Garmin G1000 Elektronik Uçuş Gösterge Sistemi genel havacılıkta kullanılan hava araçlarında en çok tercih edilen elektronik uçuş gösterge sistemidir. Sistem hatta değiştirilebilir ünitelerden (LRU) oluşturulmuş entegre bir gösterge sistemidir. Hava aracının birçok sisteminden alınan (uçuş göstergeleri, pozisyon, seyrüsefer, haberleşme, otopilot vb.) veriler işlenerek elektronik uçuş gösterge sisteminde gösterilmektedir [1-3].
Data Logger and Telemetry System for Model Airplane – 4, let’s beggin!
GPS is examined in two parts. GPS receiver is the first part of it. It provides to take GPS signal from the satellite and send the information from its serial port. Its internal serial port sends the data through tx port. The data is sent via NMEA format so that it is needed to decode the NMEA format. After that in second part, in order to decode the signal NMEA format is introduced.
In the project, the MediaTek MT3329 GPS module is used. It can be seen in figure 1. The MediaTek-3329 is an ultra-compact POT (Patch on Top) GPS Module. This POT GPS receiver provides a solution that is also high in position and speed accuracy performances, with high sensitivity and tracking capabilities in urban conditions. The module can support up to 66 channels and is designed for a small-form-factor device.
Data Logger and Telemetry System for Model Airplane – 3, let’s beggin!
Gyroscopes function differently depends on their type. Traditional spinning gyroscopes work on the basis that a spinning object that is tilted perpendicularly to the direction of the spin will have a precession. The precession keeps the device oriented in a vertical direction so the angle relative to the reference surface can be measured. Optical gyroscopes are most commonly ring laser gyroscopes. These devices send two lasers around a circular path in opposite directions. If the path spins, a phase shift can be detected since the speed of light always remains constant. Usually, the rings are triangles or rectangles with mirrors at each corner. Optical gyroscopes are a great improvement to the spinning mass gyroscopes because there is no wear, greater reliability and smaller size and weight [1]. Even after the introduction of laser ring gyroscopes, a lot of properties were desired. MEMS vibrating mass gyroscopes aimed to create smaller, more sensitive devices. In this project, MEMS gyroscopes are used. MEMS gyro is shown below.
Data Logger and Telemetry System for Model Airplane – 2, let’s beggin!
Sensors are critically important in the project. The aircraft module collects the data from the sensors and processes it via Arduino mega platform. The system consists of IMU, GPS, temperature, pressure sensors. IMU gives accelerometer, gyro and magnetic compass output.
An inertial measurement unit, or IMU, is an electronic device that measures and reports on a craft’s velocity, orientation, and gravitational forces, using a combination of accelerometers and gyroscopes, sometimes also magnetometers. IMUs are typically used to maneuver aircraft, including unmanned aerial vehicles (UAVs), among many others, and spacecraft, including shuttles, satellites, and landers [1]. IMU uses accelerometer, gyro, and magnetometer. In this project, each sensor is 3 DOF so the total system has 9 DOF which gives more flexibility in the project.
Since model airplanes fly according to visual flight rules, they don’t have any tracking, control and security systems. Lack of these systems may lead to destroy the aircraft and the area which it is flying. The aim of the designed telemetry system is to transmit the aircraft data to the ground station and to provide observing the momentary results of the aircraft. Thus, when aircraft goes into dangerous station, pilot can observe the sensor values and may change the position of the aircraft so that the probability of the crashing the aircraft is decreased. Individually designed system is not included in model airplanes.
This system may be easily integrated to the model airplanes with the benefits of portability, small sizes and small weights. Telemetry system consists of two separate modules. Aircraft module provides to analyze position, velocity, pressure, IMU sensors in the aircraft and send the signals to the ground station. Ground control module shows the incoming signals to the pilot.
Bu yazımda Model Uçak Telemetri Sistemi hakkında konuşacağız.
