Bu yazımızda Performans Temelli Seyrüsefer (PBN) – 3 hakkında konuşalım.
RNP-RNAV FARKI
Performans Temelli Seyrüsefer; temel olarak RNAV ve RNP sisteminin en büyük farkı RNP sisteminde hava aracı üzerinde sistem performansını gözetlemeye yarayan sistemlerin olmasıdır. Hassasiyet bakımından incelendiğinden RNP sistemlerinin daha hassas olduğu gibi bir sonuç çıkarımı doğru değildir. Örnek olarak RNAV 1 ve RNP1 sistemleri incelendiğinde her ikisi de uçuşun %95 i içinde rotanın 1 NM içinde kalacağının bir başka değişle toplam sistem hatasının belirtilen sınırlar içerisinde kalacağının belirtilmesidir. RNP1 sisteminde ekstra olarak uçuşun %99,99999 unda limitin maksimum 2 mil içinde kalacağı garanti edilmektedir. Şekil 1, RNAV 1 ve RNP 1 sisteminin yapısını göstermektedir.
RNAV ve RNP sistemlerinin arasındaki farkı tanımlama için kullanılan hata kavramları şu şekildedir:
- Path Definition Error (PDE): Rotada tanımlanan yolun RNAV sistemi içerisinde var olan yol ile birebir uymamasından kaynaklanmaktadır. Rüzgar bileşenini tam olarak tahmin edilememesi, planlanan ile gerçek arasında farklılıkların olması gibi sebepler hatanın oluşmasına sebep olmaktadır.
- Flight Technical Error (FTE): Uçuş ekibinin veya oto pilotun belirlenen rotayı tutması sırasında gerçek rotada oluşan sapmayı veya göstergelerde yanlış gösterim sebebiyle oluşan hataları gösteren hata kaynağıdır.
- Navigation System Error (NSE): Uçağın gerçek pozisyonu ile hesapladığı pozisyon arasındaki farktan dolayı oluşan hata kaynağıdır.
- Total System Error (TSE): PDE, FTE ve NSE hatalarının toplamıdır. RNAV veya RNP sistemindeki toplam hatayı gösterir. Sistem hataları şekil 2’de gösterilmiştir.
Tüm bu bilgileri kullanarak RNP sisteminde uçak üzerinde yer alan dahili gözetleme sistemleri TSE üzerindeki 2*RNP hata miktarı olasılığının 10-5 değerinden büyük olduğu durumlarda pilotu uyararak bilgilendirmeye yarayan sistemlerin varlığını içermektedir.
PBN Sisteminin Avantajları
PBN sistemi otorite, hava yolu şirketi ve pilotlar açısından birçok avantaj sağlamaktadır. Bunların başında emniyet ve verimlilik gelmektedir. Yatay ve dikeyde hava aracının hassasiyetinin de arttırılması ile daha emniyetli rotalar yaratmak mümkün olmuştur. Bu sayede yer temelli seyrüsefer yaklaşmalarının yerine kullanılabilen sistemler tasarlanarak CFIT (Controlled Flight Into Terrain) kazalarının azaltılması sağlanmıştır. PBN ile hava trafik yollarının optimize edilerek şirketlere daha kestirme yolların sağlanması mümkün olmuştur.
Böylece yakıttan tasarruf sağlanması mümkün olmuştur. Hava araçları ne kadar yüksekten uçarsa uçuş boyunca harcadıkları yakıt miktarı da o ölçekte azalmaktadır. Bu sebeple yüksek irtifalarda artan trafiğe karşı ofset rotalar ve daha fazla rota tanımlaması yakıt tasarrufunu arttıracak bir diğer etkendir. Örnek olarak Hartsfield-Jackson Atlanta Uluslararası havalimanında tanımlanan RNAV SID ve STAR’lar vasıtasıyla uçakların düz uçuş aşamasına daha çabuk tırmanması mümkün olmuş ve böylece şirket başına yılda 34 milyon dolar ortalama yakıt tasarrufu sağlanmıştır [1]. Yakıt tasarrufunun yanında rotaların yerleşim yerlerine göre tasarlanıp gürültünün azaltılmasını sağlamak PBN sisteminin bir diğer faydasıdır. Şekil 3,4,5 PBN Sistemininin sağladığı avantajlardan birkaçını özetlemektedir.
