سیستم سراسری ایمنی و آشفتگی هوانوردی

موضوعی که بعد از تلفات و خسارات ناشی از پرواز هواپیماهای 447 ایرفرانس و 370 مالزی بسیار مورد توجه قرار گرفته، تشخیص به موقع مکان سقوط هواپیما است. محدودیت‌های موجود در سیستم ناوبری هوایی فعلی مانع از شناسایی و موقعیت‌یابی به موقع هواپیما در هنگام بروز یک فاجعه می‌شود. این محدودیت‌ها به طور قابل توجهی تلاش‌های موثر جستجو و نجات (SAR) و همچنین عملیات بازیابی را به تاخیر می‌اندازد. مشکلی که در پرواز شماره ۳۷۰۴ هواپیمایی آسمان نیز با آن مواجه بودیم.

در موارد نادر زمانیکه حادثه‌ای رخ می‌دهد، بالاترین اولویت نجات بازماندگان و پس از آن بازیابی تلفات، لاشه هواپیما و دستگاه ضبط‌کننده اطلاعات پرواز است. تجزیه و تحلیل داده‌های این ضبط‌کننده‌ها در بررسی حوادث بسیار مهم است و می‌توان با شناسایی علت حادثه به افزایش ایمنی پروازهای آینده کمک کرد. برای رسیدن به این هدف، یک روش موثر و سراسری به منظور بهبود ‌سرویس‌های هشدار‌دهنده جستجو و نجات ضروری است. از این‌رو ایکائو تشخیص داده که اثربخشی فعلی سرویس‌های هشداردهنده جستجو و نجات می‌تواند با توسعه و پیاده‌سازی سیستم سراسری ایمنی و آشفتگی هوانوردی

[1] (GADSS) ارتقا پیدا کند. این سیستم تمام مراحل پرواز را در هر شرایطی از جمله آشفتگی (بروز حادثه) بررسی می‌کند. بنابراین می‌توان گفت سیستم GADSS‌ پاسخگوی مشکلاتی از جمله هشدار دیرهنگام بروز واقعه به تیم امداد و نجات، عدم امکان تعیین موقعیت هواپیما در صورت گم شدن یا بروز سانحه و همچنین هزینه و زمان‌ زیاد بازیابی داده‌های پرواز برای بررسی سانحه خواهد بود.

در اثربخشی سرویس‌های هشداردهنده‌ جستجو و نجات، پیوند ضعیفی بین زنجیره انسانی، رویه‌ها، سیستم‌ها و اطلاعات وجود دارد. از این‌رو در طراحی GADSS موارد اصلی از جمله بهبود دسترسی به اطلاعات موقعیت 4 بعدی هر هواپیما، بهبود هماهنگی‌ و به اشتراک‌گذاری اطلاعات و ارتقاء آموزش پرسنل در واکنش به موارد نادر و مواجهه با شرایط اضطراری از اهمیت حیاتی برخوردار است.

پیاده‌سازی و اجرای GADSS می‌تواند بر بازیگران مختلف صنعت و حمل‌ونقل هوایی کشوری تاثیرگذار باشد. به عنوان مثال در صنعت هواپیماسازی برخی از از هواپیماها نیاز به اصلاحات دارند. از طرفی برخی از کشورها نیاز به سرمایه‌گذاری بیشتر در اجرای مسئولیت‌های جستجو و نجات خواهند داشت. با این حال مزایای ناشی از اثربخشی بیشتر هشداردهنده‌ها، جستجو، نجات و سرویس‌های بازیابی، هرگونه هزینه را جبران می‌کند.

اهداف سیستم

از دید سطح بالا، سیستم GADSS برای پاسخ به سه موضوع خاص طراحی شده است:

هشدار دیرهنگام سرویس‌های SAR فعلی، زمانیکه هواپیما در معرض حادثه (آشفتگی) است.
از دست رفتن یا نادرست بودن اطلاعات مربوط به وضعیت پرواز هواپیما (برای مثال محل لاشه هواپیما در صورت سقوط آن)
بازیابی زمان‌بر و پرهزینه داده‌های پرواز برای بررسی حوادث

به این ترتیب اهداف GADSS عبارتند از:

اطمینان از تشخیص به موقع هواپیما در زمان حادثه (آشفتگی)
انجام اقدامات اولیه جستجو و نجات به طور موثر و سریع
حصول اطمینان از ردیابی هواپیما هنگام حادثه (آشفتگی) و ارائه به موقع و دقیق موقعیت نهایی پرواز
اقدامات مستقیم و دقیق جستجو و نجات
فعال‌سازی عملیات‌های کارآمد و موثر جستجو و نجات
اطمینان از بازیابی به موقع از اطلاعات ضبط‌کننده داده‌های پرواز

