وبلاگ

تصور کنید که از میان ابرها به سمت یک فرودگاه کوهستانی فرود می‌آیید که ناگهان آژیر هشدار دهنده‌ای به صدا در می‌آید: «زمین، بالا بکشید!» این صحنه از یک فیلم هیجان‌انگیز نیست، بلکه سیستم هشدار نزدیکی به زمین (GPWS) است که برای جلوگیری از فاجعه به کار می‌افتد. در دنیای پرمخاطره هوانوردی، این سیستم‌های ایمنی بی‌ادعا به عنوان خطوط دفاعی حیاتی در برابر یکی از مرگبارترین تهدیدات هوانوردی عمل می‌کنند: پرواز کنترل‌شده به سمت زمین (CFIT).

هوانوردی مدرن به دو سیستم اصلی برای جلوگیری از برخورد با زمین متکی است:

سیستم هشدار نزدیکی به زمین (GPWS) ارتفاع هواپیما، سرعت عمودی و پیکربندی (موقعیت چرخ‌دنده/فلپ) را با استفاده از رادیو ارتفاع‌سنج و سایر حسگرها نظارت می‌کند. هنگامی که نزدیکی ناامن به زمین را تشخیص می‌دهد، هشدارهای بصری و صوتی مشخصی را فعال می‌کند که اقدام اصلاحی فوری را درخواست می‌کند.

به عنوان مثال، در طول یک رویکرد شبانه به فرودگاه بین‌المللی دنور، GPWS ممکن است نرخ فرود بیش از حد را در زیر مسیر سر خوردن ایمن تشخیص دهد و هشدار «نرخ فرود» را صادر کند که به خلبانان اجازه می‌دهد رویکرد خود را تنظیم کنند.

سیستم هشدار نزدیکی به زمین پیشرفته (EGPWS)، که به عنوان سیستم هشدار و آگاهی از زمین (TAWS) نیز نامیده می‌شود، نشان‌دهنده جهشی تکنولوژیکی به جلو است. با ادغام موقعیت‌یابی GPS با پایگاه‌های داده جهانی زمین و الگوریتم‌های پیش‌بینی‌کننده، EGPWS می‌تواند درگیری‌های زمینی را در طول مسیر پرواز آینده هواپیما پیش‌بینی کند.

به عنوان مثال، هنگام پیمایش در کوه‌های راکی ​​کلرادو، EGPWS زمین را با کدهای رنگی روی صفحه‌های ناوبری نمایش می‌دهد و به خلبانان در مورد یک خط الراس کوهستانی در 10 مایل دریایی جلوتر هشدار می‌دهد و امکان اصلاح مسیر فعال را فراهم می‌کند.

پرواز کنترل‌شده به سمت زمین (CFIT) زمانی رخ می‌دهد که هواپیمای قابل پرواز به طور ناخواسته با موانع زمینی برخورد می‌کند. GPWS/EGPWS با CFIT از طریق موارد زیر مبارزه می‌کند:

• هشدارهای به موقع: ارائه هشدار قبلی به خلبانان برای صعود یا تغییر مسیر
• آگاهی از موقعیت: EGPWS زمین را نسبت به مسیر پرواز نمایش می‌دهد
• کاهش خطای انسانی: غلبه بر اشتباهات ناوبری در هوای نامساعد یا زمین پیچیده

به عنوان مثال، در طول یک رویکرد غیر دقیق مه آلود، EGPWS ممکن است هواپیما را در حال فرود در زیر ارتفاع ایمن در 3 مایلی باند فرودگاه تشخیص دهد و هشدار «خیلی پایین - زمین» را فعال کند که باعث می‌شود روش‌های رفتن به دور فوری انجام شود.

• رادار ارتفاع‌سنج: برای اندازه‌گیری دقیق ارتفاع بالای زمین
• پایگاه‌های داده زمین: داده‌های ارتفاعی که به طور منظم به‌روز می‌شوند
• ادغام GPS: آگاهی موقعیتی دقیق را فراهم می‌کند
• رابط‌های کنترل پرواز: اتصال یکپارچه به نمایشگرهای کابین خلبان

مقررات هوانوردی فدرال ایالات متحده (14 CFR §91.223) نصب TAWS را در اکثر هواپیماهای توربین‌دار با شش یا بیشتر صندلی مسافر الزامی می‌کند. عملیات منشور 135 با الزامات سخت‌گیرانه‌تری مواجه است - جت‌های دارای 10+ صندلی به TAWS کلاس A کامل با نمایشگرهای زمین نیاز دارند، در حالی که هواپیماهای 6-9 صندلی حداقل به سیستم‌های کلاس B پایه نیاز دارند.

• نگهداری پایگاه داده: EGPWS به روز رسانی‌های فصلی زمین/مانع نیاز دارد
• هشدارهای نادرست: سیستم‌های بیش از حد حساس ممکن است هشدارهای غیر ضروری را فعال کنند
• الزامات آموزشی: خلبانان باید هشدارها را به درستی تفسیر و به آنها پاسخ دهند
• محدودیت‌های منطقه دورافتاده: قابلیت اطمینان GPS در مناطق قطبی/دورافتاده کاهش می‌یابد

• سیستم‌های دید مصنوعی (SVS) برای دیدهای مجازی زمین
• سیستم‌های دید پیشرفته (EVS) برای عملیات با دید کم
• هوش مصنوعی برای بهبود پیش‌بینی تهدید

این پیشرفت‌ها نوید کاهش بیشتر حوادث CFIT را می‌دهند - یک پیشرفت حیاتی با توجه به اینکه برخورد با زمین 17٪ از تلفات هوانوردی تجاری را از سال 2010-2019 بر اساس پایگاه‌های داده ایمنی هوانوردی تشکیل می‌دهد.