RNAV Uçuş Sistemi

Saha Seyrüseferi (RNAV - Area Navigation); istasyon referanslı yer seyrüsefer yardımcılarının (VOR, DME vb.) kapsama alanı dahilinde, uçak üzerindeki otonom seyrüsefer sistemlerinin kendi sınırları içinde veya bu iki sistemin birleşimiyle istenilen herhangi bir uçuş güzergahında operasyona olanak tanıyan bir hava seyrüsefer yöntemidir. Performansa Dayalı Seyrüsefer (PBN - Performance-Based Navigation) konseptinin bir alt dalı olan RNAV, uçakların geleneksel hava yollarında yer tabanlı istasyonların üzerinden geçme zorunluluğunu ortadan kaldırarak direkt rotalar kullanmasını sağlamaktadır.

^{Yapay zeka ile oluşturulmuştur.}

RNAV sisteminin en önemli donanım unsuru, uçağın öngörülebilir ve tekrarlanabilir uçuş rotalarında seyretmesine imkân tanıyan Uçuş Yönetim Sistemi (FMS - Flight Management System) ağıdır. FMS sistemi; GPS (Küresel Konumlandırma Sistemi), DME/DME, VOR/DME gibi yer ve uydu tabanlı radyoseyrüsefer alıcılarından veya Ataletsel Seyrüsefer Sistemlerinden (INS/IRS) gelen girdileri entegre şekilde işleyerek çalışmaktadır. FMS bünyesinde ARINC 424 standartlarına uygun olarak oluşturulan havacılık veri tabanı bulunur. Bu veri tabanında terminal kontrol sahasındaki (TMA) ve yol safhasındaki yol noktaları (waypoint), Standart Aletli Kalkış (SID) ve Standart Terminal Geliş (STAR) rotaları gibi tüm coğrafi unsurlar yer alır.

PBN kapsamında uygulanan operasyonların güvenli bir şekilde sürdürülebilmesi için çeşitli NavSpec (Seyrüsefer Spesifikasyonu) tanımlamaları belirlenmiştir. Bu standartlar, uçağın yanal rotada göstermesi gereken doğruluğu deniz mili (NM) cinsinden ifade eder ve RNAV sertifikasyonu kapsamında bu doğruluk uçuş süresinin en az %95'inde muhafaza edilmek zorundadır. Yaygın RNAV seyrüsefer spesifikasyonları şunlardır:

Uçuş süresinin %95'inde toplam sistem hatasının 1 NM'yi aşmadığı standarttır ve çoğunlukla terminal hava sahasındaki geliş (STAR) ve kalkış (SID) prosedürlerinde kullanılır.

Genellikle T-rotaları ve Q-rotaları gibi yol safhası (en route) operasyonlarında tercih edilen, yanlamasına hatanın 2 NM ile sınırlandırıldığı spesifikasyondur.

Geniş okyanus operasyonları ve uzak hava sahaları için kullanılan standarttır.

RNAV ile PBN şemsiyesi altında bulunan RNP (Gerekli Seyrüsefer Performansı) arasındaki temel fark, RNP sistemlerinin kokpit içerisinde otonom bir performans izleme ve ikaz sistemi bulundurma zorunluluğu olmasıdır.

RNAV prosedürlerinde rotalar, enlem ve boylam koordinatları belirlenmiş önceden tanımlı yol noktaları (waypoint) aracılığıyla oluşturulur. Uçağın ilgili noktalardaki dönüş tipleri iki temel grupta incelenmektedir: Uçağın hedeflenen noktaya ulaşmadan önce turn anticipation (dönüş öngörüsü) adı verilen bir hesaplamayla bir sonraki bacağa dönüşe başladığı Geçiş Noktası (Fly-by waypoint) ve uçağın kesinlikle üzerinden geçtikten sonra dönüş işlemini başlattığı Uğrak Nokta (Fly-over waypoint).

Bu noktalar arasındaki rotaların FMS veri tabanlarına kodlanması için her biri iki alfa-nümerik harften oluşan Yol Tanımlayıcılar (Path Descriptors) kullanılır. ARINC 424 formatındaki 23 yol tanımlayıcısından 11 tanesi saha seyrüseferi alanında kullanılmaktadır. Bunlarda ilk harf noktaya nasıl ulaşıldığını, ikinci harf ise sonraki bacağa geçmek için gerekli olan şartı belirtir. En sık kullanılan yol tanımlayıcılar şunlardır:

İki belirli yol noktası arasında uzanan düz, jeodezik rotadır.

