آموزش ( cns\atm ) مقدمه فصل اول و فصل دوم و فصل سوم

آموزش ( cns\atm ) مقدمه فصل اول و فصل دوم و فصل سوم


[هزاران سال دريانوردان از جا به جايي خورشيد و ستارگان به منظور جهت يابي و تعيين موقعيت خود در دريا استفاده مي كردند ، و براي مسافران در روي زمين علامت هاي موجود كافي بوده است ، از قرن هيجدهم به بعد و تا استيلاي بشر بر آسمان چهت ياب sextant كه جايگزين مدل هاي قديمي تر شده بود ، به ابزار اصلي جهت يابي بدل شد ، با استفاده از جا بجاي چندين جرم آسماني جهت ياب سكستان امكان تعيين طول و عرض جغراقيايي محل مربوطه كه در آن قرار داشتند ، فراهم مي كرد ، با استفاده از اين ابزار ارتفاع بر حسب درجه و زمان دقيق به دست مي آمد ، سپس مختصات به طور تحليلي و با رايج ترين نوع يعني بصورت گرافيكي محاسبه مي شد ، احتمالا به خاطر داريد كه كاپيتان نمو ناخداي زير دريايي ناتيلوس در آثر ژول ورن از اين ابزار براي جهت يابي استفاده مي كرد ، و زير دريايي به همين دليل مي بايست به سطح آب مي آمد ، در اين روش ها كمترين ميزان خطاي ممكن در فاصله تقريبا 200 متري صورت مي گرفت ، و نتايج دقيـــــــق تر را فقط مي توانستند با استفاده از بهترين سكستان هاي علمي و تحت شرايط ديد خوب به دست آورند ، سپس با پيشرفت تكنولوژي سيستم هاي ناوبري الكترونيك ، طي جنگ جهاني دوم گسترش وسيعي يافت ، اين روش امكان تعريف مختصات را بر حسب ، تاخيرهاي زماني سيگنالهاي ارسال شده از ايستگاه هاي فرستنده فراهم مي كند و مستفل از شرايط آب و هوايي بود ، تقريبا در اواسط دهه 60 ميلادي وزارتخانه هاي دفاع برخي از كشورها متوجه شدند كه سيستم هاي ناوبري آن زمان از دقت كافي برخوردار نيستند ، و به طور طبيعي چشم ها به فضا دوخته شد ، لذا اولين سيستم ناوبري ماهواره اي ترانسيت نام داشت ، اين پروژه كه مربوط به وزارت دفاع آمريكا بود از شش ماهواره تشكيل شده بود ، ماهواره ها بر روي يك مسير مشخص حركت كرده ، و روي يك فركانس معين امواج را ارسال مي كردند ، و يك سيگنال با فركانس متغير به گيرنده ها مي رسيد ، و موقعيت مكاني با اندازه گيري تغيير فركانس ها محاسبه مي شد ، ماهواره امكان تغيير موقعيت هر نقطه ار كره زمين را در هر يك ساعت و نيم با دقتي برابر با 200 متر فراهم مي نمودند ، سيستم ماهواره اي ترنسيت تا سال 1996 به حيات خود ادامه داد ، توليد سيستم موقعيت ياب جهاني با اختصار gps در سال 1973 اتفاق افتاد ، يعني زماني كه وزارت دفاع آمريكا هماهنگ سازي سيستم هاي ناوبري را آغاز كرد ، زيرا سازمان هاي مختلف سيستم هاي متفاوتي را ايجاد كرده بودند كه اكثرا با يكديگر منطبق نبودند ، اين سيستم جديد تفاوت هاي مهمي با ترنسيت دارد ، هر ماهواره چند ساعت اتمي با خود دارد و موقعيت خود را همراه زمان دقيق ، به صورت يك سيگنال ارسال مي كند و سيستم ناوبري كاربر زمان استخراج شده از اين سيگنال را مقايسه كرده و در سه نقطه موقعيت يابي مي كند ، ضمنا احتياجي به هيچگونه ساعت دقيقي در گيرنده نيست ، تنها دقت در دوره هاي زماني كوتاه مورد نياز است ، كل سيستم از سه قسمت تشكيل شده است قسمت اول از 35 ماهواره در فاصله 18 كيلومتري از سطح دريا بوده كه در هر 24 ساعت دو بار به دور كره زمين مي گردد ، ماهواره هاي نسل آخر سري block 11 مي باشند كه تا به امروز 14 دستگاه از آنها در مدار زمين قرار گرفته اند ، اين ماهواره ها در يك شبكه با هم مرتبط شده و مي توانند پارامترهاي حركتي خود را بدون نياز به كنترل زميني تجديد كنند ، قسمت دوم از مراكز كنترل زميني تشكيل شده است كه براي نظارت بر مدار ماهواره ها و همزمان كردن زمان بين ماهواره ها و هماهنگ كردن آنها مي باشند ، البته اطلاعات ارسال شده از ماهواره ها را مي توان ار زوي زمين تغيير داد ، قسمت سوم نيز همان گيرنده هاي gps است ، با اينكه اين سيستم يك ميليارد دلار هزينه براي نگهداري و افزايش ماهواره هاي جديد در بر دارد اما كاربران عادي هيچ هزينه اي براي استفاده از سيگنالهاي ماهواره ها نمیپردازند.

فصل اول
كنترل ترافيك هوايي
1- تاريخچه كنترل ترافيك هوائي (مراقبت پرواز)

روزي كه انسان پس از قرن‌ها مطالعه، تلاش و ماجراجويي به آرزوي ديرين خود، يعني اولين پرواز موفقيت‌آميز دست يافت، هرگز به اين موضوع فكر نمي‌كرد كه درآسمان بي‌كران احتمال برخورد دو وسيله پرنده با يكديگر وجود داشته باشد. اما به تدريج و مخصوصاً بعد از آن كه كشور‌هاي سازنده هواپيما به توليد انبوه دست يافتند و مسافرت با هواپيما با اقبال عمومي مواجه شد اين حقيقت مسلم و مسلم‌تر گرديد كه اگرچه جو احاطه‌كننده زمين بسيار وسيع است ولي در شرايطي خاص مي‌تواند چنان محدود باشد كه منجر به برخورد دو وسيله پرنده با يكديگر گردد.
كشورهاي داراي هواپيما طي پيمان ‌هاي متعدد، براي كاهش خطرات تصادم هوايي، تلاش‌هاي زيادي را به كار بستند و به تدوين قوانيني پرداختند. از نتايج اين تلاش‌ها بوجود آمدن واحد‌هاي كنترل ترافيك هوايي و حرفه مراقبت پرواز بود. از مهم ترين اين پيمان ها پيمان شيكاگو بود كه در حقيقت سنگ بناي سازمان هواپيمائي كشوري بين المللي قلمداد مي گردد. اولين كنترلر(كنترل كننده ترافيك هوائي) آركي ويليام ليگ آمريكائي بود كه در ابتدا وسائل كار او عبارت بودند ازتنها دو پرچم كه توسط آنان علامت هاي لازم را براي نشستن و بلند شدن به هواپيماهاي اوليه داراي سرعت كم و ارتفاع پائين ارائه مي داد.
در قرن نوزدهم علم هواپيمايي به پيشرفت ‌هاي قابل ملاحظه‌اي دست يافت. راديو كه در اواخر قرن هجدهم اختراع شده بود و در طي جنگ جهاني اول تكامل بيشتري يافته بود، از سال 1918 به بعد در سطح وسيعي براي ارتباط بين هواپيماها و ايستگاه هاي زميني مورد استفاده قرار گرفت و اين تحول در گسترش كنترل ترافيك هوائي نقـطـه عطف مهمي به شـمار مـي رود. توسعة سريع حمل و نقل تجاري باعث رونق صنعت حمل و نقل هوايي شد. توسعة فرودگاه‌ ها در اواخر سال 1930 آغاز گرديد. در سال1932 استفاده از فرستنده هاي راديوئي به عنوان دستگاه هاي كمك ناوبري آغاز شد. اولين برج مراقبت در فــرودگاه نيـو آرك ايالت نيوجرسي آمـريكا ساخته شد ، نسل‌هاي جديد هواپيما به تجهيزات پيشرفته تري مجهز شدند و الزاماً تسهيلات و امكانات بهتري به فرودگاه‌ها ارائه گرديدند. ازجمله اين تجهيزات رادار بود كه در امر كنترل ترافيك هوائي تحول عظيمي ايجاد نمود. اين تغييرات گسترده و افزايش حجم پـروازها، ضرورت ايجاد سازمان هاي ملي و بين‌المللي براي نظارت بر امور هواپيمايي و از جمله كنترل ترافيك هوايي را غير قابل اجتناب ساخت. براي هم سو ساختن تلاش ها و ايجاد هماهنگي جهاني در امر پرواز سازمان بين‌المللي هواپيمايي كشوري يا ايكائو شكل گرفت تا ناظر برامور هواپيمايي جهاني باشد.
سرعت رشد صنعت حمل و نقل هوائي در دهه هاي 1980 و 1990 از صنايع ديگر حيلي سريعتر بوده به طوري كه بين سال هاي 1985 تا 1995 از رشد سالانه اي بين 5 الي 6/7 درصد برخوردار بوده است. فضا با تمام گستردگي ء با افزايش حجم تردد ها مي رفت تا از كنترل خارج گردد چون در فرودگاه هاي بين المللي و راه هاي هوايي در سطح جهان ديگر كاركنان پرواز و كنترولرها و خلبانان قادر به جوابگويي و سرويس رساني به اين همه وسايل و ادوات هوايي در حال پرواز و هدايت آنها نبودند لذا ايمني پروازها به شدت مورد تهديد قرار گرفته بود و برخوردهاي هوايي اجتناب ناپذير شده بود و مسيرها ، ترافيك هوايي فرودگاه ها و حتي باندها و رمپ هاي فرودگاه ها آنقدر شلوغ شده بود كه با وسايل سنتي و قديمي امكان هدايت ايمن ادوات و وسايل پرنده هوايي نبود با اين توصيف و با به صدا درآمدن زنگ خطر از سوي كاربران و به دنبال مطالعات اوليه توسط كميته هاي سازمان ايكائو، نتيجه گيري شد كهتجزيه و تحليل كلي و ارزيابي و بازبيني مجدد روش ها و تكنولوژي هائي كه ساليان متمادي در کنترل ترافيک هوايی بكار ميرفته است ضروري است . نتيجه ارزيابي ها نشان داد كه بـــهره برداري از سيستم ها و روش هائي كه هواپيمائي غيرنظــامي را پشتيـباني مي كردند ، به نهايــت رسيده است . لذا كميته fanc
اعلام نمود كه براي غلبه بر محدوديت هاي سيستم سنتي و باز كردن راه براي توسعه مديريت ترافيك جهاني atm )) در مقياس جهاني، ايجاد سيستم هاي جديد ضرورت دارد ، نهايتا در سپتامبر 1991، 450 نماينده از 85 كشور جهان و 13 سازمان بين المللي در مقر سازمان ايكائو در مونترال كانادا در دهمين كنفرانس ناوبري هوائي گرد آمدند تا با توجه به مطالعات قبلي ديدگاه جديدي براي آينده سيستم ناوبري هوائي در نظر بگيرند. ديدگاه جديد تحت عنوان سيستم هاي ارتباط، ناوبري، نظارت و مديريت ترافيك هوائي (cns/atm ) شناخته شد.
بتدريج اين سيستم با استفاده از تكنولوژي روز و استفاده از فناوري هاي پيشرفته هوا فضايي در جهان جايگزين سيستم سنتي و قديمي شده و با ادامه توسعه و بهبود سيستم جايگزين بزودي اين سيستم بصورت كامل مورد استفاده قرار خواهد گرفت ، در هواپيمايي غير نظامي كار با شدت خود ادامه دارد و سير صعودي خود را طي مي كند ، اما استفاده از اين سيستم در هواپيمايي نظامي با توجه به ساختار سيستماتيك خود بحث هايي را برانگيخته است ، هواپيماهاي نظامي اجبارا بايد از فضاي فرودگاه ها و مسيرهاي غير نظامي استفاده كنند و ناگزير بايد تابع قوانين و مقررات جديد هوايي جهاني در ابعاد ارتباط ، ناوبري و نظارت باشند ، از طرفي با محدوديت هايي در استفاده از اين سيستم مواجه هستند ، هوانيروز و نيروي هوايي ارتش هم با توجه به حجم بالاي پروازها و استفاده اشتراكي از فضاي كشور و فرودگاه هاي غير نظامي از اين امر مستثني نيست

3- انقلاب جديد
قابل اعتماد نبودن سيستم هاي ارتباطي، ناوبري و كنترل ترافيك هوائي باعث رويكرد محافل هواپيمائي عمده، از جمله سازمان جهاني هواپيمائي كشوري (ايكائو)، به استفاده از سامانه جديد (cns/atm) گرديد.
از قبل از سال1980ديدگاه استفاده از ماهواره در زمينه ناوبري و نظارت بر ترافيك هوائي مطرح بود. در سال1983 سازمان ايكائـو كميته ويژه اي (كميته fans ) را مامـور نمود تا مطالعاتي را در رابطه با سيستم ناوبري هوائي آينده انجــام دهد ء اين مطالعـــات تا سال1989 بطول انجاميد. ايكائو در اين سال كميته ديگري را مامور نمود تا بررسي هاي تكميلي در اين رابطه را به انجام رساند ( كميته fans 2) كــــه اين مرحله در اكتبر 1993 كامل گرديد و ايكائو اين انقلاب جديد در جهان هواپيمـائي يعني سيستم ارتباط، ناوبري نظارت و مديريت ترافيك هوائي متكي بر ماهواره (cns/atm) را پذيرفت. اكنون در كشورهاي پيشرفته اين امر تا حد زيادي تحقق يافته است و ساير كشورها به نسبت امكانات به تدريج به آن خوا هند پيوست. كشور ما نيز به زودي به كشورهاي استفاده كننده از اين سيستم مي پيوندد.

