Bu yazımda Seyrüsefer Yardımcıları – 4 hakkında konuşacağız.
DME, UHF bandından yayın yapmaktadır ve uçak ile istasyon arasındaki mesafenin belirlenmesi amacıyla kullanılmaktadır. Sistem sadece mesafe bilgisi verdiğinden dolayı uçağın pozisyonu hakkında bir bilgi sağlamamaktadır. Bu sebepten dolayı VOR sistemi ile kullanılarak hava aracının mesafe bilgisine ek olarak konum bilgisinin bilinmesi de sağlanmıştır.
VOR ile eşleştirilen DME frekansları sayesinde pilotun DME frekansı ayarlamasına gerek yoktur. Seçilen VOR frekansı ile eşlenik çalışan DME frekansı otomatik olarak seçilmektedir. Eşleştirme sırasında DME ve VOR istasyonlarının birbirine yakın olması ve aynı mors kodunda yayın yapmaları gerekmektedir.
DME, RADAR sistemini kullanmaktadır.
Hava aracında ve yer istasyonun da bulunan antenler ile 962-1213 Mhz frekansları arasında Çok Yüksek Frekans Bandında (UHF) sinyaller yollanır ve alınır. Belirtilen frekans aralığında 126 adet X ve 126 adet Y kanalı olmak üzere toplam 252 kanal yer almaktadır. Uçak tarafından gönderilen sorgu sinyali yer istasyonunda 50 mikro saniyede veri işlenerek X ve Y moduna bağlı olarak ± 63 Mhz frekans farkı ile cevap uçağa geri gönderilir. Hava aracının transponder’ı gelen sinyali alarak gidiş ve gelen sinyalin arasındaki mesafeyi hesaplar (bu mesafeden verinin yer istasyonunda işlenebilmesi için gerekli 50 mikro saniye çıkarılır) ve ikiye böler. Bu işlemin sonucunda hava aracı ve yer istasyonu arasındaki mesafe hesaplanmış olur.
Bir DME istasyonu aynı anda 100 istasyona kadar hizmet verebilmektedir. Hizmet verilen hava aracı sayısı istasyonun o an yapmış olduğu izleme ve arama aşamalarına göre farklılık gösterebilmektedir. DME sisteminden okunan değer, hava aracı ve istasyon arasındaki diyagonal mesafeyi vermektedir. Bu sebeple DME mesafesinin hava aracının yeryüzündeki izdüşümü olarak düşünülmemelidir. Hava aracı DME istasyonun üzerinden geçerken okunan mesafe hava aracının irtifasını vermektedir. (Şekil 1)
Radar, radyo dalgası yardımı ile cisimlerin bir bölgeden, yüzeyden veya cisimden yansıması prensibini kullanır.
Bu prensip sayesinde nesnenin hızı, mesafesi ve kendisinin belirlenmesi gibi alt uygulamaların gerçekleştirilmesi mümkündür. Radarlar, günümüzde sivil havacılıkta hava araçlarının ayrılmasında, kontrolünde, seyrüseferinde çok önemli rol oynamaktadır.
Radarlar çalışma prensipleri bakımından değişiklik göstermekte olup havacılıkta genellikle darbe radarları (Pulsed Radar) kullanılmaktadır. Radarlarda kısa darbeler üretip cisimlerin daha iyi belirlenebilmesi ve meteorolojik şartlardan etkilenmemesi için genellikle “Çok Yüksek Frekans (VHF) Bandı” ve üzerindeki bantlar kullanmaktadır.
Havacılıkta kullanılan radar sistemleri birincil radar ve ikincil radar olarak ikiye ayrılmaktadır. Birincil radar sistemlerinde temel mantık alıcıdan çıkan sinyalin hedeften yansıyıp geri dönmesini sağlamaktır. Hava trafik kontrolünde, DME, bulutların ve yağışın belirlenmesinde kullanılır. Sistem darbe modülasyonu ile çalışır. Menzil radar sisteminin gücüne bağlıdır. Bu sistemde hava araçlarının belirlenmesi ve konumunun bilinmesi sağlanabilir. Hava aracının belirlenmesi için ekstra bir donanımın bulunmasına gerek yoktur. Ancak hava aracının irtifa ve kimlik bilgileri bu radar çeşidi ile belirlenememektedir.
İkincil (Secondary) radar sistemlerinde hava aracı ve yerdeki istasyon arasında karşılıklı veri alışverişi bulunmaktadır. Bu tip radarlarda gönderilen 1030 Mhz’lik sorgulama sinyalleri alınarak 1090 Mhz’de cevap sinyali kodlanır ve karşı tarafa iletilir. Hava trafik kontrolünde, hava araçlarının irtifa ve kimlik bilgilerinin belirlenmesinde, hava araçlarının çarpışma önleyici sistemlerinde (TCAS) ikincil radar prensibi kullanılmaktadır. Hava araçları için vazgeçilmez olan ikincil radar ile hava trafik kontrolünü daha emniyetli bir şekilde yapmak mümkündür. Ancak ikincil radar sisteminde hava araçlarında bulunan transponder kapatıldığından uçak üzerinden diğer alıcılara sinyal gönderilemediğinden hava aracının konumunun belirlenmesi ve bilgilerinin okunması mümkün değildir. Birincil ve ikincil sistemler 360 derece kapsama alanına sahip olması için genellikle birlikte dönen bir platform üzerinde tasarlanırlar. Şekil 2’de birincil ve ikincil radar sistemleri gözükmektedir.
Havacılıkta kullanılan radar sistemlerini yerde bulunan ve uçakta bulunan radar sistemleri olarak ikiye ayırmak mümkündür.
