SEYRÜSEFER VE YARDIMCILARI
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.
Uçak üzerinde ve yerde olmak üzere farklı amaçlara hizmet eden çeşitli radar sistemleri mevcuttur. Özellikle hava trafik kontrolünün vazgeçilmez radyo seyrüsefer yardımcısı olan tüm radarlarda amaç, herhangi bir cismin varlığını ve uzaklığını tespit etmektir. Çalışma prensibi vericiden gönderilen dalganın cisimden yansıyıp geri dönüş süresinin ölçülüp verici ile cisim arasındaki uzaklığın saptanmasına dayanır.
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.
Hava radarı ve radyo altimetre ise hava aracında bulunan radarları oluşturmaktadır. Hava radarı 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.
Birincil (Primary) radar sistemleri, hava trafiğinin düzenlenmesinde kullanılan yer radarıdır. Amaç, belirli bir bölge içerisindeki tüm uçakları saptayıp bir ekran üzerinde göstermek ve hava trafik kontrolörüne o anki hava trafiği ile ilgili bilgileri sağlamaktır. Hava trafik kontrolünde, DME, bulutların ve yağışın belirlenmesinde kullanılır. 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. 360º dönme yeteneği olan primary radar ile menzili içerisindeki tüm uçakların ve hatta sağanak yağışların istasyona olan uzaklıklarını ve yönlerini saptamak mümkündür.
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.
Doppler Radarı Uçak üzerinde bulunur ve yer hızının ölçülmesi amacıyla kullanılır. Çalışma prensibinde Doppler Etkisinden faydalanılmıştır. 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. Uçağa göre yer hareketli kabul edilebileceğinden, yere dalga gönderilerek yerden yansıyan dalganın frekansındaki değişme hesaplanıp uçağın yere göre hızı saptanabilir. Doppler Radarının düşey menzili 50.000 ft' tir ve 1000 KT' a kadar olan yer hızlarını ölçebilir. Hata toleransı yer hızının %2 'si mertebelerindedir.
Uçak Bordo Radarı İki ayrı işlevi vardır: Kuvvetli türbülansların sağanak yağışların ve yoğun bulut kümelerinin önceden saptanması (meteoroloji radarı), Uçağın üzerinden geçeceği bölgenin yer haritasının bir ekran üzerine çıkartılması. Kar ve yağmur damlalarından, gönderilen radyo dalgasının yansıyabilmesi için verici frekansının çok yüksek seçilmesi gerekir. Bu nedenle verici frekansı olarak 5400 MHz veya 9375 MHz seçilir. Verici gücü birkaç kw mertebelerindedir. Uçak bordo radarı genelde uçağın burun bölümüne yerleştirilir. Bordo radarının yatay olarak ± 90º ' lik bir alan tarama kabiliyeti vardır (5 saniyede bir tarama). Meteoroloji fonksiyonu için dikey olarak ± 15º ' lik bir alan, mapping fonksiyonu için ise yere doğru 0º-30º ' lik bir alan tarayabilir. Verici gücüne bağlı olarak menzil 200-300 NM arasında değişir. Hata toleransı uzaklık olarak 1 NM, düşey olarak 5º dir.
Avantajları: Uçakların mesafe ve yön bilgileri yanında irtifa ve kimlik bilgilerini de vermesi, Hem yer istasyonunda hem de uçakta verici bulunması sinyalin zayıflamasını önler ve primary radardaki gibi yüksek güçlü yer istasyonları gerektirmez, Hava trafiğinin düzenlenmesinde vazgeçilmez bir radyo seyrüsefer yardımcısıdır.
Dezavantajları: Dikeyden ±45º de yayın yapılmaması (sessizlik konisi), Menzilin irtifaya bağlı olması, Transponder i olmayan uçakları tarayamaması (bundan dolayı özellikle VFR uçuşu yapan ve transponderi olmayan uçaklarında saptanabilmesi için primary radar ile birlikte kullanılırlar), Düşey ve yatay olarak uçaklar arasında 2 NM'den daha az bulunması durumunda bu iki uçağı ayırt edemez (Garbling olayı). Özellikle trafiğin yoğun olduğu havaalanlarında bu durumla karşılaşmak mümkündür.