4- اهداف اساسي واحدهاي كنترل ترافيك هوايي (مراقبت پرواز)
( 1 ) حفظ ايمني پروازها:
الف. جلوگيري از تصادف وسائل پرنده با يكديگر در هوا.
ب. جلوگيري از تصادف وسائل پرنده با يكديگر و نيز جلوگيري از تصادف آنان با موانع در منطقه مانور
(منطقه حركت زميني وسائل پرنده به قصد انجام پرواز يا پس از خاتمه پرواز به قصد پارك نمودن)
ج. جلوگيري از برخورد وسائل پرنده با موانع در هوا در صورت در اختيار داشتن رادار.
( 2 ) تسريع در امر پروازها
به منظور انجام به موقع پرواز و جلوگيري از به هدر رفتن سوخت و ساعت پرواز صورت مي‌گيرد.
( 3 ) حفظ جريان منظم پرواز ها
به اين وسيله از پيش‌آمدن بي‌نظمي و اختلال در امر پروازها جلوگيري مي‌شود.
( 4 ) ارائه توصيه ها و اطلاعات مفيد براي اجراي پروازهاي بي خطر و موثر
اين توصيه ها و اطلاعات توسط كليه سرويس هاي ترافيك هوائي انجام مي شوند.
( 5 ) ارائه خدمات هشدار دهي
شامل مطلع نمودن سازما ن هاي مربوطه در مورد هواپيمايي كه نياز به تجسس و نجات دارد و
كمك كردن به اين سازمان ها در صورت نياز كه توسط كليه سرويس هاي تـرافيك هوائي انجام مي شود.
5- واحد هاي كنترل ترافيك هوائي

( 1 ) برج مراقبت فرودگاه (act)
اين واحـد، كنترل وسائل پرنده در حال پرواز در محدوده يك فرودگاه (atz) و يا حركـات زميـني وسائـل پرنده ، خـودروهـا و افـراد در منطقـه مانـور را به عــهده دارد. در فـرودگـاه هاي شلـوغ، كنترل حركـات زميني بر عهده قسمتـي بنام كنترل زميني قرار مي گيرد.
( 2 ) واحد كنترل تقرب (app)
اين واحد، پروازهائي را كه ازمنطقه ترمينال tma ) ) مي گذرند، راه هوائي را ترك نموده و در حال تقرب به يك فرودگاه هستند و يا پس از ترك يك فـــرودگاه در حال اوج گيري براي ورود به راه هوائي مي با شند تــحت كنترل خواهــد داشت . فضــاهاي تحت كنترل واحــد تقرب عبارتند از: ‏ tma و ctr واحدكنترل تقرب ممكن است شامل دو بخش باشد:
الف - بخش كنترل پروازهاي ورودي(arr)
ب - بخش كنترل پروازهاي خروجي(dep)
( 3 ) مركز كنترل منطقه اي(acc)
اين واحد ،كنترل ترافيك هوائي در راه هاي هوائي را به عهده دارد و شامل پروازهائي است كـه در سطح كشور جا به جا مي شوند، به كشور وارد، يا از آن خارج مي گردند يا از فضـاي تـحت حاكميت آن عبور مي نمايند .
6- وظايف سرويس هاي كنترل ترافيك هوائي
( 1 ) سرويس كنترل منطقه اي(acc)
سرويس كنترل منطقه اي:
الف) توسط مركز كنترل منطقه اي(acc)
ب‌) زماني كه مركز كنترل منطقه اي ايجاد نشده باشد ، توسط واحدي كه سرويس كنترل تقرب
را به عهده دارد ارائه مي شود.
( 2 ) سرويس كنترل تقرب(app)
الف) زماني كه لازم باشد وظايف، تحت مسئو ليت يك واحد در هم ادغام شوند، توسط برج مراقبت
فرودگاه يا مركز كنترل منطقه اي ارائه مي شود.
ب) زمـــــاني كه لازم باشد يك واحد مجزاي تقرب احداث شود ، توسط واحد كنترل تقرب ارائه مي شود..
( 3 ) سرويس كنترل فرودگاه(adc)
سرويس كنترل فرودگاه توسط برج مراقبت فرودگاه ارائه مي شود.

- - - به روز رسانی شده - - -

فصل دوم
مروري بر ارتباط ، ناوبري ، نظارت و مديريت در كنترل ترافيك هوايي سنتي

با توجه به توسعه فوق العاده حجم ترافيك هوائي، افزايش سرعت هواپيماها، نارسائي وسائل ارتباطي و ناوبري، عدم كارائي مطلوب طرح ها، دستور العمل ها و راه هاي هوائي، بالا رفتن حجم كار و پائين بودن دقت كاري و در نتيجه بروز اشتباهات در مكالمات و استنباط ها و در كل ، عدم مطابقت تسهيلات پروازي با نياز ها و شرايط روز، سيستم فعلي كارائي لازم براي جوابگوئي به نيازهاي آينده را نخواهد داشت.
كمبود هائي كه بطور اساسي ادامه فعاليت هاي پروازي را در آينده از جهت ايمني ، سرعت و نظم تحت تاثير جدي قرار خواهند داد ، در حوضه هاي زير قابل بحث مي باشند:
1. ارتباط ، 2. ناوبري ، 3 . نظارت و 4 . مديريت سرويس هاي ترافيك هوائي

1- وضعيت كنوني ارتباط
روش ارتباطي فعلي تنها مبتني بر Voice (صدا) مي باشد. اين ارتباطات صوتي بطور عمده با استفاده از امواج VHF صورت مي گيرد كه به علت عملكرد به صورت Line of Sight (خط ديد) داراي پوشش كم و محدوديت هاي بسيار مي باشد .
استفاده از ارتباطات صوتي (راديويي) روز به روز بر تراكم فركانس ها مي افزايد و بكاربردن ارتباطات راديويي گاهي به علت تماس هاي همزمان دو يا چند خلبان باعث اختلاط پيام ها و يا قطع مكالمه مي شود و اين امر باعث گمراه شدن كنترلر مي گردد . علاوه بر اين بروز اشتباه در مكالمات و استنباط ها غيرقابل پيشگيري مي باشد.
اين ارتباطات در بين واحدهاي كنترل ترافيك هوايي (ارتباطات زمين - زمين) و بين واحد هاي كنترل ترافيك هوايي و هواپيماهاي تحت كنترل (ارتباطات هوا - زمين) به اندازه اي نيست كه در آينده بتواند از توسعه قابل توجه ظرفيت و كارائي فضا حمايت كند .
بنا بر اين با توجه به حجم رو به افزايش ترافيك هوائي، افزايش سرعت ترافيك هوائي، وسائل ارتباطي فعلي قادر نخواهند بود كه نيازمندي هاي آتي را تامين نمايند.
2- وضعيت كنوني ناوبري
الف - تعريف ناوبري
ناوبري هوائي عبارت است از روند هدايت كردن يك هواپيما توسط خلبان از جائي به جاي ديگر. اين روند شامل تعيين موقعيت ، مشخص نمودن مسير و فاصــله از مقصد معين و محاسبه مقدار انحراف از مسير مورد نظر مي باشد ، هر نوع پروازي به توانائي خاصي از ناوبري نياز دارد . براي انجام ناوبري ساده در پرواز با ديد (VFR) و يا ناوبري متكي به دستگاه ناوبري (IFR) امكانات متفاوتي لازم است.
هر چه پرواز پيچيده تر باشد , انتظار مي رود كه ناوبري دقيق تر و با قابليت اعتماد بالاتري مورد استفـاده باشد . در اين رابطه ملاحظات ديگري نيز قابل توجه مي باشند كه عبارتند از شرايط جوي (VFR يا IFR)، تراكـم ترافيك ( تعداد پروازهاي ديگر موجود در منطقه معين)، شرايط منطقه پرواز (آب , كوهستان و غيره) و شرايط لازم در رابطه با سيستم كنترل ترافيك هوائي (ATC) .كليه ناوبري هاي هوائي مي توانند به دو بخش عمده تقسيم شوند :
1. مرحله پرواز در مسير
2. مرحله تقرب و نشستن
( 1 ) مرحله پرواز در مسير
اين مرحله , همه بخش هاي پرواز بجز مرحله تقرب و نشستن را در بر مي گيرد و بر اساس مناطق جغرافيائي متفاوت ، تراكم ترافيك و نوع عمليات پروازي مي تواند به انواع پروازهاي فرعي ديگر تقسيم شود .
مثلاً پروازهائي كه در مسير صورت مي گيرند مي توانند به نسبت ميزان ترافيك هوائي در مسير پرواز به تراكم متوسط تا سنگين دسته بندي شوند . در اين مسيرها ، هواپيماها توسط واحدهاي كنترل ترافيك هوائي نظارت مي شوند و معمولاً براي اين منظور از رادار استفاده مي شود ، مرحله پرواز در منطقه ترمينال با مرحله پرواز در مسير از اين جهت متمايز است كه اين مرحله ، مرحله اي است كه در آن انتقال پروازها از مسير به مرحله تقرب و نشستن صورت مي گيرد و مرحله اي است كه در آن مسيرهاي پرواز حالت همگرائي مي يابند و ارتفاع پرواز تغيير ميكند . در اين مرحله هم مانند مرحله پرواز در مسير، معمولاً براي رديابي هواپيماها نظارت زميني توسط رادار انجام مي شود .
( 2 ) مرحله تقرب و نشستن (Approach/Landing)
تقرب هاي دقيق و غير دقيق مي توانند دو بخش فرعي از اين مرحله محسوب شوند .
تقرب غير دقيق
تقرب غير دقيق به صورت دو بعدي است . تقرب غير دقيق، يك تـقرب با دستگاه استاندارد است كه در آن g l ide slope ارائه نمي شود . بر اساس دقت ناوبري در دسترس، حداقل ارتفاع امن (MSA) و فاصله با موانع (OCA) و حداقل هاي جوي براي تقرب تعيين مي شوند.
تقرب و نشستن دقيق
تقرب و نشستن دقيق به صورت سه بعدي است . به منظور انجام تقرب دقيق، دستگاه هاي كمك ناوبري اطلاعات زاويه فرود(glide slope)- سمت (course) و فاصله (distance) را بــــراي خلبان فراهم مي سازد . ILS –MLS و PAR سيستم هاي تقـرب دقيــق مي باشند .
ب- دستگاه ها و تجهيزات مورد استفاده در ناوبري هوايي سنتي
تجهيزات مورد استفاده در ناوبري هوائي سنتي عبارتنداز:
1. NDB
2. VOR
3. TACAN
4. VORTAC
5. DME
6. DF
7. ILS
8. MLS
9. PAR
10. ASR
11. LORAN
12. SHORAN
13. RNAV

1. NDB
اولين وسيله ناوبري براساس راديو ، NDB بود .اين دستگاه هاي ناوبري راديوئي ، امواج را روي بانـــــدهاي فركانس كوتاه و متوسط بين 190 تا 415 و 510 تا 535 كيلو هرتز منتشر مي نمايند . فرستنده هاي NDB از نظر ارسال متفاوت مي باشند و از 25 وات تا 2000 وات قدرت ارسال دارند وداراي برد مفيد از 15 مايل تا چند صد مايل مي باشند ، اولين وسيله اي كه براي ناوبري به كمك NDB روي هواپيماهاي اوليه نصب شده بود ، RDF نام داشت. نوع پيشرفته RDF عبارت است از ADF كه از يك گيرنده راديوئي AM و يك آنتن قابل چرخش الكترونيكي كه بر روي هواپيما نصب شده است و يك نشاندهنده جهت كه جهت بيكن را نشان مي دهد تشكيل مي شود. ميزان خــطاي NDB معمولاً در زمان تقرب 5 درجه و هنگام پرواز در مسير 10 درجه مي باشد .

2. VOR
وسيله ناوبري راديـوئي زميني كه در هواپيمائي به صورت يك وسيله اساسي ناوبري مورد استفاده مي باشد .
فركانس هاي مورد استفاده VOR بين 108 تا 117 مگاهرتز مي باشند و در باند راديوئي VHF قرار دارند . باند راديوئي VHF كاربرد سيگنال هاي راديوئي را به خط ديد محدود مي سازد. برد مفيــد معمولي آن تا 25 مايل مي باشد. برد موثر با توجه به ارتفاعات ، محل فرستنده ، ارتفاع هواپيما و طبقه بندي دستگاه ناوبري متغير است .
قسمتي از VOR كه درون هواپيما نصب مي شود ، گيرنده اي است كه اختلاف فاز سيگنال دو قسمتي سيستم را مقايسه مي كند و جهت يا زاويه را مشخص مي نمايد . اطلاعات جهت، نسبت به دستگاه زميني
radial ناميده مي شود . اين اطلاعات روي CDI و در صورت وجود داشتن نمايشگر هاي ديجيتال ، بصورت عدد براي خلبان نمايش داده مي شود. radial فقط جهت هواپيما را نسبت به VOR نمايش مي دهد.
بطور كلي VOR ، در صورتي كه هر دو بخش آن (قسمت زميني و قسمت نصب شده در هواپيما) در حد ضوابط تعيين شده عمل كنند ، اطلاعات دقيقي در رابطه با جهت بدست مي دهد . با وجود اين مكان هائي وجود دارد كه در آنها بعلت خـــــصوصيات جغرافيائي مثلاً كوهستان ها و در مجاورت خود سيستم، سيگنال هاي VOR غير قابل اعتماد مي شوند . (منظور از مجاورت سيستم ، فضاي قيفي شكل بالاي VOR است كه در آن سيگنال دريافت نمي شود . )
تعيين موقعيت توسط VOR
براي قرار دادن اطلاعات مربوط به radial بر روي يك نقشه ، مثلا يك نقشه هوانوردي مناسب، خطي از VOR در امتـداد radial گرفتــه شده توسط گيــرنده ، روي نقشه رسم مي شود . اين خـط را خط موقعيت (Line of position) مي نامند ، اگر دو دستگاه VOR يا تعداد بيشتري مورد استفاده قرار گيرند ، با مشخص نمودن محل تقاطع خطوط موقعيت ، موقعيت هواپيما مي تواند روي نقشه معين شود

- - - به روز رسانی شده - - -

ادامه فصل دوم
ضعف VOR
ضعف VOR عبارت است از محدوديت برد و خطاي دقت در حدود 1 درصد كه معادل است با حدود 3 مايل در فاصله 130 نانيكال مايل .

3. TACAN
اين دستگاه كاربرد نظامي دارد و از باند UHF استفاده مي نمايد. باند فركانس آن بين 961 تا 1215 مگاهرتز مي باشد. از لحاظ ارائه سمت مانند VOR عمل مي كند. اما علاوه بر اطلاعات سمت اطلاعات فاصله نيز ارائه مي نمايد.

4.VORTAC
VORTAC تركيبي است از دستگاه هاي VOR و TACAN . هـواپيماهاي داراي گيرنده VOR مي تواند اطلاعات سمت و هواپيماهاي داراي گيرنده TACAN مي تواند اطلاعات سمت و فاصله را از اين سيستم بدست آورند.

5. DME
DME اطلاعات مربوط به فاصله و سرعت زميني (ground speed) را در اختيار خلبان قرار مي دهد. بسياري از دستگاه هاي VOR داراي توانائي استفاده از DME براي اندازه گيري فاصله مي باشند . اين دستگاه هاي تركيبي ، VOR / DME نام دارند . در جاهاي زيادي كه VOR وجود دارد ، فاصله توسط سيستم نظامي يعنيTACAN قابل ارائه است . اين دستگاه، فاصله و زاويه را براي كاربران نظامي فراهــم مي كند . دستگاه هاي تركيبي نظامي كه تركيبي از VOR و TACAN هستند، VORTAC نام دارند. دستگاه هاي DME به ندرت بصورت انفرادي مورد استفاده قرار مي گيرند.
دستگاه انداره گيري مسافت ، يك سيستم active است يعني هركدام از دو بخش (بخش زميني و بخش نصب شده در هواپيما) هم به فرستنده و هم به گيرنده نياز دارند . فركانس DME در محدوده UHF مي باشد و با فركانس هاي VOR، جفت مي شوند . جفت شدن فركانس هاي دو سيستم ، باعث سهولت در طراحي دستگاه و در نتيجه سهولت استفاده خلبان مي شود .
بخشي از DME كه در داخل هواپيما قرار دارد ، پالس هاي جفت شده ارسال مي كند و دستگاه VOR/DME يا VORTAC با ارسال پالس هاي جفت شده خود به دستگاه DME هواپيما پاسخ مي دهد . دستگاه درون هواپيما ، فاصله زميني بين اولين ارسال و آخرين دريافت پالس ها را بررسي و با محاسبات رياضي فاصله دستگاه زميني را تعيين مي كند . دستگاه هاي DME پيشرفته، قادر مي باشند كه سرعت زميني ، زمان احتمالي رسيدن و مدت احتمالي پرواز را، از روي فاصله مشخص شده محاسبه كنند .
محدوديت DME
دقت DME بستگي دارد به طراحي نوع خاصDME بهرحال اين دقت تا حدود 3 درصد مي باشد ( 4 نانتيكال مايل در فاصله 130 نانتيكال مايل) بسياري از اين دستگاه ها داراي دقت هاي بالاتري تا حدود دو دهم نانتيكال مايل مي باشند .
DME زماني كارايي موثري دارد كه هواپيما بطور مستقيم بطرف آن مي رود و يا از آن دور مي شود . علاوه بر اين همچنانكه هواپيما به دستگاه نزديك مي شود ، خطــاي مربوط به فاصلـه مورب(s lant range) ايجــاد مي شود و باعث ايجاد تحريف فاحشي در محاسبه زميني مي گردد .