Uçağın bulunduğu mevcut pozisyonundan, belirlenmiş bir fikse doğru yöneldiği ve genellikle en kısa yoldan geçiş sağlayan tanımlayıcıdır.

Belirli bir uçuş yolu (course) açısının takip edilerek bir noktada sonlandırıldığı uçuş bacağıdır.

Belirli bir merkez etrafında sabit bir dairesel yarıçapı olan, en hassas dönüşleri sağlayan yay şeklindeki rota bacağıdır.

Terminal hava sahasında uçaklar, RNAV Standart Aletli Geliş (STAR) rotaları üzerinden inişe yaklaşırken iki tür geometrik yapı ile karşılaşabilir. Birincisi, kontrolörlerin radar vektörü müdahalesiyle yaklaşma rotasına girilen Açık STAR; ikincisi ise hiçbir vektör müdahalesine gerek kalmadan doğrudan FMS takibiyle son yaklaşma noktasına kadar giden yolları içeren Kapalı STAR yapılarıdır.

Gelişmiş bir RNAV kapalı STAR uygulaması olarak öne çıkan yenilikçi yöntem Toplama Noktası Sistemi (Point Merge System - PMS) olarak adlandırılmaktadır. Bu sistemde, gelen hava trafik akışı toplama noktasına tam eşit uzaklıktaki paralel daire yayları şeklindeki sıralama bacakları (sequencing legs) üzerinden geçiş yapar. İlgili uçak için ayrım mesafesi güvenli duruma ulaştığında hava trafik kontrolörü (ATC) tarafından verilen tek bir direkt gönderme (direct-to) talimatı ile merkezî toplama noktasına yönlendirilir. Bu yöntem; gereksiz vektör komutlarını engeller, sürekli alçalma (CDA) operasyonlarına olanak sağlayarak yakıt tasarrufu yaratır ve hem kokpit hem de hava trafik kontrolü üzerindeki iletişim yükünü hafifletir.

RNAV uçuşlarının yönetimi esnasında belirlenmiş seyrüsefer irtifalarının operasyonel süreçte ATC tarafından revize edilmesi mümkündür. Örneğin "OPEN CLIMB TO" veya "OPEN DESCEND TO" talimatları verildiğinde SID ve STAR rotalarındaki önceden planlanmış seviye tahditleri tamamen kaldırılarak uçağın serbest tırmanışına veya alçalışına imkan verilir. Eğer herhangi bir iletişim kopukluğu ve telsiz arızası (Radio Failure) yaşanırsa, ilgili uçağın mevcut irtifasına göre standart RNAV STAR yolunu asgari bekleme süresi boyunca uçup doğrudan önceden belirlenmiş son yaklaşma fiksinin (FAF/IAF) üzerine ilerleyerek inmesini sağlayacak kurallar ihdas edilmiştir.

Tüm bu sistemlerin güvendiği uydu ve GPS sinyalleri; dış etkenlere ve teknik zafiyetlere karşı tamamen bağışık değildir. Radar sinyal karıştırıcılar (jamming) veya yetkisiz yanıltıcılar (spoofing) nedeniyle GPS sinyalleri bozulabilir. Böyle durumlarda kokpit sistemlerinde uçuş yönetim rotası hatası, otonom sistemlerde kapanma veya saat sapmaları gibi kritik anomaliler yaşanabilir. Meydana gelebilecek risklerin telafisi için VOR ve DME benzeri konvansiyonel sistemlerin yedek olarak takip edilmesi ve ekiplerin sistem hatalarını teşhis edip manuel yaklaşımlara geçiş sağlayabilmesi operasyon onayları için yasal bir gereklilik sayılmaktadır. İşletmecilerin RNAV operasyon onayı alabilmeleri adına ilgili ekipman donanımının yanı sıra personel eğitim programlarını ve cihaz arıza usullerini içeren işletme el kitaplarını onaylatmış olmaları gereklidir.