GCA (Ground Control Approach) Genelde askeri amaçlı uçaklarda kullanılan, yerden kontrolör yardımıyla uçağın piste inişini sağlayan radar sistemidir. Uçak piste ininceye kadar pilot, kontrolörün verdiği talimatlar doğrultusunda hareket eder. Kontrolör ise radar ekranından elde ettiği bilgilerle gerekli yönlendirmeyi yapar. Sistemin SRE ve PAR olmak üzere iki alt elemanı vardır. SRE (Surveilance Radar Equipement) PAR (Precision Approach Radar)
GCA (Ground Control Approach) SRE (Surveilance Radar Equipement) Gözetim Radarı Ekipmanları Terminal sahası içerisindeki uçağı PAR menziline girinceye kadar havaalanına yaklaştırır. Çalışma frekansı olarak 2.7 GHz. ve 2.9 GHz seçilmiştir. 360º dönme kabiliyeti vardır ve dakikada 10-15 tarama yapar. Yerden itibaren 30º ' lik bir bölgede yatay olarak 25 NM, düşey olarak 10000 ft' e kadar yayın yapar. Verici gücü 100 Kw mertebelerindedir. Hata toleransı mesafede 150 m, yönde 2º düzeyindedir.
GCA (Ground Control Approach) PAR (Precision Approach Radar) Hassas Yaklaşım Radarı Yaklaşma hattına merkezlenmiş bir ekran üzerinde uçağın uzaklığı, yönü ve pozisyonunun görüntülenmesini sağlayan bir radar sistemidir. Bu sayede kontrolör ekrandan gördükleri doğrultusunda uçak piste ininceye kadar pilota kılavuzluk eder. PAR, pist basından 1000-1500 m içeriye ve pist orta çizgisinden 150 m yana yerleştirilir. Çalışma frekansı 9-9.3 GHz seçilir. Verici gücü 40 Kw tır. Menzili 10 NM mertebelerindedir. Dikey olarak yere göre -1 ile 6º, düsey olarak ise pist orta hattına göre ± 10º arasındaki bir hacimde düşey ye yatay taramalar ile uçakların yeri ve uzaklıkları saptanır. SRE' ye göre hata toleransları çok daha düşüktür, yani daha doğru ve hatasız bilgiler elde etmek mümkündür. GCA sistemi ile ILS Cat I yaklaşma minimalarını yakalamak mümkündür.
GCA (Ground Control Approach) SRE' ye göre hata toleransları çok daha düşüktür, yani daha doğru ve hatasız bilgiler elde etmek mümkündür. GCA sistemi ile ILS Cat I yaklaşma minimalarını yakalamak mümkündür.
GCA (Ground Control Approach) Avantajları: Uçak üzerinde hiçbir ek teçhizat gerektirmez, Hava koşularından etkilenmez, Kalıcı bir kalibrasyona sahiptir, Sistemin taşınabilir olması, istenen yerde kullanılabilmesine ve kolayca kurulabilmesine olanak sağlar.
GCA (Ground Control Approach) Dezavantajları: Sistemin performansı büyük ölçüde insan faktörüne bağlıdır, Pilot ile kontrolör arasında sorumluluğun paylaşımı söz konusudur, Telsiz haberleşmesi ile bilgi iletişimi, bilgi süreksizliğini doğurur, Sistem oldukça pahalı ve karmaşıktır.
KAYNAKLAR ÖZER Haluk, Seyrüsefer ATSEP Temel Eğitimi/Seyrüsefer Yardımcı Sistemleri, 2010. Seyrüsefer Dairesi Başkanlığı Radyo Seyrüsefer Yardımcıları Eğitim Notları Devlet Hava Meydanları İşletmesi Hava Seyrüseferi Ders Notları
Bir sonraki derste görüşmek dileğiyle Öğr.Gör. Gülaçtı ŞEN İstanbul Aydın Üniversitesi Havacılıkta Yer Hizmetleri Bölümü