---

---

ادامه فصل دوم
بعلت عملكرد DME با فركانس UHF ، اين دستگاه داراي اين محدوديت مي باشند كه درخط ديد عمل مي كند . اين موضوع باعث مي شود كه پوشش دهي دستگاه در منطقه ترمينال در ارتفاع پائين تا 30 نانيكال مايل و كمتر كاهش يابد. اما در ارتفاع بالاي 5000 پا، برد موثر تا 100 نانتيكال مايل افـــــزايش مي يابد .
DME يك سيستم داراي عملكرد متقابل است كه نياز به ارتباط بين دستگاه DME زميني و DME درون هواپيما دارد . فقط تعداد 110 كاربر مي توانند بطور همزمان از يك دستگاه DME زميني استفاده كنند و اين ميزان بندرت افزايش مي يابد

6.DF
DF يك سيستم راديوئي است كه گيرنده آن در برج مراقبت يا تقرب نصب مي گردد و هنگامي ارسال راديوئي توسط خلبان انجام مي شود، سمت هواپيما از ايستگاه را توسط عقربه يا بصورت ديجيتالي نمايش مي دهد.اين دستگاه ممكن است از باند VHF يا UHF استفاده نمايد.(UDF/ VDF) اين وسيله در رديابي هواپيماهاي گمشده مي تواند كاربرد موثري داشته باشد.

7. ILS
ILS در طي مرحله تقرب و نشستن، راهنمائي دقيقي با ارائه زاويه فرود- سمت و فاصله براي هواپيما فراهم ميكند.
NDB ها يا DMEهاي وابسته به اين سيستم آخرين نقطه نشانه براي تقرب (FAF) يعني نقطه اي كه آنجا تقرب نهائي به باند شروع مي شود را مشخص مي نمايند.
ILS سيستم تقرب استاندارد دقيق در هواپيمائي به شمار مي رود و براي هواپيماهائي كه تحت قوانين پرواز با دستگاه (IFR ) پرواز مي كنند، يك استاندارد بين المللي محسوب مي شود. از زمان شروع استفاده از اين سيستم يعني دهه 1940، نصب آن بر روي هواپيماها در سطح جهاني بطور مرتب رو به افزايش بوده است. قسمتي از جذابيت اين دستگاه براي صاحبان هواپيماها به علت مقرون به صرفه بودن آن است.
از آنجا كه دستگاه هاي Localizer مربوط به ILS و دستگاه VOR در يك باند فــــركانس كار مي كنند، گيرنده هاي معمولي VHF مي توانند براي اين منظور مورد استفاده باشند. glide slope در باند فركانس VHF كار مي كند.
محدوديت هاي ILS
مهم ترين محدوديت هاي ILS عبارتند از سه مورد زير:
1. عملكرد يك سيستم ILS بـخصوص مي تواند تحت تأثير ارتفاعات و موانع ايجاد شده مانند
ساختمان ها و اشياء سطحي مانند هواپيما هاي در حال تاكسي و توده هاي برف قرار گيرد.
2. ارتفاعات ممكن است محدوديت هايي در استفاده از سيگنال ILS تحميل نمايند. مسير تقرب ILS
كه بــصورت خط مستقيم است، نشستن در فرودگاه را در هر زمان به يك تقرب براي هر باند محدود
مي سازد.
3. اگر چه بكار بردن فركانس جديد 50 كيلو هرتزي قابليت دسترسي كانال ILS را نهايتاً به دو برابر
افزايش مي دهد، اشباع شدن فركانس ، تعداد سيستم هايي را كه مي توانند نصب شوند حتماً محدود
مي كند.

8. MLS
MLS به عنوان سيستم تقرب دقيق استاندارد بين المللي براي بكار گيري كامل تا سال 1998 انتخاب شده بود. MLS به اين منظور طراحي شد كه جايگزين سيستم ILS كهنه شود.
اين سيستم اختراع مشترك وزارت راه و وزارت دفاع و سازمان ملي هوا فضا ( NASA) تحت مديريت FAA بود. هدف كلي از بوجود آوردن MLSاين بود كه يك سيستم تقرب و نشستن استاندارد نظامي/غير نظامي با قابليت پيشرفته در مقايسه با سيستم هاي تقرب موجود در آن زمان ارائه شود.
MLS سيگنال هايي پخش مي كند كه بخش درون هواپيما را قادر مي سازد تا سمت (azimth ) و زاويه فرود و فاصله دقيق تقرب را تعيين كند.
تكنيك انتخاب شده براي تعيين زاويه MLS براساسTRSB يا time refrenced scanning beam طراحي شده است .
محدوديت MLS
سيگنال هاي MLS معمولاً در مقايسه با سيگنال هاي ILS نسبت به اثرات برف، پوشش گياهي، ارتفاعات، ساختمان ها و هواپيما هاي در حال تاكسي داراي حساسيت كمتري مي باشد اما به هرحال آن محدوديت ها را با مقياس كمتري دارا مي باشد.

9. ASR
اين دستگاه براي رديابي مطئن هواپيماها و مرتب نمودن پروازها در منطقه ترمينال بكار مي رود و قادر است تا فاصله 60 مايلي در ارتفاع 29000 پايی هواپيماها را رديابي نمايد و روي صفحه رادار نمايش دهد . دقت اين رادار از لحاظ سمت بين1+ و 1- مي باشد و دقت فاصله آن برابر 2% فاصله اندازه گرفته شده است.

10. PAR
اين رادار بصورتي طراحي شده كه بيشتر به عنوان يك دستگاه تقرب مورد استفاده قرار مي گيرد تا يك دستگاه براي مرتب كردن (sequence) پروازها. اين رادار قادر است اطلاعات فاصله و سمت و ارتفاع را براي كنترلر فراهم سازد.

محدوديت رادار
محدوديت استفاده از رادارها هــزينه هاي بالا و عـــدم امكان پوشش دهي آنان در مكان هائي مانند اقيانوس ها مي باشد.

11. LORAN-C
LORAN يك سيستم ناوبري راديوئي است كه از گيرنده هاي ميكروپروسسور استفاده مي كند. LORAN-C آخرين نسل از سيستم هاي ناوبري LORAN مي باشد. اين سيستم در ابتدا فقط براي استفاده در دريا درنظر گرفته شده بود اما اكنون در هواپيمايي نظامي كاربرد كلي يافته است.
ايـن سيستم با استفاده از گيرنده راديوئي و ميكروپروسسور بصورت تركيبي، اطـلاعات دقيقي را فراهـــم مي سازد و ازطريق پردازش اطلاعات بدست آمده، زاويه/ فاصله، سرعت زميني، مدت تقريبي پرواز و زمان تقريبي رسيدن به مقصد مي تواند محاسبه شود.
در ناوبري با LORAN روش مكان يابي بوسيله waypoint انجام مي شود.
سيستم LORAN-C از يك زنجيره از ايستگاه هاي فرستنده تشكيل مي شود. اين زنجيره شامل يك ايستگاه اصلي و دو ايستگاه ثانويه يا بيشتر مي باشد. فرستنده ها سيگنال هايي درباند راديويي LF با 100 كيلوهرتـــــز پــخش مي نمايند. در اين فركانس ها، انتشار امواج معمولاً خط ميزان سطح زمين رادنبال مي كند. بنابراين سيگنال ها مي توانند در فاصله زيادي حدود صدها و هزاران مايل دريافت شوند. اين خاصيت برد بلند، اين امكان رافراهم مي سازد كه از اين سيستم وراي محدوديت هاي خط ديد مربوط به دستگاه هاي ناوبري كه براساس VHF و UHF كار مي كنند استفاده شود.
گيرنده LORAN بهترين زنجيره موجود در منطقه را انتخاب مي كند سپس سيگنال هاي پالسي را كه از ايستگاه هاي اصلي و ثانويه ارسال مي شوند، مي گيرد.
پردازشگر گيرنده با استفاده از يك وسيله زمان ياب، تفاوت زمان رسيدن سيگنال هاي فرستنده اصلي و ثانويه را اندازه مي گيرد. سپس يك جفت خط موقعيت را به صورت كامپيوتري رسم مي كند و يك نقطه نشاني (fix ) را به صورت مختصات طولي و عـــــرضي كه نشان دهنده موقعيت هواپيما است، در اختيار مي گذارد. ، دقت LORAN به دو صورت اندازه گيري مي شود :
الف - دقت قابل تكرار ، شامل بازگشت به موقعيت قبلي مشخص كه معمولاً داراي 18 تا 19 متر دقت
مي باشد.
ب - دقت مطلق ، كه عبارت است از توانائي تعيين يك موقعيت بطور مستقل كه معمولاً داراي 1/0 تا
5 مايل دقت مي باشد.
تغييراتي كه در دقت ايجاد مي شوند ، ناشي از فاصله از زنجيره فرستنده ، ارتفاعات جغرافيايي ، طراحي گيرنده و خاصيت SNR مي باشد. (خاصيت SNR يك فاكتور قدرت سيگنال مي باشد .)
تقرب هاي با دستگاه تأييد شده براي LORAN ، بعلت فقـدان glide slope ، تقــــرب هاي غير دقيــق مي باشند . هر گونه استفاده از LORAN در شرايط IFR بصورت محدود انجام ميشود مگر اينكه براي پرواز IFR تأييد شده باشد.

محدوديت هاي LORAN
متأسفانه signal to noise ratio مي تواند تحت تأثير نامطلوب امواج ضعيف استاتيكي ناشي از شرايط جوي قرار گيرد بطوري كه گاهي در شرايط باراني , LORAN قابل استفاده نيست .

12. SHORAN
SHORAN نوعي از سيستم LORAN با ساختاري ساده تر مي باشد كه در فـــواصل كوتاه مورد استفاده قرار مي گيرد. اين سيستم از نظر محدوديت همان محدوديت هاي LORAN را دارا مي باشد

13. ناوبري منطقه اي (RNAV)
ناوبري منطقه اي يا RNAV آن بخش از سيستم VORTAC مي باشد كه در هواپيما قرار دارد . مهم ترين بخش RNAV كامپيوتر آن مي باشد كه مرتبط با گيرنده VOR يا DME نصب شده در هواپيما كار مي كند.
كار دستگاه RNAV اين است كه بطور اتوماتيك محل واقعي يك VORTAC را به محل انتخاب شده توسط كاربر منتقل مي سازد. محل انتخاب شده توسط كاربر، way point ناميده مي شود. در اين حالت يك way point بصورت تركيبي از مسافت و radial تعريف مي شود.
با دادن فركانس VOR /DME و اطلاعات مربوط به radial و مسافت به دستگاهRANV مي توان يك way point بدست آورد. way point هاي بدست آمده به اين صورت گاهي ‌VOR/DME هاي فانتــوم ناميـده مي شوند. در رابـطه با اين مثال Waypoint بدست آمده Play mouth ناميده مي شود. سپس RNAV مي تواند بصورت نزديك شدن يا دور شدن از Play mouth ناوبري كند بطوري كه گويي از يك دستگاه VOR/DME واقعي همراه با اطلاعات radial و مسافت استفاده مي كند.
RNAV براي انجام محاسبات خود از قانون مثلثات استفاده مي كند (اگر دو ضلع مثلثي و زاويه اي كه توسط آنها تشكيل مي شود معلوم باشند، ضلع ديگر مي تواند محاسبه شود) اين دستگاه امكان ناوبري نسبتاً دقيقي را به مكان هائي كه داراي وسايل كمك ناوبري (VOR يا VOR/DME ) نيستند، با استفاده از waypoint هاي برنامه ريزي شده توسط كاربر، امكان پـــذير مي سازند. RNAV كه بسيار انعطاف پذير مي باشد، ناوبري در خارج راه هاي و در مسيرهائي كه بين دو VOR/DME يا VORTAC نيستند ممكن مي سازد. اين دستگاه براي پيداكردن موقعيت هاي جغرافيايي بخصوص، سيستمي عالي است.

ادامه فصل دوم
نتيجه بحث فوق
هريك از دستگاه هاي راديوئي مورد استفاده در ناوبري فعلي داراي معايبي مي باشند كه با توجه به نياز به دقت و سرعت در انجام ناوبري در آينده نمي توانند جوابگوي نيازها باشند. بخصوص اينكه قابليت تجهيزات پيشرفته هواپيما ها در زمينه برنامه ريزي و بهينه سازي مسير پرواز از سيستم هاي زميني كه آنان را پشتيباني كنند پيشي گرفته اند.


وضعيت كنوني نظارت
سيستم هاي نظارتي مورد استفاده در شرايط فعلي را مي توان به دو بخش اصلي تقسيم نمود:
الف - نظارت وابسته
در سيستم هاي نظارت وابسته، موقعيت هواپيما در درون كابين تعيين مي شود و سپس به مــــراقبت پرواز گزارش مي گردد . گزارش موقعيت صوتي فعلي كه موقعيت توسط خلبان با استفاده از دستگاه هاي داخل هــــواپيما تعيين و سپس بصورت راديوتلفني به مراقبت پرواز انتقال مي يابد، از نوع نظارت وابسته مي باشند.

ب - نظارت غير وابسته
نظارت غير وابسته سيستمي است كه در آن موقعيت هــــواپيما روي زمين معين مي شود . نظارت هاي فعلي كه يا بر اساس گزارش مــــــوقعيت صوتي و يا استفاده از رادارهاي PSR يا SSR مي باشند، از نوع غير وابسته هستند. ، نظارت از طريق گزارش موقعيت صوتي بطور عمده در مكان هاي خارج از پوشش رادار بكار مي رود. در سيستم رادار نظارتي اوليه (PSR) موقعيت هواپيما بصورت سمت و فاصله ارائه مي شود و نيازي نيست كه بـخشي از رادار بصورت ضميمه در هواپيما نصب شود. در اين سيستم تقرببا هر هدف متحركي رديابي مي شود. PAR نوعي از رادار اوليه است كه براي تقرب دقيق در ضلع آخر مورد استفاده قرار مي گيرد. رادار نظارتي ثانويه SSR)) به نصب دستگاه ترانسپوندر در هواپيــما نياز دارد. درمــد A(غير نظامي) و 3A (نظامي) ترانسپوندر هواپيــما در رابطه با شناسائي، سمت و مسافت هواپيــما و در مد C اطلاعات (pressure altitude) را ارائه مي نمايد. با افزايش تكنيك پردازشگر مد S دقت سيستم SSR افزايش زيادي يافته است. در اين مد قابليت ديتا لينك دوجانبه ارائه مي شود و ابزار نظارتي مناسبي براي مناطق داراي تراكم ترافيك بالا مي باشد.
مشكل اساسي در تعيين موقعيت با استفاده از صوت اين است كه فاقد دقت كافي براي نيازهاي آينده است و معضل استفاده از رادارهاي پيشرفته هــــزينه هاي بالا و عدم امكان پوشش دهي آنان در مكان هائي مانند فراز اقيانوس ها مي باشد.