Hava trafiğinin yönetilmesi için kullanılan PSR (Primary Surveillance Radar – Birincil Gözetim Radarı) ve SSR (Secondary Surveillance Radar – İkincil Gözetim Radarı) radarları ile uzaklık ölçmekte kullanılan DME seyrüsefer yardımcısı yerde bulunan radar sistemlerini oluşturmaktadır. Radar ve radyo altimetre ise hava aracında bulunan radarları oluşturmaktadır.
Radar hava aracı üzerinde bulunan ve kar, yağmur gibi meteorolojik hava olaylarının belirlenmesi için kullanılmaktadır. Sistem, belirlenmek istenen cisimlerin boyutlarının ufak olması nedeniyle yüksek frekanslarda çalışır. Bu radarların birçoğunda uçulan coğrafyanın yer özelliklerini de raporlama özelliği bulunmaktadır. Doppler prensibi ile çalışmaktadır.
Doppler prensibi yayın yapan bir vericinin hareketli bir alıcıdan yansıdıktan sonra frekansında meydana gelen değişikliğin ölçülmesi prensibine dayanmaktadır. Bu sayede radar sinyallerinin sabit cisimlerden (ev, ağaç vb.) yansıma problemlerinin önüne geçilmiştir.
Havacılıkta kullanılan radyo seyrüsefer yardımcılarının bazıları teknolojilerinin eski olmasından dolayı günümüzde pek fazla tercih edilmezken bazı sistemler de geliştirilmesi sırasında diğer sistemlerin popülerliği doğrultusunda kullanımı ve yaygınlaşması sönük kalmıştır. MLS (Microwave Landing System – Mikrodalga İniş Sistemi) bu sistemlerin başında gelmektedir. Hava araçlarına hassas yaklaşma olanağı sağlayan MLS sistemi, ILS sisteminin kapasite sorununu ortadan kaldırmak için tasarlanmıştır. Var olan 40 ILS kanalının yetersiz kalması ve her uçağın performanstan bağımsız olarak aynı yaklaşması yapması ILS sisteminin en büyük sorunlarından biridir. MLS sistemi sayesinde kanal sayısının 200’e çıkması ve hava aracına özel (helikopter, yavaş uçaklar, özel jetler, ticari uçaklar vb.) yaklaşma imkânı sağlanmıştır. MLS sisteminde yatay ve dikey olarak iki tarama sinyali yapılmaktadır. Yatay yayın sinyali belirli bir açı çerçevesinde soldan sağa olacak şekilde gönderilir.
Hava aracı, yayını TO ve FROM olmak üzere iki kere almaktadır.
Bu yayınların arasındaki mesafe ölçülerek hava aracının pist orta hattının neresinde olduğu hesaplanmaktadır. Benzer şekilde yukarı ve aşağı yönlü yapılan dikey yayına göre de hava aracının piste hangi açı ile yaklaştığı hesaplanmaktadır. Sistem piste uzaklık bilgisi olarak ILS marker donanımlarından farklı olarak DME kullanmaktadır. Bu sayede hava aracının piste olan uzaklık bilgisi süreklileştirilmiştir. Sistem “Süper Yüksek Frekans (SHF)” bandında çalışmaktadır. Maliyetinin fazla olması, uyduya dayalı seyrüsefer sistemlerinin hava alanlarında herhangi bir ekstra donanım gerektirmeden yaklaşma yapmasına izin vermesi, bütün hava araçlarına ekstra donanım konulması gibi faktörlerden dolayı çok fazla yaygınlaşamamıştır. Günümüzde Avrupa’da GPS sisteminin Amerika’ya bağımlılığından dolayı MLS sisteminin gerekliliği tartışması devam etmektedir.
Havacılıkta günümüzde neredeyse hiç kullanılmayan bir diğer seyrüsefer yardımcısı ise LORAN C’dir. Açılımı uzun menzil seyrüsefer anlamına gelen LORAN C sistemi “Düşük Frekans Bandında (LF)” 100 Khz’ de yayın yapan hiperbolik bir sistemdir. Uydu temelli seyrüsefer sistemlerinin gelişmesi ile sistem günümüzde neredeyse hiç kullanılmamaktadır. Küresel anlamdan ilk seyrüsefer yardımcılarından biri de OMEGA sistemidir. OMEGA sistemi “Aşırı Düşük Frekans (VLF)” bandından 10-14 Khz frekans aralığında çalışmaktadır. Sistem LORAN C gibi hiperbolik bir sistem olup 8 tane vericinin dünyanın değişik bölgelerine yerleştirilmesinden oluşmuştur. Sistem, sinyalin en güçlü alındığı 3 farklı istasyondan alınan bilgi sayesinde parabolleri kesiştirerek hava aracının konum bilgisini verir. LORAN C’nin, uyduya bağlı seyrüsefer sistemlerinin gelişmesi ile kullanımı sona ermiştir.
TACAN (Hava Taktik Seyrüsefer) sistemi ise askeri havacılıkta kullanılan seyrüsefer yardımcısıdır. Operasyonel olarak DME alıcısına benzemektedir. DME alıcısına sahip sivil uçaklar TACAN seyrüsefer yardımcısından mesafe bilgisi almaktadır. Sivil ve askeri uçakların bir arada yer aldığı bölgelerde VORTAC sistemi ile VOR ve TACAN sistemi birleştirilmiştir. Bu sayede tek seyrüsefer yardımcısı aracılığı ile hem sivil hem de askeri uçaklara yayın yapılması sağlanmıştır.
Bu yazımda Seyrüsefer Yardımcıları hakkında konuştuk. Diğer yazıma da buradan ulaşabilirsiniz.
