از آنجا که در صنعت هوایی و هوانوردی استفاده بهینه از حریم هوایی موجود بسیار حائز اهمیت است، سازندگان و طراحان سیستمهای هوایی، خلبانان و سازمان های کنترل ترافیک هوایی با یکدیگر همکاری لازم را دارند تا ناوبری ماهوارهای به دقت هر چه بیشتر انجام شود. عملکرد این سیستمها تا زمانی که خطوط و فضای هوایی شلوغ نشده باشد بسیار کارآمد خواهد بود اما با شلوغ شدن ترافیک هوایی موجود، سیستم ناوبری دچار پیچیدگیها و مشکلاتی خواهد شد. به عنوان مثال برخی از فرودگاههای ایالت متحده نیویورک با چالش عملیاتی ناوبری هواپیماها درگیر هستند. از اینرو در سالهای اخیر روشهایی به منظور بهبود این پیچیدگیها ارائه شده است.
در این روشها فاکتورهایی همچون فاصله زمینی، آبهای اطراف، سیستمهای موجود در فرودگاهها و … در نظر گرفته شده است. یکی از روشهایی که اداره هوانوردی فدرال ایالات متحده (FAA) برای مقابله با این چالشها و محدودیتها به کار گرفته، طراحی مجدد مسیرهای هوایی در اطراف فرودگاهها است. این روش با بهینهسازی فضای هوایی و روشهای موجود در ابتکارات NEXTGEN انجام شده است.
این ابتکار عمل یک منطقه جغرافیایی که شامل چندین فرودگاه و منطقه شهری میباشد را پوشش میدهد. بر اساس این روش امکان استفاده از کامپیوتر مدیریت پرواز (FMC) و سیستمهای ناوبری پیشرفته برای پرواز بهتر و ایمنتر هواپیماها فراهم می شود.
ناوبری نسل حاضر
در اواخر سال 2014، اداره هوانوردی فدرال به بهینهسازی روشهای نزول هواپیما در هنگام فرود و مسیرهای ورود و حرکت جدید پرداخت تا از هم ردیف شدن هواپیماها در مسیر ناوبری مورد نظرشان جلوگیری کند. در پی این فعالیت اداره هوانوردی فدرال یک قرارداد همکاری در جهت بهینهسازی ناوبری بر اساس ماهواره جدید 141 با سایر سازمان ها و نهادهای مرتبط ایالات متحده منعقد کرد. بر اساس این روش دسترسی هواپیما به قابلیتهای پیشرفته کامپیوتر مدیریت پرواز امکانپذیر شد.
با ترکیب ابزارهای اندازهگیری FAA و قابلیتهای FMC مصرف سوخت به طور قابل توجهی کاهش پیدا میکند اما این روش در هواپیماهایی از سیستم مدیریت پرواز قدیمی بهره میبرند کارآمد نبوده و دلیل آن هزینه بالا جهت تغییرات زیاد در سیستم ها و تجهیزات موجود است. به علاوه اینکه در این نوع از هواپیماها سیستم کنترل ترافیک هوایی (ATC) به خوبی کار میکند. در روشهای جدید 10 تا 15 نقطهمسیر (Waypoint) عمودی وجود دارد که هر کدام از آنها دارای یک حداقل و حداکثر ارتفاع بوده و سیستم های مدیریت پرواز قدیمی امکان برآورده سازی این شرایط را ندارند.
به همین منظور، برخی از شرکت های خطوط هوایی دائما سیستم های مدیریت پرواز ناوگان خود را بروز رسانی میکنند تا قابلیت استفاده از امکانات و روشهای جدید را داشته باشند. مزیت این روشها، کاهش مصرف سوخت و توانایی پرواز با بهترین تجهیزات و بهترین خدمات و سرویسدهی است.
علاوه بر این، متخصصان تولید کننده تجهیزات هوایی دائما در حال بروز رسانی سیستمهای اویونیکی به منظور ارتقاء کارایی و اطمینان ناوبری هواپیما هستند. به عنوان مثال شرکت IS&S، بطور مدارم سیستمهای بروز مبتنی بر NEXTGEN را به منظور ارتقاء کارایی ناوبری طراحی و به بازار ارائه میکند. در نسل جدید بوئینگ 737 کابین خلبان مجهز به سیستمها و امکانات بروز از جمله پشتیبانی از RNAV وRNP در مسیرهای منحنی، GPS/WAAS، LPV، CPDLC و ADS-B شده است.
بنابراین بهبودهای مستمر در کارایی ناوبری هواپیما از ترکیب سیستمهای اویونیکی مدرن، روشهای PBN و ابزارهای پشتیبانی موجود محقق میشود. از اینروز خطوط هوایی دائما با FAA و تولید کنندگان تجهیزات به منظور استفاده از نسلهای بعدی سیستمهای اویونیکی هواپیما در ارتباط هستند، با این حال موانعی وجود دارد که استفاده 100 درصدی از NEXTGEN را فراهم نمی آورد.