فصل سوم
معرفی CNS/ATM

تعريف:
سيستم هاي ارتباط، ناوبري، و نظارت با بــهره گيري از تكنيك هاي ديجيتالي شامل سيستم هاي ماهواره اي همراه با سطوح مختلف اتوماسيون كه با پشتيباني پيوسته سيستم مديريت ترافيك هوائي


ديدگاه راهبردي:

توسعه بكارگيري يك سيستم مديريت ترافيك جهاني پيوسته كه سازمان هاي هواپيمائي را قادر
خواهد ساخت كه با حد اقل محدوديت و بدون به خطر انداختن ايمني مورد توافق، به ساعت
پرواز و نشستن برنانه ريزي شده خود دست يابند و آنچه را كه در طرح پرواز شرح داده شده است بكارببندند.



هدف از كاربرد:

به منظور ايجاد يك سرويس ناوبري هوائي پيوسته هماهنگ شده بصورت جهاني كه بتواند جوابگوي رشد جهاني نيازهاي ترافيك هوائي باشد در ضمن اينكه:
 در سطوح فعلي ايمني بهبود ايجاد نمايد،
 در سطوح فعلي نظم بهبود ايجاد نمايد،
 سطوح كارائي فضا وعمليات فرودگاهي را بهبود بخشد و به ظرفيت گسترده تري هدايت كند،
 دسترسي به برنامه ها و ديدگاه هاي مورد علاقه كاربر در مورد پرواز را افزايش دهد
 نياز به استفاده از دستگاه هاي متفاوت بين مناطق را به حد اقل برساند.

- اجزاء سيستم CNS/ATM

الف - ارتباط در CNS/ATM

مقدمه
سيستم CNS / ATM بسيار متاثر از فن آوري ارتباطات مي باشد ، در اين قسمت با دسته بندي ارتباطات صوتي و لينك ديتا به اين مقوله پرداخته مي شود ، سازمان ايكائو بهره برداري از لينك ديتا را در كاربردهاي ارتباطي ، ناوبري و مراقبت هوايي پيشنهاد نموده است و با كاربرد آن به عنوان زير ساخت اوليه بين المللي در ATN موافقت نموده است ، فعاليت هاي جاري در توسعه ATN در محدوده هاي اينترنت ATN شبكه هاي فرعي سيار ATN ( در باندهاي VHF ، مودS ، ماهواره و HF ) و پشتيباني بسته هاي اطلاعات سيستم به صورت متمركز شده ادامه دارد .
(1) ارتباط صوتي : هوا به زمين
ارتباطات صوتي هوا به زمين در باند UHF/VHF
((1)) حقايق
1. برقراري يك كانال ارتباطي سنتی بين كنترلر و خلبان با قابليت دسترسي فوري در مواقع معمولي يا اضطراري يا محدوده زماني قابل پيش بيني حياتي و اساسي باقي خواهد ماند .
2. در حالي كه عرض باند 25 كيلو هرتزي در باند 137 تا 118 مگاهرتزي به همان صورت اوليه باقي خواهد ماند ، قسمتي از باند با فاصله كانالي 33/8 كيلو هرتز موقت مورد استفاده قرار گرفت تا مشكل شلوغي منطقه مركزي اروپا حل گردد .
3. باند راديويي 225 تا 400 مگاهرتز در باند UHF با فاصله كانالي 25 كيلو هرتز به منظور كاربردهاي نظامي به قوت خود باقي است .
4. در حالي كه مدولاسيون آنالوگ هنوز كاربرد خواهد داشت استاندارد جديدي از تلفيق صوت و ديتاي ديجيتالي در ارتباطات توسط ICAO تعريف خواهد گرديد كه محدوده زماني مناسب اجراي آن نيز در نظر گرفته خواهد شد .
((2)) مشكلات فني
1. محدود بودن فركانس هاي راديويي و فشارهاي وارده از طرف ديگر استفاده كنندگان براي تصاحب قسمتي از باند
2. محدوديت پوشش راديويي در مناطق كوهستاني در پرواز هاي ارتفاع پايين
3. محدوديت ارتباط پشتيباني در بعضي از مناطق به واسطه محدوديت فركانس و فاصله ممنوعه استفاده
مجدد از فركانس
4. بالا رفتن شرايط تداخل در باند VHF
5. امكان همخواني سيستم جديد با سيستم موجود
((3)) مشكلات بكارگيري
1. تغييرات مدولاسيون آنالوگ ديجيتالي به دليل زماني كه لازم است فناور هاي جديد جاي خود را باز نمايد ، طولاني خواهد بود ، مخصوصا براي تغيير عرض باند به 33/8 كيلو هرتز حد اقل 10 سال زمان انتظار لازم خواهد بود
2. به نظر نمي رسد نشريات SARP سازمان ICAO در رابطه به صوت ديجيتال بزودی آماده گردد
3. حجم جايگزيني لينك ديتا با ارتباطات صوتي نامعلوم است
4. مديريت فركانس در خلال فاز جابجايي عرض باند به 33/8 و هر تغيير ديگري در آينده
((4)) ريسك ها
1. عرضه و تدارك سيستم هاي VHF با عرض باند 33/8 كيلو هرتز ممكن است بيش از اندازه آهسته باشد و نتواند با كمبود جدي كانال ارتباطي صوتي در اروپا مقابله كند


((5)) نتيجه گيري
1. تا سال 2005 ارتباطات صوتي در باند VHF به عنوان وسيله ارتباطي هوا زمين باقي خواهد
ماند
2. با وجودي كه استفاده از لينك ديتا افزايش يافته و احتمالا به تدريج بسته به نوع نياز عملياتي بيشترين اطلاعات هوا زمين از اين طريق جا بجا گردد ولي ارتباط صوتي حد اقل برای مصارف غير معمول و اضطراري باقي خواهد ماند
( 2 ) ارتباطات صوتي ماهواره اي هوا زمين ( AMSS )
((1)) حقايق
1. كانال هاي صوتي از طريق ماهواره هاي غير هوانوردي ( اغلب INMARSAT ) موجود است
2. عرض باند موجود در هر دو مسير رفت و برگشت 10 مگاهرتز مي باشد
3. كانال ها به صورت مشترك توسط كاركنان هـوانوردي و مشترك هاي خطوط هوايي ( مساقران و كاركنان ) مورد استفاده قرار مي گيرد ، با اين تفاوت كه ترافيك ATS داراي ارجحيت اشغال خط است
4. سيستم هاي ماهواره اي جديد در دست طراحي است كه نـــــرخ مكالمه آن بسيار پايين تر از ماهواره هاي ( GEOSTATIONARY ) – ( ماهواره هاي مدار سنكرون زمين ) خواهد داشت
5. نشريات SARP سال 1995 براي نسل اول AMSS كاربرد خواهد داشت
6. بخش AMCP از ICAO كار بـــــر روي نسل دوم AMSS آغاز نموده كه امكان بكارگيري ماهواره هاي LEO و MEO آن مطرح گرديد
7. در آغاز ارتباطات صوتي ماهواره اي ( SAT VOICE ) جايگزين ارتباطات صوتي HF مي گردد
((2)) مشكلات فني
1. با وجود عرض باند محدود موجود احتمالا تا سال 2010 كافي خــــواهد
2. زمان لازم براي برقراري تماس كه نسبتا طولاني است
3. تاخير زماني مكالمات در لينك
((3)) مشكلات بكارگيري
1. قيمت بالاي تجهيزات و هزينه بالاي مكالمه در نسل اول AMSS البته احتمال تقليل هزينه با استفاده اشتراكي ATS و AOS تقليل مي يابد
2. در حال حاضر ارتباطات صوتي در بانـــد VHF به صورت گسترده در مناطق ECAC مورد استفاده مي باشد
3. برنامه ريزي هاي سازمان يافته به منظور دستيابي به سيستم هاي ماهواره اي
((4)) ريسك ها
1. به نظر مي رسد ارتباطات صوتي ماهواره اي نسل اول در مناطق ECAC مقرون به صرفه بوده و يا نيازهاي عملياتي را برآورده نمايد
2. موقعيت نسل دوم ماهواره ها نيز هنوز نامشخص است
((5)) نتيجه گيري
1. در ابتداي امر مناطقي كه پوشش راديويي VHF موجود نيست بكار گرفته مي شود
2. ممكن است جايگزين ارتباطات صوتي در باند HF استفاده گردد ( به استثناء منلطق قطبي ECAC و
پروازهاي ارتفاع بالا ) ولي به نظر نمي رسد جاي ارتباطات صوتي باند VHF را تا حصول راه كار
مناسب از ديدگاه قيمت و عملكرد بگيرد
3. ارتباط صوتي ماهواره اي مي تواند در مناطقي كه لينك ديتا يک وسيله ارتباطي است در مواقع
اضطرار و غير عادي و يا به عنوان پشتيباني نقش خود را ايفا نمايد

(3) ارتباطات صوتي : زمين – زمين
ارتباطات صوتي زمين زمين از نوع تلفني
((1)) حقايق
1. از دو طريق آژانس هاي تجاري تلفن و تهيه كنندگان ATS لينك هاي صوتي تامين مي گردد
2. سيستم هاي جديد علامت دهي فعلا در دسترس خواهد بود به نحوي كه بتواند خدماتي مثل مشخصات مخاطب ، انتقال مكالمه و ديگر خدمات خود را ارائه نمايد ، البته اين خدمات در حال حاضر در بعضي مناطق ارائه گرديده است
3. نشريات SARP از ICAO در دسترس است
4. ارتباطات صوت و ديتا تلفيق خواهد گرديد
((2)) مشكلات فني
1. عرض باند در بعضي مناطق محدود است
((3)) مشكلات بكارگيري
1. در مناطقي كه بكار گرفته نشده هزينه هاي زيادي براي برقراري خطوط زميني در بر دارد
2. امكانات توسط تهيه كنندگان ثالث قابل دسترس است
((4)) ريسك ها
1. ندارد
((5)) نتيجه گيري
با وجود اينكه حجم بالايي از اطلاعات توسط لينك ديتا پوشش داده مي شود ولي ارتباطات صوتي باقي
خواهد ماند تا بتوانند ارتباطات اضطراري و غير معمول را تامين نمايند


(4) ارتباط ديتا : شبكه
شبكه ارتباطات تلفن هوايي ( ATN ) هوا زمين
((1)) حقايق
1. ATN به عنوان ساختار اوليه جهاني ارتباطات نقطه به نقطه توسط ايكائو مورد تاييد قرار گرفته است
2. در حال حاضر سه شبكه فرعي هوا زمين معين شده است ، لينك ديتا در مورد S ، لينك ديتا در باند VHF معروف به ( VDL ) و لينك ديتا ماهواره اي ( AMSS )
3. فعاليت هايي در زمينه برقراري لينك ديتا از طريق باند HF در جريان است
4. فصول مشترك كاري بين لينك هاي فرعي ، آدرس دهي ، مسير دهي و غيره تعريف شده است
5. SARP هاي ايكائو براي شبكه هاي فرعي لينك ديتا ATN هوا زمين ، AMSS ، براي مود S و براي VDL اعمال خواهد شد
6. SARP هاي ايكائو براي ارتباطات اينترنتي آماده خواهند شد
((2)) مشكلات فني
1. برخي از لينك هاي ديتاي هوا زمين مثل مود S خدمات ARNIC-622 و ACARS مستقل از ATN قابل استفاده مي باشند
2. SARP هاي ATN از سيستم CNS/ATM خدمات صوتي و سخن پراكني غير ATN را در نظر نگرفته و از ديدگاه فني انتظار آن مي رود كه اين خدمات در ATN قابل استفاده باشد
((3)) مشكلات بكارگيري
1. رضايت مشتري ها نيازمند يك حركت معقول و منطقي به سوي ATN مي باشد در حالي كه نشريات ARNIC-622 هيچ انگيزه و محركه اي براي منفعت نديده است
2. هزينه مكالمه مخصوصا در بخش هوايي قابل اطمينان نيست
3. نشريات بنيادي نيازمند راه حل هايي براي مالكيت ، مديريت و امثال اينها مي باشد

((4)) ريسك ها
1. خدمات پشتيباني ACARS در زمينه VHF و ماهواره احتمالا بكارگيري تجهيزات اصلي سيستم ATN را به تعويق خواهد انداخت
2. به عنوان جايگزين مناسب براي كاربردهاي كوتاه مدت در ارتباطات هوا زمين ARNIC-622 موجود است ولي بايد در نظر داشت كه با ATN مطابقت نداشته و استفاده گسترده از آن معرفي سيستم ATN را به تعويق مي اندازد.
3. ازدياد بكارگيري لينك هـاي ديتاي سيار با استاندادرهاي مختلف بدون توجه به نياز عملياتي مي تواند معرفي لينك ديتاي ATN را مختل نمايد
4. فقدان حركت هاي مشابه بين بخش تجاري و استفاده كنندگان عمومي هوايي مي تواند در آينده منجر به افزايش نياز سيستم گردد
((5)) نتيجه
1. بكارگيري ATN از سال 1998 آغاز شده است
2. مود S ، VHF ، ماهواره و احتمالا HF به عنوان شبكه فرعي ATN بكارگيري خواهد شد ولي با وجود اين تعدادي از امكانات ارتباطي لينك ديتاي هوا زمين ديگر به حيات خود ادامه خواهند داد
(5) شبكه ارتباطات تلفني هوايي ( ATN ) زمين زمين
((1)) حقايق
1. نشريات SARP از سازمان ايكائو در رابطه با ارتباطات ديتاي ATN بين تاسيسات سيستم CNS/ATM و در رابطه با ارتباط اينترنتي اجرا خواهد شد.
2. نياز عملياتي ايكائو براي ارتباطات بين تاسيسات سيستم ارائه گرديده است و بكارگيري اعتباري آن در حال اجرا است