Uçuşun Safhaları
Hava araçlarında standart bir uçuş safhaları kalkış, düz açış, yaklaşma ve iniş aşamalarından oluşmaktadır. RNAV ile uçuşun her aşamasında hava araçlarının sahip olması gereken maksimum hata miktarları belirlenmektedir. Uçuşun aşamasına bağlı olarak değişik kıstasların sağlanması hava araçlarında birçok sertifikasyon gerekliliklerini de beraberinde getirmektedir. Bu noktada Geliştirilmiş RNP (Advanced RNP) yöntemi ile uçuşun tüm aşamalarında tek gereksinim sağlanması hedeflenmiştir. Böylece uçuş safhasına göre hata payının değişmesine rağmen tek bir gereksinim tüm uçuş boyunca geçerli olacaktır. Şekil 6 uçuşun safhalarını özetlemektedir.
Sisteminin getirdiği diğer bir önemli özellik ise farklı RNP yaklaşmalarının tanımlanmasına olanak sağlamasıdır. RNP yaklaşmaları incelendiğinde dört farklı yaklaşma çeşidinden söz edilebilir.
Bu yaklaşmalar şu şekildedir:
LNAV Sadece GPS’e bağlı olarak faaliyet gösteren yatay seyrüsefer.
LNAV/VNAV Barometrik VNAV ve GPS’e bağlı olarak faaliyet gösteren dikey seyrüsefer.
LP Localizer Performans, GPS ve EGNOS’a (Avrupa Uzay Temelli Hassasiyet arttırma yöntemi (SBAS)) bağlı olarak faaliyet gösterir.
LPV Dikey seyrüsefer ile GPS ve EGNOS’a bağlı olarak operasyonu sürdürür. APV SBAS olarak da bilinir.
Geliştirilmiş RNP yönteminin sağladığı temel faydalar şu şekilde sıralanabilir:
- Uçuşun tüm aşamalarında geçerlidir.
- Uçuş aşamaları boyunca maksimum fayda sağlayacak rotaların oluşturulması
- Yakıt ve zaman tasarrufu sayesinde minimum maliyet
- Rota takibi ve dönüşlerin tahmin edilebilirliği
- Ölçeklendirilebilir RNP
Şekil 7 A-RNP sisteminin bir uygulamasını özetlemektedir.
Performansa Dayalı Seyrüsefer (PBN) gelişen teknoloji sayesinde artan trafiğin daha iyi bir şekilde yönetilmesini sağlayacak anahtar uygulamaların başında gelmektedir.
Bu sayede hava sahalarında kapasite arttırmak, uçakların performansını tahmin etmek mümkün olacaktır. PBN sayesinde yer temelli seyrüsefer yardımcılarına olan ihtiyaç ortadan kalkacak böylece zorlu meydanlara dönüşleri de içeren yaklaşmalar tasarlamak mümkün olacaktır. Bu sayede hava araçlarının emniyetli bir şekilde yaklaşmalar gerçekleştirmesi mümkün olacaktır. PBN sisteminde rotalarında tekrardan tanımlanması veya yeni rotaların oluşturulması sayesinde zamandan ve yakıttan tasarruf sağlanacak ve şirketleri operasyonlarını minimum maliyet ve maksimum fayda ile gerçekleştirilmesinin önü açılacaktır.
Bu yazımızda Performans Temelli Seyrüsefer (PBN) – 3 hakkında konuştuk. Diğer yazıma da buradan ulaşabilirsiniz.
Kaynakça:
[1] Boeing, Operational Benefits of PBN Article