ناوبری نسل آینده
همانطور که FAA دائما در حال مدرنسازی و بروز رسانی سیستمهای اویونیکی هوایی و طراحی مجدد مسیرهای حرکت در فضای هوایی شلوغ است، صنعت در جهت تغییر فناوری ناوبری هواپیما در حرکت است و هدف آن ارائه یک سیستم ناوبری جدید و موثر جهت استفاده در نسل بعد میباشد. به عنوان مثال هواپیماهای ایرباس A350 XWB که در خطوط هوایی قطر حضور دارند از آخرین فناوریهای صنعتی مدرن بهره می برند.
یکی از نکات و محرکهای اصلی پیشرفت در مدیریت ترافیک هوایی، ناوبری مبتنی بر عملکرد و یا همان PBN است که طبق آن ناوبری با دقت بیشتر انجام میشود. بنابراین استفاده از این محرک میتواند در بهبود سیستم ناوبری تاثیرگذار باشد. سیستم تقویت مبتنی بر ماهواره (SBAS) از جمله مواردی است که توانسته به خوبی در چهارچوب های تعریف شده برای PBN قرار گیرد.
سیستم SBAS ماهوارههای اضافی را به برجهایی که بطور ثابت در موقعیتی مشخص هستند اضافه میکند و به همین دلیل، ناوبری بهبود یافته (اصلاح شده) را ارائه می دهد. در سیستم SBAS سعی شده از بیشتر ماهوارههای موجود استفاده شود و در نتیجه آن اطلاعات بیشتری جهت تقویت موقعیت هواپیما ارائه میشود.
یکی دیگر از پیشرفتهای نسل بعدی ناوبری هواپیماها، مفهوم ناوبری 4 بعدی است که در آن بعد چهارم زمان به 3 بعد فضایی که در حال حاضر به منظور محاسبه مسیر ناوبری هواپیما استفاده میشود، اضافه خواهد شد. این قابلیت میتواند به خطوط هوایی در زمان رسیدن هواپیماها کمک کند. دقت بسیار زیاد این روش به این دلیل است که میتوان مسیر ناوبری هواپیما بین فرودگاهها را دقیق تخمین زد، از اینرو مفهوم مدیریت مسیر 4 بعدی یکی دیگر از جنبههای مدیریت ترافیک هوایی است که به مرور در سراسر جهان فراگیر خواهد شد. با ارائه این روش، شرکتهای بسیاری در جهت ساخت یک سیستم مناسب برآمدند که از این میان شرکت راکول کالینز یک روش ناوبری کامل، یکپارچه و خیلی دقیق را ارائه کرده است. این روش توسط سیستم مدیریت پرواز و دیگر سیستمهای هواپیما جهت مدیریت روش 4 بعدی ناوبری استفاده میشود. از این روش در هواپیمای A350 استفاده شده است.
شاید تصور بر این باشد که مفهوم ناوبری 4 بعدی مربوط به آینده خیلی دور است اما در واقع می توان آن را یک حقیقت که در 5 تا 10 سال آینده رخ خواهد داد دانست. در سال 2013 اداره هوانوردی فدرال دانشگاه MIT را مامور کرد تا مطالعه بر روی سیستمهای مدیریت پرواز هواپیما را آغاز کند و همچنان تحقیقات در این زمینه ادامه دارد. در سال 2014 ناسا و شرکتهای مدیریت ترافیک هوایی گروه saab توافقنامه جدیدی مبنی بر تحقیق بر روی تاثیر روش 4 بعدی بر کاهش تراکم سیستمهای هوایی نیویورک بستند. همچنین سازمان AEEC که مسئول ارائه استانداردهای Arinc است در اکتبر 2014 بروزرسانی Arinc 702A را به تصویب رساند. طبق این بروز رسانی، امکانات مهم و قابل توجهی همچون دقت باد، اطلاعات و دادههای مربوط به دما، امکان اجرای روش 4 بعدی ناوبری به سیستم مدیریت پرواز اضافه شد.
تحقیقات آینده در مفاهیمی همچون ناوبری 4 بعدی، تجزیه و تحلیل روشهای جدید در بهینهسازی حریمهای هوایی و دیگر ابتکارات سیستم هوایی، منجر به ادامه ارائه روشهای نسل بعدی در سیستم ناوبری خواهد شد. عملکرد NEXTGEN در زمینه ارتباطات، ناوبری، نظارت و سیستم هوانوردی عمومی منجر به بهبودهایی در تجهیزات مرتبط با خلبان و مسافران میشود.
ثبت ديدگاه
You must be logged in to post a comment.