareket ederek bir sonraki yol noktası 4 numaralı satırda görünür. Aktif yol noktası geçildiğinde 3 numaralı satır silinir ve bir sonraki aktif yol noktası ile yer değiştirir.
Seyrüsefer profili için uçuş öncesi faaliyetler şimdi tamamlanmıştır, ama performans başlangıcı için henüz bir işlem yapılmadı, bu dersteki başka bir konuda ele alınacaktır. Bilgisayarın halihazırdaki şartlarını performans verileri ve gerekli maliyet indeks profili ile karşılaştırıp; pilotları hedeflenen uçuş profilinin gerçekleştirilmesi için gerekli güç, hız ve konfigürasyon hakkında bilgi verdiğinin bilinmesi yeterlidir. Eğer rotanın manuel girişi gerekli ise; bu, standart şirket rotalarındaki herhangi bir değişiklik gibi, karalama defteri (scratchpad) aracılığıyla gerçekleştirilir. Seyrüsefer verileri için geçerli formatlar şunlardır:
Latitude (enlem) ve longitude (boylam) ya 7’li alfanümerik grup (örneğin N05W010) yada 15’li grup (örneğin N0926.3W00504.7) olarak girilir. FMC’nin pozisyonları kabul etmesi için sol baştaki sıfırların girilmesi gerektiğine dikkat ediniz.
Rapor noktaları, seyrüsefer tesisleri ve havayolu tanımlayıcıları (örneğin KODAP, A23) için 5 alfanümerik karaktere kadardır.
SID ve STAR (örneğin TURN05) için 7 alfanümerik karaktere kadardır.
Seyrüsefer yardımcıları veya rapor noktalarından (örneğin TRN250.0/76) range (mesafe) ve bearing (yön) ile gösterilir. Not: Ondalıklar isteğe bağlıdır, yön (bearing) 3 veya 5 rakamlı bir grup olmalıdır. Mesafe (distance) 1’den 5’e kadar rakam olabilir. TRN’ye göre tanımlanmış ilk veya tek pozisyon olduğunu varsayarsak bu durumda FMC pozisyonu TRN01 tanımlamasını verir. Bu yol noktalarının yeri, yönü (bearing) ve mesafesi bilinir (PBD (place bearing/distance) Waypoint)).
Veri tabanında yer alan TRN ve GOW gibi yer istasyonlarına göre yönlerin (bearing) kesişim noktası rota üzerindeki yol noktalarını verir. Veri giriş biçimi örneğin GOW180.0/TRN090.5 şeklindedir. FMC, GOW01 olarak tanımlanan bir PBD yol noktası olarak oluşturur. Yönler yukarıda olduğu gibi ya 3 yada 5 digit olmalıdır.
13.9. CLIMB (TIRMANMA)
Tırmanmada, normal olarak VNAV, LNAV ve zaman fonksiyonları çalışır durumda olacaktır.
Tırmanma sayfasında (climb page), 1L’te planlanmış başlangıç düz uçuş irtifası (bu irtifa varsa ve tırmanış aktif ise) ve 1R’da mevcut tırmanma sınırı görünür. A son eki irtifayı gösterir. 2L tırmanma için ekonomik hızı verir. 3L herhangi bir hız sınırını verir. Bu satıra herhangi bir değer girilmez ise hız sınırı 250 kt ve irtifa sınırı 10.000 ft olarak kabul edilir. ATC vasıtasıyla konulan herhangi başka bir hız/irtifa sınırlaması 3L satırına karalama satırından girilir. 2R bir sonraki yol noktasına gitmek için mesafe ve tahmini varış zamanını (Estimated Time Arrival (ETA)) verir. 3R bir sonraki varış noktasındaki yükseklik hatasını verir. Şekilde uçağın 310 ft aşağı olacağı görülmektedir. 4R tırmanma motor N1 değerini göstermektedir. 5L, 5R, 6L ve 6R pilotu diğer tırmanma sayfalarına yönlendirir. (Gerekli varış zamanı (Required Time of Arrival (RTA)) ATC vasıtasıyla belirlenmiş ise kullanılır.
13.10. SEYİR (CRUISE)
Seyirde normal olarak üç modun tamamı aktif olacaktır.