Paylaşmaya başlamış olduğum bu yazı dizisi Anadolu Üniversitesinde Havacılık Elektrik Elektroniği ve Elektrik Elektronik Mühendisliği bölümlerinde bitirme tezim olarak sunulmuştur. Tez çok değerli arkadaşım ve kendisi şu anda İstanbul Teknik Üniversitesinde araştırma görevlisidir. Emrah Abtioğlu ile birlikte ortak çalışmamız sonrasında ortaya çıkmıştır. Bu çalışma, 2012 Savronik Proje yarışmasında jüri özel ödülünü kazanmıştır.
Paylaşacağım konular elektrik elektronik mühendisliği için hazırlanan tezin İngilizce olmasından dolayı bu dilde olacaktır.
Bu yazımda Elektronik Kokpit Göstergeleri hakkında konuşacağız.
Gelişen teknoloji ile birlikte analog ve elektromekanik prensiplerle çalışan kokpit göstergeleri günümüzde sayısallaştırılarak LCD (Likit Kristal Ekran) ve LED (Işık Yayan Diyot) ekranlar aracılığı ile pilotların kullanımına sunulmuştur. Sayısal elektroniğin gelişmesi ile günümüz ticari hava araçlarının hemen hemen hepsi ve genel havacılıkta kullanılan hava araçlarının büyük çoğunluğu kokpit göstergelerinde elektronik göstergeleri kullanmaktadır. Glass (Cam) kokpit olarak adlandırılan yeni teknoloji ile birden çok göstergenin bir ekran aracılığı ile gösterilmesi olanaklı olmuştur. Elektronik kokpit göstergelerinin gelişmesinin en büyük etkilerinden biri de kokpit personeli ihtiyacının azalmasıdır. Bu sayede kokpit içinde ayrıca bir uçuş mühendisine olan ihtiyaç ortadan kalkmıştır.
Bu yazımda Radyo Seyrüsefer Göstergeleri – 2 hakkında konuşacağız.
HSI göstergesi baş açısı ve VOR/ILS bilgisinin bir arada gösterilmesini sağlar. Bu sayede pilotun çok fazla zihninden hesap yapmasının önüne geçerek uçuş emniyetinin arttırılmasına katkı sağlar [1]. HSI ile pistin QDM değeri göstergenin course seçicisi aracılığıyla seçilebilmektedir. Bu sayede piste göre sapma değerleri gösterilmektedir
Gösterge merkezinde yer alan turuncu sembol hava aracını göstermektedir. Sol altta bulunan CDI ayarı, belirtilen düğmenin istenilen course bilgisinin seçilmesi için döndürülür. Göstergenin üst tarafında yer alan kırmızı bayraklar ise sistem arızası durumunda ortaya çıkar ve belirtilen sistemlerde sorun olduğunu belirtir. Gösterge üzerinde yer alan TO/FROM göstergesi hava aracının seçilen istasyona yakınlaşıp uzaklaşma bilgisini vermektedir. Süzülüş açısından sapma skalası hava aracının süzülüş hattından ne kadar saptığını göstermektedir. Göstergenin üst kısmında yer alan beyaz renkli çubuk ise hava aracının manyetik baş açısını göstermektedir. Son olarak, göstergenin solunda yer alan turuncu renkli içi boş olan belirteç ise belirli bir baş açısının seçilmesine olanak sağlamaktadır. Bu sayede pilot seçilen baş açısı ile gerçekte uçulan baş açısının göreceli değişimini görebilmektedir.
Genel havacılıkta seyrüsefer amacıyla kullanılan diğer göstergeler ise RMI (Radio Magnetic Indicator – Radyo Manyetik Göstergesi) ve RBI (Relative Bearing Indicator – Göreceli Yön Göstergesi) göstergeleridir. Bu göstergelerde bir NDB istasyonuna olan yön bilgisi elde edilmektedir. Ayrıca RMI göstergesinde VOR bilgisi de okumak mümkündür. Günümüzde ADF (Otomatik Yön Bulucu) sisteminin popülerliğini yitirmesi ve göstergelerin göreceli bilgi vermesinden dolayı çok fazla tercih edilmemektedir.