((2)) مشكلات فني
1. ندارد
((3)) مشكلات بكارگيري
1. تا كنون هزينه زيادي به منظور بكار گيري خطوط زميني پرداخت نگرديده است
2. امكان تهيه امكانات توسط شركت هاي شخص ثالث
3. نياز راه حل هاي ارائه شده در نشريات در رابطه با موضوعاتي مثل مالكيت و مديريت و غيره
((4)) ريسك ها
1. پروتكل هاي فناوري مـــــدرني در بازار ارتباطات پيشرو بكار گرفته مي شود كه از ديد SARP هاي ATN خارج است
((5)) نتيجه گيري
1. نخستين بهره برداري ATN از سال 1998 انجام گرديده است.
2. با استفاده از بكارگيري پروتكل هاي بين شبكه اي در آغاز كار حركت كلي به سوي يك شبكه يكه و همنوا كه بتواند تمام تبادلات ديتا را پشتيباني كند خواهد بود
3. در اولين برنامه زمانبندي كاربردهاي AFTN ، OLDI\SYSCO ، CIDIN و ADEXP پشتيباني خواهد شد
(6) ارتباطات ديتا : لينك ديتاي هوا زمين
ارتباطات هوا زمين در باند VHF
((1)) حقايق
1. بكارگيري لينك هاي ديتاي مانند ACARS\ARNIC – 622 در منطقه پاسيفيك و در منطقه اروپا كه با استانداردهاي ايكائو مطابقت ندارد آغاز گرديده است
2. نشريات راهنماي SARP از ايكائو در مورد لينك هاي ديتاي ATN مثل شبكه فرعي VHF در ATN از سال 1997 ، مود يك ( CSMA – MSK – 2 – 4KBPS ) و مود 2 ( CSMA – D8PSK – 31 – 5KBPS ) و تجهيزات VHF اعمال گرديده و تجهيزات آزمايش نيز ساخته شده است
3. طرح مودولاسيون مود 2 به نظر مي رسد در هر دو مورد مراقبت و ناوبري به تساوي قابل استفاده باشد
4. نوعي TDMA با قابليت ساماندهي خودكار معروف به مود 4 VDL را بر مبناي پيشنهاد شماره 3/6 از نشريه COM/OPS/95 و مناسب با زمان بكارگيري بحران AMCP از ايكائو در نظر گرفته شده است
5. GNSSP از ايكائو در نظر دارد از باند فركانس VHF ARN به عنوان پشتيبان سيستم ديفرنسيالي GNSS بهره گيري نمايد
6. به نظر نمي رسد مطالبي كه در راهنماي SARP از ايكائو در رابطه با لينك ديتاي هوا زمين با استفاده از مود 3 VDL ( سيستم تلفيقي از صوت ديجيتال و ديتا با بكارگيري TDMA ) آمده فعلا قابل اجرا باشد
((2)) مشكلات فني
1. محدوديت پوشش مخصوصا در ارتفاع پايين ناشي از تشعشع امواج در خط ديد
2. فن آوري CSMA ( CARRIRSENSE MULTIPLACCESS ) در كاربردهاي زمان بحران و كانالهاي شلوغ مناسب نيست
3. ممكن است در كاربردهاي زمان بحران در مناطق پر ترافيك بكارگيري پروتكل هاي ATM مناسب نباشد
((3)) مشكلات بكارگيري
1. دستيابي به ساختار خودكار كاربردهاي هوا زمين
2. اشتراك امكانات با ديگر استفاده كنندگان هوانوردي ( AOC )
3. تهيه امكانات از بخش تجاري به صورت شخص ثالث مثل ( SITA )
4. سيستم ATM نيازمند اين است كه بار ترافيك كلي و عمومي هوانوردي دست و پنجه نرم كند
((4)) ريسك ها
1. تاخير در صدور مجوز براي سيستم هاي مجتمع صوت و ديتا
2. تكثير استانداردهاي لينك ديتا در باند VHF
3. استفاده گسترده از سيستم هايي مثل ACARS و ARINC – 622 در لينك ديتاي باند VHF كه با استانداردهاي ايكائو و ATN مطابقت ندارد
4. فقدان كانال هاي VHF قابل دسترسي ( به واسطه معرفي عرض باند 33/8 كيلوهرتز )
((5)) نتيجه گيري
يك استاندارد ايكائو با معرفي كاركرد اوليه آن در لينك ديتاي باند VHF از سال 2005 ارائه خواهد گرديد كه احتمالا كاربرد ACARS را محدود ساخته است.
(7) ارتباطات هوازمين در مود S
((1)) حقايق
1. نشريات SARP متعلق به ايكائو از سال 1996 در دسترس بوده است
2. استراتژي ايكائو به منظور بكارگيري مود S مترقي در مراقبت هوايي كه در سال 1990 تعيين شده بود از سال 1998 قابليت لينك ديتاي مود S را براي مناطق مركزي اروپا تدارك ديده و از سال 2000 نيز استفاده از لينك ديتا جهت مراقبت پيشرفته را در دسترس قرار داده است
3. از سال 2003 در مناطق ICAOEUR فرستنده هاي راداري ملزم به داشتن قابليت سطح 2 از مود S مورد استفاده بوده اند
4. شركت روداندشوارتز ، روي آنتن هاي E – SCAN کاری انجام داده كه با آن مي شود آنتن هاي چرخان مكانيكي را با آنتن هاي بيم متحرك از نوع الكتريكي تعويض نمود
((2)) مشكلات فني
1. محدوديت پوشش مخصوصا در ارتفاع پايين
2. در محيط هايي با چند INTEROGATOR ( پرشگر ) نياز به هماهنگي شبكه اي مي باشد
3. بكارگيري لينك ديتا با مود S در بخش زميني كه داراي آنتن هاي راداري چرخان مي باشند با محدوديت مواجه مي گردد و البته آنتن هاي E – SCAN با بيم الكترونيكي اين محدوديت را ندارد
((3)) مشكلات بكارگيري
1. سرعت لازم بكارگيري تجهيزات داراي لينك ديتا در هواپيماها
2. دستيابي به ساختار خودكار در كاربردهاي لينك ديتاي هوا زمين
((4)) ريسك ها
1. تحليل ناكافي قيمت و بهره
2. مود S فرستنده هاي رادار كاربردي با صرفه اقتصادي لينك ديتاي ATC ندارند
3. آن مقدار كه كاربردهاي SATCOM و يا VHF در لينك ديتا توجيه شده اند هنوز روش ارتباطي ديتا از طريق مود S در ارتباطات ديتا هوا زمين توجيه نشده و همه گير نمي باشد
((5)) نتيجه گيري
1. از سال 1998 / 2000 قابليت هاي لينك ديتاي مود S بصورت زود تر از موعد در مناطق مركزي ECAC در دسترس بوده است.
2. در ابتداي كار اين مود به عنوان پشتيباني سيستم مراقبت هوايي مدرن سازي شده و بكار گرفته خواهد شد و تبادل پيام آن در قياس با لينك هاي ماهواره اي و VHF خواهد بود.

(8) ارتباطات ديتاي ماهواره اي هوا زمين
((1)) حقايق
1. لينك ديتا و ماهـــواره اي توسط شركت هاي سوم شخص در حال حاضر در دسترس مي باشد ( مثل اينمارست )
2. عرض باند در كاربرد هاي هوانوردي محدود به 10 مگاهرتز است
3. از سال 1995 نشريات SARP براي نسل اول AMSS در دسترس بوده است

((2)) مشكلات فني
1. با وجود محدوديت عرض باند احتمالا تا سال 2010 كافي خواهد بود
2. تاخير زماني جابجايي ديتا
3. زمان لازم به منظور برقراري ارتباط
4. بنظر مي رسد استفاده پر حجم از پروتكل هاي ATN در زمان بحران و ترافيك هاي بالاي هوايي ممكن است مناسب نباشد
5. نياز به كنترل دستيابي تمركز يافته
((3)) مشكلات بكارگيري
1. قيمت بالاي تجهيزات و هزينه بكارگيري آنها ( البته ممكن است با استفاده اشتراكي ATS/AOC اين هزينه كاهش يابد )
2. دسترسي به ساختار خودكار كاربرد
3. استفاده مشترك لينك ماهواره اي با رعايت ارجعيت تعيين شده توسط ايكائو و به منظور تطابق داشتن با ATS توسط مسافران ( APC ) و خطوط هوايي AOC
((4)) ريسك ها
1. در مناطقي كه پوشش لينك ديتاي VHF يا مود S وجود دارد ممكن نيست نسل اول لينك هاي ديتاي ماهواره اي بتواند مقرون به صرفه بودن و يا كارايي خود را به اثبات رساند
2. قابل قبول بودن قابليت اطمينان ATS توسط تامين كنندگان خدمات
((5)) نتيجه گيري
1. در حال حاضر لينك هاي ماهواره اي استاندارد شده توسط ايكائو وجود دارد
2. خدمات ديتاي اينمارست كه با SARP ها مطابقت دارد از سال 1996 برقرار گرديده است.
3. اساسا كاربــــــرد محدود به هـــواپيماهاي قاره پيما با وزن و حجم و قيمت قابل ملاحظه محدود مي گردد
4. كاربرد تجهيزات در هواپيماي غير قاره پيما منوط به مقرون به صرفه بودن قيمت و هزينه تجهيزات خواهد بود
(8) ارتباطات ديتا هوا زمين در باند HF
((1)) حقايق
1. نشريات AMCP W6-E به منظور ارائه لينك ديتا در باند HF كه قابليت تشابه با ATN را دارد از سال 2000 قابل اجرا گرديده است.
2. كاربرد اين لينك ديتا در مناطقي كه ماهواره در دسترس نيست ( مثل مناطق قطبي ) و در ارتفاعات زياد خواهد بود
3. به نظر مي رسد يك مديريت خودكار پخش امواج غير متعارف در باند HF باشد
((2)) مشكلات فني
1. محدوديت فركانس هاي موجود
2. تاخير در انتقال ديتا
3. سرعت پايين انتقال ديتا
((3)) مشكلات بكارگيري
1. ممكن است لينك ديتاي باند HF نتواند به دليل اقتصادي جاذبه مناسب به منظور استفاده به عنوان پشتيبان و جايگزين سيستم نسل اول AMSS را داشته باشد
2. لينك هاي ديتاي موثر تري براي مناطق خشكي ECAC وجود دارد
((4)) ريسك ها
1. ممكن است دليل مشكلات بكارگيري تصور شود لينك ديتاي HF نمي تواند نيازهاي عملياتي را برآورده نمايد
((5)) نتيجه گيري
براي مناطق خشكي ECAC قابل استفاده نيست

(9) ارتباطات ديتا : لينك هوا هوا
((1)) حقايق
1. گستردگي بكارگيري ACAS ، VDL و ADS-B ممكن است رسانه اي مناسب به منظور ارتباطات ديتاي هوا هوا تدارك ببيند
2. در جايي كه مراقبت زميني موجود نيست لينك ديتاي هوا هوا براي عمليات هشدار دهنده كابين خلبان حياتي است ، زيرا لينك ديتاي هوا هوا مي تواند نمايشگر اطلاعات تــــــرافيك كابين خلبان ( CDTI ) را پشتيباني نمايد
((2)) مشكلات فني
1. عرض باند و ظرفيت قابل دسترس بودن لينك هاي عامل
2. در دسترس نبودن SARP هاي ايكائو
((3)) مشكلات بكارگيري
1. هنوز در اروپا و يا در ايكائو تعريف جامع نيازمندي هاي عملياتي در دسترس نمي باشد
((4)) ريسك ها
1. احتمال پيشي گرفتن پيشرفت هاي فني از تعريف نيازمندي هاي عملياتي
2. تاريخ دقيق دسترسي به نشريات sarp تعيين نگرديده است
((5)) نتيجه گيري
1. به نظر مي رسد لينك ديتاي هوا هوا در بعضي مناطق از ديدگاه عملياتي مورد نياز بوده و از ديدگاه فني نيز قابل اجرا باشد
2. فعلا بكارگيري قابل پيش بيني نيست
3. بعد از سال 2006 نيز احتمال كابرد بسته به موجود بودن فناوري و تعيين مشروح نيازمندي

(10) ارتباط بين كنترلر و خلبان بوسيله شبكه داده ها (CPDLC )
CPDLC وسيله اي است براي ارتباط بين كنترلر و خلبان كه در آن بجاي استفاده از ارتباطات راديــــويي از شبكه داده ها (Data Link) استفاده مي شود . ارتباطاتي كه تحت پوشش CPDLC برقرار مي شوند ، مبتني بر امواج HF مي باشند. بهره گيري از اين امواج در جهت برقراري ارتباطات اين مزيت را دارد كه سيستم هاي ارتباطي از پوشش بسيار وسيعي برخوردار مي شوند. اما مشكل اينجاست كه اين امواج از كيفيت خوبي برخوردار نيستند . اين مشكل نيز در ارتباطي كه از طريق شبكه داده ها يا Data Link انجام مي گيرد ، حل شده است . لذا CPDLC علاوه بر پوششي وسيع ، قادر است تا كيفيتي عالي را در اختيار كنترلر وخلبان قرار دهد و به عبا رت بهتر ارتباطي ايمن ، سالم و قابل اطمينان را فراهم آورد .
اين سيستم ارتباطاتي همچنين مي تواند در آغاز راه خود ، به عنوان يك سيستم مكمل در كنار ارتباطات صوتي كه مبتني بر امواج VHF هستند ، مورد استفاده قرار گيرد. بدين ترتيب مي توان از سيستم هاي ارتباطي موجود كه به صورت صوتي هستند صرفاً براي تبادل پيام هاي « غير معمول » استفاده نمود و از CPDLC نيز براي تبادل پيام هاي پركاربرد و معمول استفاده كرد . البته اين بدان معنا نيست كه CPDLC قادر به تبادل پيام هاي غير معمول نمي باشد ؛ بلكه همانطور كه خواهيم گفت ، اين سيستم خود به تنهايي مي تواند بعنوان يك سيستم ارتباطي كامل به ارائه خدمات بپردازد .
CPDLC اين امكان را به كنترلرها و خلبانان مي دهد كه ارتباطي مستقيم و بدون ابهام با يكديگر برقرار كنند و از مشكل عدم تفهيم پيام ها به دليل لهجه هاي مختلف رهايي يابند . يك سري از پيغام هاي مورد نياز خلبان و كنترلر براي ارسال از هوا به زمين و بالعكس برگرفته از عبارات دسته بندي شده سرويس ترافيك هوايي، بوسيله سيستم از پيش تعريف شده است كه به كمك آن مي توان از عهده ارتباطات هميشگي برآمد . كاربرد C PDLC مكالمات و انتقال مجوزها را ممكن مي سازد . اين سيستم مي تواند براي تبادل اطلاعات، گزارش موقعيت ، اعلام يك اضطرار پروازي، مكالمه و صدور مجوز و نيز مخابره هر رويدادي بكار رود. قبل از هر گونه تبادل اطلاعات، بين خلبان و مراقبت پرواز يك ارتباط برقرار مي شود . در يك زمان فقط يك ارتباط مي تواند بكار رود ، ، كه اين ارتباط در زمان انتقاي كنترل، به واحد كنترل كننده بعدي انتقال داده مي شود .
CPDLC باعث مي شود تا پيام ها تا حد ممكن در قالب عبارات استاندارد يا phrase ها مبادله شوند . زيرا پيام هاي پركاربرد از قبل تعريف شده اند و عمدتاً‌ با فشار يك دكمه در دسترس قرار مي گيرند . اين پيام ها كه به زبان انگليسي و در قــــــالب عبارات استاندارد تعريف شده اند ، امكان خطا و اشتباه را به حدا قل مي رسانند . ضمن اينكه دسترسي سريع و آسان به پيام هاي مهم، باعث مي شود كه تبادل پيام هاي فوري، در حداقل زمان ممكن با ضريب اطمينان بالا انجام گيرد .
البته بايد توجه داشت كه هدف از برقراري ارتباطات از طريق CPDLC تأمين ارتباطات در جهت امور مربوط به كنترل ترافيك هوايي مي باشد . اين پيام ها شامل موارد زير مي باشند و در قالب هاي استانداردي كه محيط راديو تلفني تعريف مي نمايد، ارائه مي شوند :
1. صدور مجوز (Clearance )
2. ارائه اطلاعات ( Information )
3. ارايه درخواست ( Request )
((1)) 2 CPDCL و ADS
به كارگيري CPDLC باعــــث مي شود تا ارتباط بين كنترلر و خلبان بهبود يابد . اين سيستم باعث مي شود تا اطلاعات لازم از طريق Data Link در اختيار كنترلر قرار گيرد و از سوي ديگر پيام هاي عادي نيز از همين طريق بين كنترلر و خلبان مبادله گردد . اين سيستم اين قابليت را دارد كه پيام هاي ديگري را هم كه به مقتضاي شرايط تبادل آنها ضروري مي باشد ؛ در اختيار طرفين ارتباط قرار مي دهد . اين سيستم ارتباطي با قابليت هاي خاص خود ، هماهنگي فوق العاده اي با ADS دارد و مي تواند ضمن رفع احتياجات ارتباطي ، به بهبود كار نظارت نيز كمك نمايد .