Seyir sayfası (CRZ), 1L’de mevcut seyir irtifasını ve 2L’de gerekli seyir hızını gösterir. Bu hız ekonomik seyir hızıdır. 3L’de 2L’deki hızı muhafaza etmek için gerekli EPR/N1 hesaplanır. 1C’de görünen değerler uçağın ağırlığı ve ortam durumları için optimum ve maksimum seyir seviyeleridir. 1R’da Bir sonraki adım irtifası ve 2R’da bu adıma tırmanma zaman ve mesafesi görünür. 3R tahmini rüzgar hızını gösterir. 4R satırı ise 1R satırında görünen tırmanma adımının yapılmasında öngörülen kazanç veya kayıpları gösterir. Diğer seyir sayfalarına 5R, 6L ve 6R’dan ulaşılabilir.
13.11. DESCENT (ALÇALMA)
Tırmanmadaki gibi LNAV, VNAV ve zaman modlarının tamamı çalışır durumdadır.
Aktif ekonomik yol sayfası (ACT ECEN PATH DES) seçilmesi ile, 2L hedef Mach sayısı (target Mach number) ve CAS görünür. 1L alçalma irtifasının sonunu gösterir. 1R bir sonraki alçalma pozisyon ve irtifasını sonek (suffix) A, o irtifada veya üzerinde olduğunu gösterir. 3L satırı hız geçişini içerir, bu değer ise veritabanında yüklü olandan 10 kt daha azdır ve geçiş irtifası hiç tanımlanmamış ise 240/10000 değerini alır. Bu alana hiçbir giriş yapılamaz ama bu veri silinebilir. Bir sonraki yol noktası ve irtifası 3R’da gösterilir. Bu gerekli yükseklikten beklenen sapma 4L’de gösterilir.4R‘daki FPA, mevcut yer hızı (groundspeed) ve alçalma oranını esas alan gerçek uçuş yolu açısıdır. VB, dikey yöndür (vertical bearing) yani bir sonraki pozisyonda gerekli yükseklik sağlama için gereken FPA’dır. Dikey hız (Vertical Speed (V/S)) gerçek alçalma oranıdır. Alçalma ile ilgili sayfalara ulaşmak için, 5R, 6R ve 6L kullanılır.
13.12. Çalışma Prensibi- Çift IRS, Çift FMC
Çift IRS sisteminde normal olarak sol FMC sol IRS’ten sağ FMC sağ IRS’ten bilgi alır. Sistemler IRS pozisyonlarını karşılaştırır ama bir uyumsuzluk olduğu takdirde hangi sistemin arızalı olduğunu tespit edemez. FMC doğru pozisyonunu tespit etmek için harici referanslardan giriş bilgisi almalıdır. Kalman filtresi kullanılarak sistem pozisyonunu tespit etmek için IRS pozisyonları ile harici referanslardan gelen bilgiler karşılaştırır. Uçuşun başında IRS pozisyonu ağırlıklı olacaktır ama uçuşun ilerleyen aşamalarında IRS pozisyonlarının hassasiyeti azalacağından harici referansların ağırlığı seçilen harici referansa ve o referanstan uzaklığa bağlı olarak artacaktır. Çift FMS sisteminin dört olası çalışma modu vardır.İkili (dual) modda bir FMC ana (master) diğeri ise bağımlı (slave) olarak çalışır. Sistemler bağımsız olarak pozisyonu tespit eder ve EFIS’e bilgiler gönderilmeden önce gyro hatalarını kontrol ederek pozisyon bilgileri arasında uygunluk sağlanır. Bu EFIS üzerinde gösterilen pozisyonla her bir CDU üzerindeki pozisyondan farklı olabileceği anlamına gelir. Her bir FMC’nin bağımsız çalışması birbirleri arasında haberleşme olmaksızın ayrı ayrı çalışmasıdır. FMC’lerin birisinden bilgiler diğer sistemleri beslemek için kullanılacak ve iki FMC arasında ve EFIS ile seçili olmayan FMC arasında pozisyon farkı olabilir. Bir FMC çalışmıyor ise o zaman fonksiyonlar çalışan FMC vasıtasıyla yerine getirilebilir. Her iki FMC çalışmıyor ise o zaman IRS bilgileri direkt olarak EFIS’te kullanılacak ama otomatik performans fonksiyonları mevcut olmayacaktır.