Bu yazımda Radyo Seyrüsefer Göstergeleri hakkında konuştuk. Diğer yazıma da buradan ulaşabilirsiniz.
Kaynak:
[1] HorizontalSituation Indicator (HSI). Pilot Friend http://www.pilotfriend.com/training/flight_training/fxd_wing/hsi.htm
Bu yazımda Radyo Seyrüsefer Göstergeleri – 1 hakkında konuşacağız.
Yer istasyonundan alınan sinyaller hava aracında bulunan HSI (Horizontal Situation Indicator), CDI (Course Deviation Indicator) gibi göstergelerde anlamlandırarak pilota seyrüsefer sırasında yardımcı olmaktadır. Bu göstergeler sayesinde; seçilen rota, seçilen rotaya göre hava aracının hangi radyalde olduğu, yaklaşma sırasında süzülüş açısı, pist orta hattına göre hava aracı durumu gibi birçok bilgi kolayca alınabilmektedir.
CDI göstergesi hava aracının seçilen rotaya göre pozisyonunu göstermektedir. Göstergenin kullanılabilmesi için öncelikli olarak bir course (rota) seçilir. Göstergede seçilen rotalar manyetik kuzeye göredir. Seçilen rota bilgisine göre gösterge hava aracının bu rotaya göre nerede olduğu bilgisini vermektedir. Örnek olarak; hava aracı seçilen rotanın solunda kalıyorsa göstergenin dikey işaretleyicisi sağa doğru kayar. Bu şekilde pilota seçilen rotaya gidebilmek için hava aracının sağ tarafında yer alan bir rota açısına dönmesi gerektiği bilgisi verilir. Pilot seçilen rota açısına doğru yöneldikçe göstergenin dikey işaretleyicisi hattın tam ortasına doğru gelmeye başlar. Tam orta noktada istenilen course üzerinde olduğu anlaşılır. Gösterge üzerinde VOR, ILS radyo seyrüsefer yardımcıları ve bazı yeni göstergelerde GPS uyduya dayalı seyrüsefer yardımcısından alınan bilgiler gösterilebilmektedir. Şekil 1, hafif hava taşıtlarında kullanılan örnek bir CDI göstergesini göstermektedir.
Seyrüsefer Yardımcıları – 3 adlı yazı Seyrüsefer Yardımcıları – 2 adlı makalenin devamıdır. Bi önceki makaleyi okumak için buraya tıklayabilirsiniz.
Localizer: Hava aracının pistin orta hattına doğru yaklaşmasına olanak sağlar. Çok Yüksek Frekans (VHF) bandında 108-112 Mhz arası frekanslarda çalışır. Her bir localizer kanalı 50kbit genişliğindedir. Bu kanal aralığında VOR radyo seyrüsefer yardımcısı ile çalıştığından dolayı ILS frekansları bu bantta ondalık sayının ilk basamağı tek olacak şekilde tanımlanmıştır (108.1, 108.15, 109.30 vb.). Localizer sistemi pistin iniş yapılan yönünde pistten 1000 feet uzaklıkta yerleştirilir. Localizer biri 90 diğer 150 Hz olmak üzere genlik modülasyonu ile modüle edilmiş iki radyo sinyali yayınlar.
İniş yönüne göre 150 Hz’lik sinyal pilotun sağ tarafında, 90 Hz’lik sinyal ise pilotun sol tarafında kalmaktadır. İki sinyalin de eşit güçte alındığı hat, hava aracının pistin orta hattına inmesine sağlar. Herhangi iki sinyalin birbirinden farklı sinyal seviyelerinde alındığı durumlarda hava aracının pistin orta hattından saptığı anlaşılır. Şekil 1, ILS localizer sinyalinin dağılımını göstermektedir. Localizer sisteminin çıkış gücü 5-15 Watt mertebesinde olup yaklaşık 25 NM mesafeye kadar güvenilir olarak yayın yapmaktadır.
Seyrüsefer Yardımcıları – 3 adlı yazının devamını okumak için aşağıya tıklayabilirsiniz.