((2)) هدف از تأمين ارتباطات از طريق CPDLC
هدف اصلي از ارتباط در چهارچوب CPDLC اراية يك سيستم ارتباطي مناسب در جهت تأمين ارتباط بين كنترلر و خلبان مي باشد . ADS قادر است تا اطلاعات مربوط به هر پرواز را در اختيار كنترلر بگذارد ، اما اين سيستم نيازمند به يك مكمل ارتباطي مناسب است تا ارتباط دو طرفه بين كنترلر و خلبان را تأمين نمايدCPDLC اين امكان را بخوبي و با كيفيتي بهتر از ساير سيستم هاي ارتباطي فراهم مي آورد .

((3)) بخش هاي اساسي CPDLC
CPDLC به عنوان يك سيستم ارتباطي از 6 بخش عمده تشكيل مي شود . هر كدام از اين بخش ها بايد متناسب با نياز كاربران توسعه و بهبود يابند . اين شش بخش عبارتند از :
• سيستم مرتبط با خلبان :
اين سيستم بايد كارا و در عين حال داراي عملكردي ساده باشد و تبادل پيام بين خلبان و كنترلر را به سرعت انـجام دهد . طبيعي است كه استفاده از شبكة داده ها تغييرات زيادي در زمينه روش هاي (procedures)مربوط به خلبان ايجاد خواهد كرد .
• سيستم هاي اويونيك موثر در CPDLC:
اين سيستم ها عبارتند از مجموعه اي از تجهيزات الكترونيكي و كامپيوتري مستقر در هواپيما كه به جمع آوري اطلاعات و پيام ها پرداخته ، پس از تركيب اين داده ها اقدام به ارسال آن ها از طريق شبكه داده ها مي نمايد . اين سيستم ها همچنين بايد توانايي دريافت و پردازش پيام هاي ارسالي از سوي كنترلرها داشته باشند .
• شبكة داده ها :
شبكة داده هايي كه بين هواپيما و ايستگاه زميني برقرار گشته است بايد جزء يكي از انواع زير باشد :
1. شبكة داده هاي مبتني بر ارتباطات ماهواره اي
2. شبكة داده هاي ديجيتالي مبتني بر امواج VHF
3. شبكة داده هاي مبتني بر Mode S
سيستم هاي اويونيك داخل هواپيما بهترين و مناسب ترين مسير ممكن را انتخاب خواهند نمود . براي مثال بر فراز اقيانوسها از شبكة ماهواره اي استفاده مي شود. اما بر فراز مناطق مسكوني و همچنين در مسافت هاي نزديك عموماً از شبكة داده هاي مبتني بر امواج VHF ياMode S استفاده مي شود و مهمترين مزيت اين روش، ايجاد يك پوشش ، يكپارچه در تمام زمان عمليات پروازها خواهد بود .
((4)) ايستگاه زميني :
شبكة داده هاي بين هواپيما و ايستگاه زميني بايد از طريق يك شبكه ارتباط زميني به واحد مراقبت پرواز متصل شود . اما در زمينه پيام هاي كه از كنترلر به سوي هواپيما ارسال مي شود ، ايستگاه زميني بايد بهترين و مناسب ترين نوع شبكة داده ها و همچنين مناسب ترين مسير را براي ارسال پيام ها انتخاب نمايد .
((5)) سيستم هاي كامپيوتري مربوط به مراقبت پرواز :
به كارگيري CPDLC نيازمند پــردازش اطلاعات و پيام ها مي باشد .اين پردازش از وظايف سيستم هاي كامپيوتري يا اتوماسيون مي باشد. از ديگر وظايف اين سيستم مي توان اراية هشدار جهت تشخيص، تعيين و تصحيح اشتباهات اشاره كرد .
((6)) سيستم هاي مرتبط با كنترلر :
اين سيستم ها كه مجموعه اي از تجهيزات و وسايل لازم جهت نمايش، ساخت ، تركيب و ارسال پيام ها مي باشد، بايد متناسب با نيازها، توسعه وبهبود يابد . بايد توجه داشت كه اين سيستم ها بايد كارا و در عين حال داراي كاربري آسان باشند .

مدوله سازی با چرخش آنتن؟
بیشتر توضیح میدی

ادامه فصل سوم

شبكه زميني به عنوان يكي از اجزاي اصلي CPDLC



((7)) مقايسه CPDLC و ارتباطات صوتي
در اين قسمت به طور خلاصه به مقايسه CPDLC و Voice به عنوان دو روش ارتباطي مي پردازيم :
• پوشش CPDLC بسيار وسيع مي باشد و موانع بندرت مي توانند ايجاد نقطة كور نمايند ولي پوشش ارتباطات صوتي مبتني بر امواج VHF كمتر و داراي محدوديت هاي بسيار مي باشد .
• CPDLC متضمن ارتباطي مطمئن مي باشد كه از حداقل خطاي ممكن برخوردار است .
• CPDLC به كاربرد هر چه بيشتر عبارات استاندارد (phrase) كمك مي كند، زيرا بسياري از پيام ها از قبل تعريف شده اند . البته اين سيستم قادر به تبادل پيام هاي ديگر نيز هست .
• ارتباطات صوتي اگر چه متضمن استفادة كامل از عبارات استاندارد نيست اما در عوض در زمينه تبادل پيام هاي غير روتين فوق العاده انعطاف پذير است .
• با توجه به اينكه در CPDLC بسياري از پيام هاي پركاربرد از قبل تعريف شده اند، امكان دسترسي سريع، آسان و مطمئن به اين پيام ها وجود دارد .
• استفاده از CPDLC باعث كاهش تراكم فركانس هاي راديويي مي شود ولي استفاده از ارتباطات راديويي روز به روز تراكم فركانس ها و نياز به فركانس هاي جديد راديويي دامن مي زند.
• استفاده از ارتباطات راديويي گاهي به علت تـــماس هاي هــمزمان دو يا چند خلبان باعث اختلاط پيام ها و يا قطع مكالمه مي شود و اين امر باعث گمراه شدن كنترلر خواهد شد ولي در CPDLC چنين نيست .

((8)) دو نوع ارتباط در چهارچوب CPDLC
ارتباطاتي كه در اين چهار چوب برقرار مي شود به دو نوع كلي تقسيم مي شوند . اين دو نوع عبارتند از
• ارتباط فعال : پيام ها از طريق CPDLC مي توانند مبادله شوند .
• ارتباط غير فعال : پيام ها نمي توانند از طريق CPDLC مبادله شوند .
سيستم هاي ايونيك داخل هواپيما در زمينة اين ارتباطات به اين صورت عمل مي نمايند كه اگر در حال حاضر ارتباط زنده اي برقرار نباشد، ارتباط جديد از طريق CPDLC را به عنوان يك ارتباط فعال مي پذيرند؛ در غير اين صورت ارتباط جديد CPDLC را به عنوان يك ارتباط غير فعال مي پذيرند . در ساير مواردي كه ممكن است به صورتي غير از دو صورت فوق رخ دهد، سيستم هاي اويونيك هيچ نوع ارتباطي را نخواهند پذيرفت .
هنگامي كه خلبان داراي ارتباط CPDLC با واحد مراقبت پرواز است ، كنترلر به دو صورت مي تواند به فعال يا غير فعال بودن ارتباط پي ببرد :
1. اقدام با ارسال پيام نمايد.اما بايد توجه داشته باشد كه اگر ارتباط هنوز فعال نشده باشد، يا پاسخ نامناسب در يافت خواهد كرد و يا گرفتار يك دورة تسلسل در تبادل يك پيام خواهد شد . اين دورة تسلسل در هواپيماهايي از نوع بوئينگ 400-747 به صورت موقتي بوده و بدون هيچ اقدامي خود بخود پايان مي يابد.
2. كنترلر مي تواند صبر كند تا پيامي را در چهارچوب CPDLC از هواپيماي مور نظر دريافت نمايد .

((9)) تبادل پيام از طريق CPDLC
ارسال پيام ها از طريق CPDLC شامل موارد زير مي شود :
1. انتخاب آدرس مورد نظر
2. انتخاب پيام مناسب با استفاده از سيستم هاي الحاقي
3. اقدام براي ارسال پيام
پس از ارسال پيام توسط يك واحد ، نوبت به دريافت پيام توسط واحد مخاطب مي رسد . در اين مرحله ، اطلاعات دريافتي ممكن است بر روي صفحه نمايش ظاهر شود و يا به صورت چاپ شده در اختيار مخاطب قرار گيرد .

((10)) دو مورد از مهمترين كاربردهاي عملياتي CPDLC و مزاياي آن:
يكي از مهمترين كاربردهاي CPDLC كارايي و قابل اطمينان بودن اين سيستم جهت درخواست مجوز ( Clearance ) توسط خلبان و صدور ( يا گاهي اوقات عدم صدور ) آن توسط كنترلر مي باشد. به كارگيري CPDLC در اين زمينه داراي مزاياي زير مي باشد:
1. كاهش اشتباهاتي كه عموماً در تبادل پيام ها صورت مي گيرد
2. كاهش نياز كنترلر به صحبت كردن هاي مداوم
3. اجبار در استفاده از عبارات استاندارد
4. كاهش بار فركانس هاي راديويي
يكي ديگراز كاربردهاي CPDLC ، استفاده از اين سيستم براي ايجاد ارتباط بين كنترلرها و همچنين ايجاد هماهنگي هاي لازم بين آنها مي باشد . اين امر در زمان انتقال مسئوليت كنترل از يك كنترلر به كنترلر ديگر از اهميت فوق العاده اي برخوردار است. اگر چه اين نوع ارتباط مي تواند از طريق ارتباطات صوتي نيز برقرار شده، هماهنگي هاي لازم به عمل آيد؛ ولي ارتباط كنترلرها از طريق CPDLC مزاياي زير را دارد كه باعث روي كرد به اين شيوه خواهد شد .
1. افزايش كيفيت تبادل پيام ها و كاهش احتمال بروز اشتباه
2. كاهش نياز كنترلر به صحبت كردن هاي مداوم
3. كاهش تراكم فركانس هاي راديويي
4. اجتناب از بروز تأخير در تبادل پيام ها
((11)) تبادل پيام ها و چهار چوب كلي آنها
• فرستادن يك پيام از طريق CPDLC بايد شامل مراحل زير باشد :
1. انتخاب دريافت كننده ها
2. انتخاب پيام مورد نظر
3. مبادرت به ارسال پيام
• ارتباطاتي كه از طريق CPDLC برقرار مي شود شامل پيام هايي است كه بين كنترلر و خلبان مبادله
مي شود . در اين شيوه كنترلر قادرست پيام هايي را در ارتباط با موارد زير ارسال نمايد .
1. وظايف
2. مجوزها
3. درخواست گزارش
4. ارائه تأييديه
5. ارائه توصيه ها
6. پاسخ ها
7. متن هاي آزاد
• در مقابل خلبان نيز مي توان در زمينه هاي زير به ارسال پيام مبادرت نمايد .
1. پاسخ ها
2. درخواست مجوز
3. ارائه گزارش ها
4. پيام هاي مربوط به شرايط اضطراري
5. متن هاي آزاد
كنترلر يا خلبان مي تواند از يكي از پيام هاي تعريف شده، پيام هاي با متن آزاد و يا پيام هايي كه تركيبي از اين دو باشد اقدام كند

((12)) مفاهيم و استنادهاي هر پيام
هر پيامي يك سري از ملزومات مشخص را به دريافت كنندة پيام CPDLC القا مي نمايد . اين مفاهيم به سه مورد عمده استناد مي نمايند ، كه عبارتند از :
1-فوريت
2-هشدار
3-پاسخ
حال به بررسي هر يك از اين موارد مي پردازيم :

1. فوريت :
يك ويژگي براي پيام است كه به اختصار با U RG نمايش داده مي شود و نشانگر اولـويت برا ي نمايش پيام هاي دريافت شده است . ميزان فوريت ها و نوع آنها در جدول ( 1 ) آمده است .

---

---

((13)) استفاده از CPDLC در مراقبت پرواز
به كارگيري CPDLC به عنوان يك سيستم ارتباطي قابل اطمينان مزاياي بسيار زيادي دارد كه اين مزايا عموماً ناشي از كاربرد شبكه داده ها در اين سيستم مي باشد . اين خدمات و تسهيلات مي تواند شامل درخواست مجوزها، ارائه آنها، گزارش ها، اطلاعات و … باشد . در كنار تمام اين موارد مي توان از متن آزاد نيز براي تبادل اطلاعات،پيام ها و درخواست ها استفاده نمود. مهمترين مزيت استفاده از متن آزاد اين است كه در اين روش نيازي به پيروي از يك تركيب و ترتيب خاص نمي باشد .
ارتباط از طريق CPDLC باعث بروز تغييراتي اساسي در ارتباط بين كنترلر و خلبان خواهد شد. لذا پيش از هر نوع اقدامي جهت جايگزين كردن اين سيستم بجاي ارتباطات راديويي، بايد به بررسي كامل اثرات مثبت و منفي آن بپردازيم. در اين ميان توجه به موارد زير از اهميت زيادي برخوردار است :
1. مجموع زماني كه انتخاب، ارسال و دريافت يك پيام به خود اختصاص مي دهد.
2. اثرات ناشي از عدم امكان شنود مشترك خلبان ها در منطقه عملياتي .
بايد توجه داشت كه پس از بررسي دقيق شرايط،مي توان اقدام به تبيين نحوة استفاده از CPDLC و پروسيجرهاي مربوط به آن نمود .
كارشناسان پيش بيني مي كنند كه CPDLC در ابتدا تنها براي پروازهايي كه در مسيرها عمليات مي نمايند و ارتباطات راديويي برايشان كارآمد و كافي نيست،مورد استفاده قرار گيرد. بدين ترتيب استفاده از ارتباطات راديويي كاهش يافته ، متعاقب آن تراكم فركانس هاي راديويي كاهش خواهد يافت .
البته بايد توجه داشت كه ارتباطات راديويي كماكان ادامه خواهد يافت. زيرا در برخي از مواقع به ارتباطات سريع نياز خواهيم داشت. براي مثال در ترمينال ها و مسيرهاي هوايي پرترافيك و يا شرايطي كه هواپيما دچار حالت اضطراري شده است ، نياز به سيستمي براي برقراري سريع ارتباط مي باشد. به همين دليل ارتباطات صوتي هميشه بايد در دسترس و قابل استفاده باشد .