13.13. Çalışma Prensibi, Üçlü IRS, Çift FMC
Üçlü INS/IRS’den pozisyon ve yön bilgisi, herhangi bir sistemin sahip olduğu bütün hataların kontrolü için bilgilerin karşılaştırılacağı FMC’ye sağlanır ve daha sonra ortalaması alınır. Bu pozisyon bilgisi daha sonra DME/DME, VOR/DME, LORAN C veya GNSS’den oluşan harici referanslar ile karşılaştırılır. FMC pozisyon ve hızı meydana getirmek için kalman filtresi kullanır. Bu filtreleme sadece IRS bilgisi kullanılarak yada IRS ve harici referansların birleşimi kullanılarak yapılabilir.
84°’nin üstündeki enlemlerde FMC, sırasıyla sol, merkez, sağ IRS’i kullanan sol FMC ve sırasıyla sağ, merkez, sol’u kullanan sağ FMC ile IRS’i ayıracaktır. Kısa bir zaman periyodundan sonra her bir FMC, FMC pozisyonunu uygun IRS pozisyonuna çevrilecektir. Bu ayırmanın sebebi kalkış noktasından itibaren boylam değişim hesabının enlemin sekantına (secant) bağlı olmasıdır. Enlemin sekantı, 90°’ye yaklaşan açılarda hızla artmaktadır. Örneğin 86°00' sekantı 14.3356 iken 86°01' ise 14.3955’dir. Bu demektir ki enlemdeki küçük hatalar boylam değişiminin hesaplanmasında büyük hatalara sebep olabilir. Bu aslında gerçek pozisyon farkı küçük olabileceği halde görünürde IRS pozisyonları arasında hesaplanan boylam açısından büyük sapmalara neden olur.
13.14. Kalman Filtresi (Kalman Filtering)
Kalman fıltreleme, IRS’in kısa dönemli doğruluğu ile harici referansların uzun dönemli doğruluğunu birleştirmek için seyrüsefer bilgisayarı içinde kullanılan işlemdir. Model kendi pozisyon ve hızını tahmin edip oluşturmak için harici referans ile IRS pozisyonunun karşılaştırılması vasıtasıyla IRS’den hız ve pozisyon hatalarını değerlendirir. Başlangıçta IRS bilgileri en doğru olur, ama IRS hatalarının doğrusal artışı sonucunda harici referans bilgisi en doğru bilgi olur. Modele tatbik edilen ağırlık sistemi başlangıçta IRS bilgisine avantaj sağlar, fakat uçuşun ilerleyen aşamalarında harici referans sistemi ile daha fazla çelişir hale gelir. Sonuç olarak en doğru pozisyon pist eşiğinde ki pozisyon güncelleştirmesinden sonra olacaktır, ama yavaş yavaş harici referansın doğruluk seviyesine gerileyecektir. Pozisyon bilgisi uçak hassas yaklaşma kullanarak (ILS, MLS) son yaklaşma yaptığında doğruluk tekrar artacaktır. Kullanılan model kompleksleştiğinde (daha fazla faktör hesaba katıldığında) sistemin pozisyon ve hız kalitesi daha iyi hale gelecektir.
13.15. DME - IRS Doğruluğu
Yön (heading) ve yer hızı yüksek doğruluk seviyesini muhafaza etmesine rağmen IRS’in pozisyon doğruluk seviyesi uçuş boyunca zaman zaman azalır. Pozisyon ölçümü menzile pozisyon hatlarının kesilmesine bağlı olarak ortaya çıkan rastgele hatalara maruz kalır. Pozisyon hatlarına bağlı olan problem bilgisayar tarafından daha iyi bir kesme sağlayacak DME pozisyonunun seçimi ile çözülür. Eğimli mesafe hatası hesaplama içerisinde giderilir, ama DME hatası +/- 0.25 NM menzilin +/- % 1.25 seviyesinde sabittir. Böylelikle 100 NM’da hata en fazla 1.5 NM olacaktır. Uçuşun başlangıcında bu hata IRS hatası ile karşılaştırıldığında büyüktür ama uçuş ilerledikçe IRS yaklaşık olarak 1 NM / saat oranında doğruluğu azalır. Böylelikle birkaç saat sonra DME hatası sabit olduğundan dolayı DME seyrüsefer yardımcısı IRS’ten önemli ölçüde daha doğru olacaktır.