مفهوم سیستم

سیستم GADSS از سیستم‌ها و رویه‌هایی تشکیل شده که در ابتدا برای عملیات‌های حمل‌ونقل هوایی تجاری در نظر گرفته شد. بنابراین مفهوم عملیات سیستم، رویکرد کلی سیستم را اتخاذ می‌کند و به نوع خاصی از عملیات محدود نمی‌شود. علاوه بر این اجرای این سیستم، ارائه خدماتی همچون کنترل ترافیک هوایی، عملیات جستجو و نجات و بررسی حوادث را به دنبال خواهد داشت.

کارایی و اثربخشی واحد هشداردهی سیستم ترافیک هوایی و سرویس‌های جستجو و نجات تکیه به اطلاعات دقیق و به موقع دارد که سیستم GADSS این امکان را فراهم می‌کند. همچنین این سیستم در یک مقیاس جهانی برای همه‌ی پروازها که معیارهای کاربردی مطابق استانداردها و مقررات آن را برآورده می‌کنند، کاربرد دارد.

با توجه به مفهوم عملیات ایکائو، سیستم GADSS همه مراحل پرواز را در هر شرایطی از جمله آشفتگی بررسی می‌کند. این سیستم با ذخیره مداوم مسیر حرکت هواپیما، به تشخیص موقعیت هواپیما در صورت بروز حالت آشفتگی (سقوط، فرود اضطراری یا فرود روی آب) و بازیابی داده‌های پرواز کمک می‌کند.

سه عملکرد اصلی GADSS شامل ردیابی هواپیما، ردیابی خودکار حادثه (آشفتگی) و بازیابی و موقعیت‌یابی بعد از پرواز است. شکل زیر نمای کلی از سطوح GADSS و توابع اصلی را نشان می‌دهد.

نمای کلی از توابع اصلی شناسایی سیستم GADSS

ردیابی هواپیما

تابع ردیابی هواپیمایی GADSS به گونه‌ای طراحی شده که یک موقعیت 4 بعدی خودکار از هواپیما (عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی، ارتفاع و زمان) در فاصله زمانی 15 دقیقه‌ای یا کمتر فراهم می‌کند. این فاصله گزارش شده در کاهش زمان لازم برای حل وضعیت یک هواپیما نتیجه‌بخش است و در صورت لزوم در مکان‌یابی هواپیما کمک می‌کند. اگر سرویس ترافیک هوایی موقعیت هواپیما را در فواصل 15 دقیقه یا کمتر به دست آورد، ردیابی هواپیما برای اپراتور لازم نخواهد بود. اما در صورتیکه هواپیما عملیات خود را داخل ناحیه‌ای انجام دهد که ATS موقعیت هواپیما را در فواصل بیش از 15 دقیقه به دست می‌آورد، اپراتور نیاز به حصول اطمینان از ردیابی هواپیما خواهد داشت.

به طور کلی تابع ردیابی هواپیما:

هیچ تغییری در روش‌های فعلی هشدار سرویس‌های ترافیک هوایی (ATS) ایجاد نمی‌کند.
مسئولیت‌های اپراتور برای ردیابی را بر اساس ناحیه عملیاتی تعیین می‌کند.
نیازی به فناوری خاص ندارد.
پروتکل‌های ارتباطی بین اپراتور و کنترل ترافیک هوایی (ATC) را مشخص و ایجاد می‌کند.

ردیابی خودکار آشفتگی (ADT): تابع ADT برای شناسایی موقعیت هواپیما در وضعیت آشفتگی استفاده می‌شود. هدف از این کار تعیین موقعیت سایت حادثه در شعاع 6 مایل دریایی (11 کیلومتری) است. زمانیکه یک هواپیما در وضعیت آشفته قرار می‌گیرد، اگر این شرایط اصلاح نشود ممکن است باعث سقوط و فاجعه شود. عوامل محرک ممکن است شامل مواردی همچون وضعیت، ارتفاع یا سرعت غیر معمول، برخورد محکم با زمین، از بین رفتن کل فشار در همه موتورها و دیگر موارد که توسط اپراتور تعریف می‌شود، باشد.