((14)) ميزان دستيابي به اطلاعات در اين سيستم
پيام هاي جاري كه بسته نشده اند ، در قسمتي از صفحه نمايش تحت عنوان “Current Messages Windows” نشان داده مي شوند.اما اين نمايش تنها بر روي صفحه نمايش كنترلري كه مسئول كنترل پرواز مربوطه مي باشد، قابل دسترسي و روئيت است. از سويي ديگر هر كنترلري مي تواند در قسمت”History Window” به كنكاش و بررسي پيام هاي مبادله شده مبادرت نمايد . در اين قسمت تنها پيام هايي كه بسته شده اند درج و ثبت مي شوند .
البته ذكر اين نكته هم ضروري مي نمايد كه تنها كنترلري مي تواند به سوي يك پرواز يه ارسال پيام بپردازد كه مسئول كنترل پرواز مربوطه مي باشد .

((15)) برقراري وشروع ارتباط از طريق CPDLC
پس از اينكه نشاني هاي CPDLC تأييد و مبادله گرديد؛ واحد مراقبت پرواز مربوطه خواهد توانست با هواپيما ارتباط برقرار نمايد. در چنين شرايطي اگر سيستم هاي CPDLC هواپيما فعال باشد، ارتباط برقرار خواهد شد .
اين ارتباط مي تواند به يكي از دو طريق زير شناسايي و سپس شروع شود :
• اگر خلبان آغاز كنندة ارتباط باشد :
خلبان در موارد زير مي تواند آغاز كنندة ارتباط از طريق CPDLC باشد .
1. هنگامي كه هواپيما پروازش را آغاز نموده است .
2. هنگامي كه هواپيما از منطقه اي كه شبكه ارتباطي بين كنترلر وخلبان وجود
ندارد، وارد منطقه اي مي شود كه اين شبكه ارتباطي وجوددارد .
3. در صورتي كه ارتباط ATC با خلبان براي مدتي قطع شده باشد، يا ارسال آدرس
مربوطه با موفقيت انجام نشود؛ خلبان بايد اقدام به آغاز يا از سرگيري ارتباط نمايد .

• اگر واحد مراقبت پرواز آغاز كنندة ارتباط باشد :
براي اين منظور واحد مراقبت پرواز در هر شرايطي بجز 3 مورد مذكور در قسمت (1) آغاز كنندة ارتباط خواهد بود .
((16)) انتقال ارتباط CPDLC بين دو واحد مراقبت پرواز
بــــــراي انتقال ارتباط CPDLC ابتدا واحد مراقبت پرواز كه در حال ارائه سرويس به پرواز مربوطه مي باشد، اقدام به ارسال پيامي كه تحت عنوان “ End Service” مي نمايد .
هواپيما پس از دريافت پيام فوق به يكي از دو صورت زير عمل مي نمايد .
1. سيستم اويونيك هواپيما اقدام به ارسال پيام قطع ارتباط يا “ Disconnect “ مي نمايد. در اين
سيستم فرض بر اين است كه به محض ارسال اين پيام، ارتباط قطع خواهد شد.
2. سيستم ايونيك هواپيما ارتباط حال حاضر هواپيما با واحد مراقبت پروازي كه اين پيام
( End Service) را ارائه نموده است را متوقف كرده به صورت غير فعال در مي آورد.در اين صورت واحد
تحويل گيرنده قادر خواهد بود تا به اقدام به برقراري ارتباط نمايد .

((17)) پايان ارتباط CPDLC
هدف از پايان ارتباط CPDLC يكي از دو مورد زير است :
1. ايجاد امكان براي واحد بعدي مراقبت پرواز تا بتواند به عنوان واحد مراقبت پروازي كه مسئول
كنترل پرواز مربوط است، با اين هواپيما ارتباط برقرار نمايد .
2. پايان دادن به ارتباط CPDLC بين واحد مراقبت پرواز و هواپيما به عنوان اتمام ارائه سرويس.

((18)) انضمام FDP و CPDLC
يكي از روش هايي كه كارايي ارتباطات از طريق CPDLC و متعاقب آن كيفيت نظارت بر ترافيك هوايي را افزايش مي دهد، استفاده توام از اين سيستم و FDP مي باشد . در اين صورت تبادل پيام ها و پردازش آنها به گونه اي مطمئن تر انجام مي گيرد . زيرا در اين روش پيام ها به صورت خودكار تنظيم و درستي اطلاعات تضمين مي شود .
پس مي توان گفت كه ارسال خودكار اطلاعات از هواپيما،امكان تلفيق مجدد داده ها را فراهم مي آورد .اين شيوه ثبات و سازگاري اطلاعات را تضمين نموده،امكان نظارت بر پيام هاي ارسالي را فراهم مي آورد .

((19)) CPDLC و نگراني خلبانان
ارتباط از طريق CPDLC مزاياي بسيار زيادي دارد؛ اما از آنجايي كه امكان شنود مشترك مكالمات بين كنترلر و خلبان را از بين مي برد، بسياري از خلبانان معتقدند كه ديدگاه آنها نسبت به ترافيك هاي اطرافشان محدود شده؛ حتي از بين مي رود. البته چنين طرز فكري از سوي بسياري از كارشناسان مردود است . زيرا آنها معتقدند كه اين امر موجب استقلال هر چه بيشتر كنترلرها در زمينه كنترل تـــرافيك ها مي شود . در هر صورت همانطور كه گفتيم ADS-B با بخش عمومي داده ها اين نگراني خلبان ها را از بين برده، چنان اطلاعات كاملي در اختيار آنها قرار دهد كه بتوانند به بهترين نحو از كليه ترافيك هاي اطراف خود آگاه شوند .
((20)) برخي نكات مهم در مورد CPDLC
الف - استفاده از شبكة داده ها ( Data Link ) محاسن بسيار زيادي دارد كه مهمترين آنها عبارتند از
فراهم آوري امكان استفاده از سيستم ADS، CPDLC و متعاقب آن دست يابي به يك سيستم
مناسب و كاراي نظارتي – ارتباطي كه ضامن مديريت مناسب و پوياي ترا فيك هوايي مي باشد .
ب - استفاده از CPDLC يك الزام صددرصد براي بهره برداري از ADS نمي باشد، اما اين سيستم
ارتباطي مي تواند يكي از مهمترين نيازهاي هر سيستم نظارتي، كه همانا يك ارتباط خوب دو طرفه
است را به خوبي تأمين نمايد .
پ - كنترلر بايد به گونه اي تجهيز شده باشد كه بتوانند از طريق CPDLC به موارد زير بپردازد:
1. ارتفاع
2. محدوده اي كه هواپيما از يك سطح پروازي عبور مي كند
3. ميزان انحراف از مسير
4. مجوز و اطلاعات مربوط به آنها
5. سرعت
6. فركانس راديويي مربوطه
7. درخواست اطلاعات
ت - خلبان بايد به گونه اي تجهيز شده باشد كه بتوانند از طريق CPDLC به موارد زير بپردازند .
1. پاسخگوئي به پيام ها
2. درخواست مجوز ها
3. درخواست اطلاعات
4. گزارش اطلاعات
5. اعلام يا لغو حالت اضطراري
ث - خلبان و كنترلر بايد يه گونه اي تجهيز شده باشند كه بتوانند به تبادل پيام هاي با متن آزاد بپردازند
ج - سيستم هاي زميني و هوايي بايد اين امكان را فراهم كنند كه پيام ها به طور مناسب نمايش داده شوند، در صورت لزوم چاپ شده يا به صورتي ذخيره شوند كه امكان دستيابي مجدد به آنها به موقع ومناسب وجود داشته باشد .
چ -در اين سيستم زبان انگليسي بايد به عنوان يك حداقل استفاده شود .
ح - وقتي در اين سيستم از زمان استفاده مي شود، اين زمان بايد با دقتي معادل 1 ± ثانيه نسبت به زمان هماهنگ شدة جهاني (UTC) به كار رود .
خ - در صورتي كه ارتباط از طريق CPDLC قطع شود ، ارتباط صوتي به سرعت جايگزين خواهد شد . اين در حالي است كه مسئولين مربوطه نيز بايد در اسرع وقت مطلع شوند .
د - چنانچه واحدي اقدام به ارسال پيام نمايد ولي پاسخ لازم را دريافت ندارد، موظف است از طريق مناسب اقدام به تلاش مجدد جهت دريافت جواب نمايد .
ذ - در اين سيستم فرض بر اين است كه خلبان به محض دريافت مجوز، در جهت اجراي آن اقدام نمايد؛ مگر اينكه در مجوز صادر شده شرايط ديگري جهت شروع به اجرا ذكر شده باشد .
ر - در صورتي كه پيامي از طريق ارتباطات راديويي ( صوتي ) مبادله شود، پاسخ آن نيز بايد به همان
طريق ارائه گردد .
از سوي ديگر اگر پيامي از طريق CPDLC ارائه شود ، پاسخ آن نيز بايد به همان طريق ارسال شود .
البته چنان ضرورت ايجاب نمايد ، مي توان پاسخ را به صورت راديويي( صوتي ) ارائه نمود ولي در اين صورت پاسخ دهنده موظف است تا در اسرع وقت اقدام به ارسال همان پيام از طريق شبكه داده ها نمايد .
ز - همانطور كه گفتيم استفاده از CPDLC نياز به يك سلسله تجهيزات رايانه اي جهت ارائه خدمات
اتوماسيون دارد. يكي از مهمترين وظايف و خدمات ارائه شده توسط اين سيستم اتوماسيون، ارائه
هشدارها مي باشد .
خلبان ها عموماً در حين نشست و برخاست و يا حتي نزديك شدن به نقطه تقرب نهايي يا FAF ، تجهيزات هشدار دهنده را خاموش مي نمايند . حال چنانچه در اين شرايط هشداري ارائه شود؛ سيستم به گونه اي طراحي شده است كه اين هشدار به محض دوباره فعال ( روشن ) شدن سيستم هاي هشداري ، ارائه گردد .


ب- ناوبري در CNS/ATM
توضيح : ( ناوبري طي دو قسمت مورد بر رسي قرار مي گيرد ، در قسمت اول به سيستم هاي ماهواره اي مورد استفاده در ناوبري مي پردازيم و در قسمت دوم چگونگي اجراي ناوبري در CNS/ATM مورد بحث قرار مي گيرد)
قسمت اول : سيستم هاي ماهواره اي مورد استفاده در ناوبري
نظر به اين كه در سيستم CNS/ATM ، ناوبري بطور عمده متكي بر استفاده از سيستم هاي ماهواره اي است، ضروري مي باشد كه ابتدا ساختار سيستم هاي ماهواره اي تشريح شوند.
مزاياي استفاده از ماهواره ها در زمينه هواپيمائي چنان قابل توجه مي باشد كه جامعه جهاني ابداع اين سيستم را به اهميت اختراع موتور جت مي داند. امروزه هيچ يك از شاخه هاي علم و فناوري به اندازه سيستم هاي ماهواره اي بطور بالقوه و بصورت گسترده و جهاني در هواپيمايي كاربرد ندارد. اين فناوري بهترين فرصت را براي بهبود سيستم هاي هواپيمايي از نظر ظرفيت ، كارامدي و ايمني ارائه مي نمايد . بااستفاده از ناوبري ماهواره اي مي توان از طريق كاهش خطرات ناشي از عدم اطمينان از موقعيت و با هدايت دقيق تر ايمني را افزايش داد و از طريق كاهش زمان و سوخت مورد نياز عمايات پرواز را بصورت قابل انعطاف تر و موثرتر ارائه نمود و بالاخره توانائي صنعت هواپيمائي در راه گسترش خدمات رساني عمومي گسترش داد. مزاياي ناوبري ماهواره اي بر سيستم هاي ناوبري سنتي قابل ملاحظه است .
از آنجا كه سيستم هاي ماهواره اي تقريبا بر اصول يكساني پايه گذاري شده و از جهت تئوري و اصول عملياتي شباهت زيادي با يكديگر دارند، سامانه GPS بطــور مشروح بيان مي گردد و سامانه هاي ديگر با ذكر تفاوت ها بطور مختصر تشريح مي گردند.