13.16. Fonksiyonel özellikler
13.16.1. Seyrüsefer Sensörleri
Tipik olarak RNAV için kullanılan Seyrüsefer sensörleri farklı performans hassasiyet özelliklerine sahiptir.Geometri, mesafe ve irtifadaki değişen orandaki bağımlılıklar genel olarak iyi bilinmektedir. Çoklu sensörlerin (DME, VOR, GNSS, ILS ile IRS gibi) bir RNAV sistemine entegre edilmesi mevcut olan en iyi kaynaklardan otomatik olarak yararlanılmasına olanak sağlar. İlave olarak Kalman gibi diğer filtreleme programları ve veri tabanı – kaynak karşılaştırmaları yoluyla sistemler RNAV tarafından hesaplanan pozisyonun doğruluğunu ve bütünlüğünü daha da artırır.
13.16.2. RNAV
Saha seyrüsefer sistemleri tarihsel olarak özel bir toplam sistem hatası için pozisyon doğruluğu, çapraz iz sapma doğruluğu, uçuş teknik hatası (FTE), uçak sensör hataları ve yer ekipman hatalarını belirleyen kriterler üzerine geliştirilmiştir.
1. Seyrüsefer doğruluğu ve uçuş teknik hatası (FTE) sistemler için aşağıda verilmiştir.
2. Ser
2. Seyrüsefer kapasitesinin mevcudiyeti %99.999’dur.
3. Yanıltıcı seyrüsefer bilgisine karşı bütünlük %99.999’dur.
4. İşlerlik,uygulama ve sistem bütünleştirmesi (integrasyon) ile tutarlıdır.
13.16.3. VNAV
Dikey seyrüsefer kapasitesi aşağıdaki özelliklerle tanımlanmıştır:
1. Özel toplam sistem hatasını elde etmek için İrtifa ölçümü yol ve uçuş teknik hataları ile RSS’lenmiş pozisyon doğruluğu %99.7’dir.
2. İşlerlik,uygulama ve sistem bütünleştirmesi (integrasyon) ile tutarlıdır.
VNAV performansı günümüz FL 290 uçuş seviyesi ve üzeri uçuşlar için 1000 feet ayarlama mesafesi uygulaması ile uyumludur.
13.17. Tahmini Pozisyon Hesaplama Hatası
Pozisyon hatası, uçak pozisyonunu hesaplamak için kullanılan seyrüsefer sensör veya sensörlerine bağlı olarak hesaplanmalıdır. İlae olarak seyrüsefer sistemi pozisyon performansının bütünlüğünü garantileyen ölçütleride sağlamalıdır. Bunların hepsi pozisyon performansını ve RNP hava sahasının gereklerine uygunluğu gösteren ekran bilgilerine yansıtılmalıdır.
RNAV sistemleri pozisyonu tahmin etmek için seçilecek pek çok sensöre sahiptir. BU sistemler IRS/INS, DME, VOR, LORAN C ve OMEGA’dan GPS’e kadar değişebilir ve geniş bir aralıkta olası performans sağlar. Tahminler, sensör tanımlamaları ve kurulumu, geometrisi, konumu, bütünlüğü ve diğer uygunluk kontrollerini içeren pek çok yöntem kullnarak güçlendirilir. Bu faktörler hesaba katıldığında sensör başına düşen tipik performans seviyeleri aşağıda verilmiştir:
13.18. RNP RNAV Sistem Konfigürasyonları
Düzenlemelerin müşterilerin ve imalatçıların gereksinimlerini yansıtacak şekilde RNAV sistem konfigürasyonları ve yapıları değişkenlik gösterir. Pek çok durumda ekipman ve yapı sadece normal operasyon sırasında neyin gerektiğini yansıtmakla kalmaz ayrıca hataların oluşması durumunda değiştirmenin mümkün olmadığı ve operatörlerin uçak ekipmanları yüzünden operasyonlarında çok az yada hiç duraksama yapmamaları durumlarını da hesaba katmalıdır.
No comments:
Post a Comment