تابع ADT برای انجام عملیات خود از سیستم‌های نصب شده روی هواپیما برای انتشار موقعیت هواپیما (طول و عرض جغرافیایی) یا یک سیگنال تعریف شده برای حالت آشفتگی استفاده خواهد کرد که از آن می‌توان موقعیت و زمان هواپیما را به دست آورد. هنگامیکه هواپیما در شرایط آشفتگی قرار گیرد، ADT به صورت خودکار و بدون نیاز به عملی از سوی خدمه فعال شده و اطلاعات موقعیت هواپیما حداقل یکبار در هر دقیقه ارسال خواهد شد. شرایط آشفتگی هواپیما می‌تواند به دلیل بروز مشکل در سیستم‌های الکتریکی، ناوبری، مخابراتی یا حتی خطای عوامل انسانی باشد. تشخیص این شرایط می‌تواند از طریق تحلیل داده‌‌ها توسط سیستم‌های خود هواپیما یا سیستم‌های زمینی صورت گیرد.

بازیابی و مکان‌یابی بعد از پرواز: در صورت رخداد یک سانحه، اولویت اول نجات بازماندگان است. تابع ADT به طور قابل توجهی ناحیه لازم برای جستجو را کاهش می‌دهد. در واقع این تابع اطلاعات موقعیت هواپیما را با دقت بیشتری نسبت به فرستنده اضطراری موقعیت (ELT) یا سایر سیگنال‌های ارسالی از هواپیما برای هدایت سرویس‌های امداد و نجات، فراهم می‌کند.

تابع بازیابی و مکان‌یابی بعد از پرواز برای تسهیل در مکان‌یابی موقعیت لاشه هواپیما و بازیابی داده‌های سیستم ثبت پرواز بعد از یک سانحه، تعدادی نیازمندی‌ را برای دستگاه ELT، دستگاه‌های اعلان موقعیت زیرآب (ULB) و ضبط‌کننده‌های پرواز که در مقررات ICAO Annex 6 توصیف شده، مشخص می‌کند.

عملیات GADDS

به بیان ساده مفهوم عملیاتی برای اجرای GADSS تمرکز روی رابطه تعاملی بین سرویس‌های ترافیک هوایی، اپراتور هواپیما و مراکز هماهنگی نجات (RCC) است. دو مورد اول نقش فعالی دارند و مسئولیت ردیابی هواپیما در پرواز را به عهده دارند، اما در صورتیکه سانحه‌ای رخ دهد و موقعیت جدید هواپیما از دست برود یا اینکه ADT فعال شود، مورد سوم وارد عمل خواهد شد. اطلاعات بلافاصله از دو مورد اول به مراکز هماهنگی نجات و گروه جستجو منتقل می‌شود. به طور مشابه اگر مسئول جستجو و نجات، یک سیگنال اضطراری (مانند سیگنال یک ELT از هواپیما) را شناسایی کند، مرکز هماهنگی نجات باید اطلاعات مربوطه را به ATC و اپراتور انتقال دهد.

بنابراین سرویس‌های ترافیک هوایی، اپراتور هواپیما و مراکز هماهنگی نجات هر کدام وظایف و مسئولیت‌های خاص خود را در طول هر یک از مراحل اضطراری تعریف شده ایکائو (فاز عدم اطمینان، فاز هشدار و فاز آشفتگی) بر عهده دارند.

قبل از پرواز اپراتور هواپیما نقاط تماس خود را برای هر یک از فازهای اضطراری مشخص می‌کند و به طور پیوسته در طول پرواز در دسترس خواهد بود. این اطلاعات در اختیار واحدهای ATS مربوطه نیز قرار می‌گیرد. بنابراین در صورت لزوم اپراتور هواپیما توانایی تعیین و برقراری ارتباط مناسب با واحد ATS مربوط به موقعیت هواپیما را از طریق نقطه تماس تعیین شده دارد.

تشخیص وضعیت حالت آشفتگی هواپیما از روش‌های مختلفی قابل حصول است. ارتباط مستقیم بین خدمه هواپیما و اپراتور هواپیما یا واحد ATS، تشخیص خودکار حالت اضطراری توسط سیستم‌های هواپیما و ارسال یک سیگنال آشفتگی و همچنین تایید از دست رفتن اطلاعات بروز‌رسانی موقعیت هواپیما و ارتباطات مخابراتی از جمله این روش‌ها است.

اپراتور می‌تواند تابع ردیابی هواپیمای خود را برنامه‌ریزی کند تا میزان گزارش را بر اساس عوامل بسیاری شناسایی شده در هواپیمای مورد نظر افزایش دهد. این محرک‌ها توسط اپراتور مشخص می‌شوند و این منجر به افزایش میزان گزارش‌ها و اطلاعات از تابع ردیابی هواپیما خواهد شد.