2-5-2-1 سيستم تعيين موقعيت جهاني جي پي اس (GPS )
(1) تعريف سيستم ( ابداع و پيشينه سيستم )
GPS يك سيستم مكان ياب راديوئي متكي بر ماهواره مي باشد و به كاربراني كه به اين سيستم مــــجهز باشند، اطلاعات دقيقي در مورد مكان (Position) و سرعت (Velocity) و زمان (Time) ارائه مي نمايد .
GPS به عنوان يك سيتم ناوبري راديوئي متكي بر ماهواره توسط وزارت دفاع آمريكا ابداع شد تا بصورت يك سيستم واحد در عرصه فعاليت هاي نظامي و غيرنظامي مورد استفاده قرار گيرد . سيستم واحدي كه توانايي آن را داشته باشد كه جايگزين مجموعه‌هاي مختلف و گران قيمتي شود كه غالباً داراي محدوديت بودند. اين سيستم طوري طراحي شده كه بتواند توسط تعداد نامحدودي از كاربران در هرجا، روي كره زمين ، در دريا ، درآسمان و يا در جو نزديك مورد استفاده قرار گيرد. ايالات متحده آمريكا كشورهاي عضو پيمان آتلانتيك شمالي ( NATO ) را در توليد ، كاربرد و استقرار GPS را در بعد نظامي تشويق نمود كه در اين راستا كشورهاي استراليا ، كانادا ، بلژيك ، فرانسه ، دانمارك ، نروژ ، اسپانيا و انگلستان مشاركت و فعاليت دارند از طرفي وزارت دفاع آمريكا با كشورهاي دوست در اين مورد به مبادله اطلاعات پرداخته و در زمينه استفاده هاي كاربردي با آنان ارتباط دارد تا بتواند استفاده هاي كاربردي بيشتري در زمينه نظامي بعمل آورد و همچنين در حال ارزيابي كاربردهاي متفاوت عملي و نظري ديگر از GPS مي باشد .
GPS علاوه براطلاعات مكان يابي ، زمان تنظيم شده براساس وقت هماهنگ شده جـهاني(UTC ) را نيز ارائه مي نمايد و مي تواند در سراسر جهان يك منبع دقيق درتعين زمان باشد.
با تـوجه به حجم وسيع كاربران، مهم است بدانيم عمليات GPS براي كاربران بصورت (passive) مي باشد .
به اين معني كه كاربر با سيستم تماس راديوئي برقرار نمي‌سازد بلكه فقط علائم دريافتي از ماهواره، توسط كاربر مورد استفاده قرار مي گيرد . ( بايد توجه داشت كه مسلما كشور سازنده مي تواند با سيستم ارتباط داشته باشد. ) ، GPS به گونه اي طراحي گرديده است كه اگر توسط آنهايي كه از نظر كشور آمريكا مجاز نيستند مورد استفاده قرار گيرد ، اين كشور مي تواند در ارائه موقعيت يابي دقيق و مطمئن آن اختلال ايجاد كند . علاوه بر اين از جهت طراحي سيستم، مي تواند ميزان گيرندگي(susceptibility) گيرنده را نسبت به مزاحمت هاي پارازيتي(jamming) كم نمايد و نيز مي تـواند از عمليـات فريب (spoofing) جلوگيري نمايد . مزاحمت پارازيتـي ممكن است شامل بلوكه كردن عمدي و يا ارسال سيگنال هاي راديوئي بدون استفاده باشد . عمليات فريب عبارت است از ارسال اطلاعات غلط بصورتي كه كاربران به اشتباه بيفتند و سردرگم شوند . اين اقدامات در رابطه با عمليات نظامي طراحي شده اند و قادر هستند براي كاربران غير مجاز مشكلات قابل توجهي ايجاد نمايند. اما اين وضعيت در حال تغيير است زيرا GPS به تدريج كاربرد و مقبوليت غير نظامي بيشتر و بيشتري مي يابد.
***********************************************
در اوائل دهه 60 نيروي هوايي و نيروي دريايي ايالات متحده سيستم هاي ناوبري ماهواره اي مختلفي را مورد مطالعه قرار دادند. نيروي دريايي دو برنامه را معرفي نمود كه عبارت بودند از Transitو Timation .
در حالي كه نيروي دريايي سيستم هاي دو بعدي را مورد مطالعه قرار مي داد، نيروي هوايي درحال انجـام مطالعــات كلي در ارزيابــي يك سيستم ناوبري سه بعدي (طول ، عرض و ارتفاع ) تحت عنــوان B621 بود. اين سيستم از مسافت ياب ماهواره اي بر اساس
(PRN)digital sequences and pseudorandom noise repeatable
استفاده مي نمود.
در سال 1973 وزارت دفاع آمريكا دستوري صادر نمود كه بر اساس آن مسئوليت خدمات اجرايي براي يكپارچه كردن برنامه هاي Timation و B621 در يك سيستم واحــد ناوبري قابل استفاده در هرگونه وضعيت جوي تحت عنوان Navstar Global Positioning System به نيروي هوايي آمريكا محول شد ، در دسامبر 1973 دفتر برنامه ريزي ستاد مشترك، مجاز شد كه مرحله اول برنامه G PS را آغاز نمايد. اين مرحله شامل مطالعه ديدگاه كلي، عملكرد سيستم و بررسي كلي عملي بودن برنامه NAVSTAR بود كه مرحله اول آن در سال 1979 كامل گرديد ، متعاقب اين مرحله، مرحله دوم آغاز شد و شامل توليد انبوه تجهيزات بود كه توليد تجهيزات براي كاربران GPS و آزمايش سيستم را در بر مي‌گرفت. اين مرحله تا سال 1979 ادامه يافت.
مرحله سوم در سال 1985 با توليد بيشتر تجهيزات GPS و تكميل بيشتر سيستم آغاز شد كه به تكميل صورت فلكي ماهواره‌هاي GPS، ايستگاه كنترل اصلي (MCS) و تجهيزات پيشرفته براي كاربران منجر گرديد.
در هشتم دسامبر 1993 اطلاعيه وزارت دفاع آمريكا در مورد GPS صادر شد اين يبانيه مبني بر اين بود كه متعاقب ارزيابي قابليت عملكرد اوليه سيستم GPS توسط نيروي هوائي ، اين سيستم توانسته است جوابگوي دقت و آمادگي در سطح مورد نياز باشد.
در 17 جولاي 1995 تعداد 24 ماهواره از نوع Block II/IIA آماده به كار گرديدند و در مدار تعيين شده قرار گرفتند و صـــورت فلكي ماهواره ها با موفقيت آزمايش گرديـد. سه ماهواره از 24 ماهواره بصورت رزرو بودند تا بتوان هر يك از آنها را به سا دگي جايگزين ماهواره داراي نقص نمود. در آن زمان قابليت عملكرد كامل سيستم رسمأ توسط نيروي هوايي اعلام گرديد.
از سال 1986 تا سال 1991 برنامه ريزي كلي عمليات مربوط به GPS به پايگاه هوايي فالكن واقع دركلرادو محول گرديد و در ژانويه 1992 مأموريت اداره ايستگاه كنترل اصلي(Master Control Station) (شكل 3) به اسكادران دوم عملياتي كه در پايگاه كلرادو تشكيل گرديد، سپرده شد.

- - - به روز رسانی شده - - -

ادامه فصل سوم

شبكه زميني به عنوان يكي از اجزاي اصلي CPDLC



((7)) مقايسه CPDLC و ارتباطات صوتي
در اين قسمت به طور خلاصه به مقايسه CPDLC و Voice به عنوان دو روش ارتباطي مي پردازيم :
• پوشش CPDLC بسيار وسيع مي باشد و موانع بندرت مي توانند ايجاد نقطة كور نمايند ولي پوشش ارتباطات صوتي مبتني بر امواج VHF كمتر و داراي محدوديت هاي بسيار مي باشد .
• CPDLC متضمن ارتباطي مطمئن مي باشد كه از حداقل خطاي ممكن برخوردار است .
• CPDLC به كاربرد هر چه بيشتر عبارات استاندارد (phrase) كمك مي كند، زيرا بسياري از پيام ها از قبل تعريف شده اند . البته اين سيستم قادر به تبادل پيام هاي ديگر نيز هست .
• ارتباطات صوتي اگر چه متضمن استفادة كامل از عبارات استاندارد نيست اما در عوض در زمينه تبادل پيام هاي غير روتين فوق العاده انعطاف پذير است .
• با توجه به اينكه در CPDLC بسياري از پيام هاي پركاربرد از قبل تعريف شده اند، امكان دسترسي سريع، آسان و مطمئن به اين پيام ها وجود دارد .
• استفاده از CPDLC باعث كاهش تراكم فركانس هاي راديويي مي شود ولي استفاده از ارتباطات راديويي روز به روز تراكم فركانس ها و نياز به فركانس هاي جديد راديويي دامن مي زند.
• استفاده از ارتباطات راديويي گاهي به علت تـــماس هاي هــمزمان دو يا چند خلبان باعث اختلاط پيام ها و يا قطع مكالمه مي شود و اين امر باعث گمراه شدن كنترلر خواهد شد ولي در CPDLC چنين نيست .

((8)) دو نوع ارتباط در چهارچوب CPDLC
ارتباطاتي كه در اين چهار چوب برقرار مي شود به دو نوع كلي تقسيم مي شوند . اين دو نوع عبارتند از
• ارتباط فعال : پيام ها از طريق CPDLC مي توانند مبادله شوند .
• ارتباط غير فعال : پيام ها نمي توانند از طريق CPDLC مبادله شوند .
سيستم هاي ايونيك داخل هواپيما در زمينة اين ارتباطات به اين صورت عمل مي نمايند كه اگر در حال حاضر ارتباط زنده اي برقرار نباشد، ارتباط جديد از طريق CPDLC را به عنوان يك ارتباط فعال مي پذيرند؛ در غير اين صورت ارتباط جديد CPDLC را به عنوان يك ارتباط غير فعال مي پذيرند . در ساير مواردي كه ممكن است به صورتي غير از دو صورت فوق رخ دهد، سيستم هاي اويونيك هيچ نوع ارتباطي را نخواهند پذيرفت .
هنگامي كه خلبان داراي ارتباط CPDLC با واحد مراقبت پرواز است ، كنترلر به دو صورت مي تواند به فعال يا غير فعال بودن ارتباط پي ببرد :
1. اقدام با ارسال پيام نمايد.اما بايد توجه داشته باشد كه اگر ارتباط هنوز فعال نشده باشد، يا پاسخ نامناسب در يافت خواهد كرد و يا گرفتار يك دورة تسلسل در تبادل يك پيام خواهد شد . اين دورة تسلسل در هواپيماهايي از نوع بوئينگ 400-747 به صورت موقتي بوده و بدون هيچ اقدامي خود بخود پايان مي يابد.
2. كنترلر مي تواند صبر كند تا پيامي را در چهارچوب CPDLC از هواپيماي مور نظر دريافت نمايد .

((9)) تبادل پيام از طريق CPDLC
ارسال پيام ها از طريق CPDLC شامل موارد زير مي شود :
1. انتخاب آدرس مورد نظر
2. انتخاب پيام مناسب با استفاده از سيستم هاي الحاقي
3. اقدام براي ارسال پيام
پس از ارسال پيام توسط يك واحد ، نوبت به دريافت پيام توسط واحد مخاطب مي رسد . در اين مرحله ، اطلاعات دريافتي ممكن است بر روي صفحه نمايش ظاهر شود و يا به صورت چاپ شده در اختيار مخاطب قرار گيرد .

((10)) دو مورد از مهمترين كاربردهاي عملياتي CPDLC و مزاياي آن:
يكي از مهمترين كاربردهاي CPDLC كارايي و قابل اطمينان بودن اين سيستم جهت درخواست مجوز ( Clearance ) توسط خلبان و صدور ( يا گاهي اوقات عدم صدور ) آن توسط كنترلر مي باشد. به كارگيري CPDLC در اين زمينه داراي مزاياي زير مي باشد:
1. كاهش اشتباهاتي كه عموماً در تبادل پيام ها صورت مي گيرد
2. كاهش نياز كنترلر به صحبت كردن هاي مداوم
3. اجبار در استفاده از عبارات استاندارد
4. كاهش بار فركانس هاي راديويي
يكي ديگراز كاربردهاي CPDLC ، استفاده از اين سيستم براي ايجاد ارتباط بين كنترلرها و همچنين ايجاد هماهنگي هاي لازم بين آنها مي باشد . اين امر در زمان انتقال مسئوليت كنترل از يك كنترلر به كنترلر ديگر از اهميت فوق العاده اي برخوردار است. اگر چه اين نوع ارتباط مي تواند از طريق ارتباطات صوتي نيز برقرار شده، هماهنگي هاي لازم به عمل آيد؛ ولي ارتباط كنترلرها از طريق CPDLC مزاياي زير را دارد كه باعث روي كرد به اين شيوه خواهد شد .
1. افزايش كيفيت تبادل پيام ها و كاهش احتمال بروز اشتباه
2. كاهش نياز كنترلر به صحبت كردن هاي مداوم
3. كاهش تراكم فركانس هاي راديويي
4. اجتناب از بروز تأخير در تبادل پيام ها
((11)) تبادل پيام ها و چهار چوب كلي آنها
• فرستادن يك پيام از طريق CPDLC بايد شامل مراحل زير باشد :
1. انتخاب دريافت كننده ها
2. انتخاب پيام مورد نظر
3. مبادرت به ارسال پيام
• ارتباطاتي كه از طريق CPDLC برقرار مي شود شامل پيام هايي است كه بين كنترلر و خلبان مبادله
مي شود . در اين شيوه كنترلر قادرست پيام هايي را در ارتباط با موارد زير ارسال نمايد .
1. وظايف
2. مجوزها
3. درخواست گزارش
4. ارائه تأييديه
5. ارائه توصيه ها
6. پاسخ ها
7. متن هاي آزاد
• در مقابل خلبان نيز مي توان در زمينه هاي زير به ارسال پيام مبادرت نمايد .
1. پاسخ ها
2. درخواست مجوز
3. ارائه گزارش ها
4. پيام هاي مربوط به شرايط اضطراري
5. متن هاي آزاد
كنترلر يا خلبان مي تواند از يكي از پيام هاي تعريف شده، پيام هاي با متن آزاد و يا پيام هايي كه تركيبي از اين دو باشد اقدام كند

((12)) مفاهيم و استنادهاي هر پيام
هر پيامي يك سري از ملزومات مشخص را به دريافت كنندة پيام CPDLC القا مي نمايد . اين مفاهيم به سه مورد عمده استناد مي نمايند ، كه عبارتند از :
1-فوريت
2-هشدار
3-پاسخ
حال به بررسي هر يك از اين موارد مي پردازيم :

1. فوريت :
يك ويژگي براي پيام است كه به اختصار با U RG نمايش داده مي شود و نشانگر اولـويت برا ي نمايش پيام هاي دريافت شده است . ميزان فوريت ها و نوع آنها در جدول ( 1 ) آمده است .

---

---

((13)) استفاده از CPDLC در مراقبت پرواز
به كارگيري CPDLC به عنوان يك سيستم ارتباطي قابل اطمينان مزاياي بسيار زيادي دارد كه اين مزايا عموماً ناشي از كاربرد شبكه داده ها در اين سيستم مي باشد . اين خدمات و تسهيلات مي تواند شامل درخواست مجوزها، ارائه آنها، گزارش ها، اطلاعات و … باشد . در كنار تمام اين موارد مي توان از متن آزاد نيز براي تبادل اطلاعات،پيام ها و درخواست ها استفاده نمود. مهمترين مزيت استفاده از متن آزاد اين است كه در اين روش نيازي به پيروي از يك تركيب و ترتيب خاص نمي باشد .
ارتباط از طريق CPDLC باعث بروز تغييراتي اساسي در ارتباط بين كنترلر و خلبان خواهد شد. لذا پيش از هر نوع اقدامي جهت جايگزين كردن اين سيستم بجاي ارتباطات راديويي، بايد به بررسي كامل اثرات مثبت و منفي آن بپردازيم. در اين ميان توجه به موارد زير از اهميت زيادي برخوردار است :
1. مجموع زماني كه انتخاب، ارسال و دريافت يك پيام به خود اختصاص مي دهد.
2. اثرات ناشي از عدم امكان شنود مشترك خلبان ها در منطقه عملياتي .
بايد توجه داشت كه پس از بررسي دقيق شرايط،مي توان اقدام به تبيين نحوة استفاده از CPDLC و پروسيجرهاي مربوط به آن نمود .
كارشناسان پيش بيني مي كنند كه CPDLC در ابتدا تنها براي پروازهايي كه در مسيرها عمليات مي نمايند و ارتباطات راديويي برايشان كارآمد و كافي نيست،مورد استفاده قرار گيرد. بدين ترتيب استفاده از ارتباطات راديويي كاهش يافته ، متعاقب آن تراكم فركانس هاي راديويي كاهش خواهد يافت .
البته بايد توجه داشت كه ارتباطات راديويي كماكان ادامه خواهد يافت. زيرا در برخي از مواقع به ارتباطات سريع نياز خواهيم داشت. براي مثال در ترمينال ها و مسيرهاي هوايي پرترافيك و يا شرايطي كه هواپيما دچار حالت اضطراري شده است ، نياز به سيستمي براي برقراري سريع ارتباط مي باشد. به همين دليل ارتباطات صوتي هميشه بايد در دسترس و قابل استفاده باشد .

((14)) ميزان دستيابي به اطلاعات در اين سيستم
پيام هاي جاري كه بسته نشده اند ، در قسمتي از صفحه نمايش تحت عنوان “Current Messages Windows” نشان داده مي شوند.اما اين نمايش تنها بر روي صفحه نمايش كنترلري كه مسئول كنترل پرواز مربوطه مي باشد، قابل دسترسي و روئيت است. از سويي ديگر هر كنترلري مي تواند در قسمت”History Window” به كنكاش و بررسي پيام هاي مبادله شده مبادرت نمايد . در اين قسمت تنها پيام هايي كه بسته شده اند درج و ثبت مي شوند .
البته ذكر اين نكته هم ضروري مي نمايد كه تنها كنترلري مي تواند به سوي يك پرواز يه ارسال پيام بپردازد كه مسئول كنترل پرواز مربوطه مي باشد .

((15)) برقراري وشروع ارتباط از طريق CPDLC
پس از اينكه نشاني هاي CPDLC تأييد و مبادله گرديد؛ واحد مراقبت پرواز مربوطه خواهد توانست با هواپيما ارتباط برقرار نمايد. در چنين شرايطي اگر سيستم هاي CPDLC هواپيما فعال باشد، ارتباط برقرار خواهد شد .
اين ارتباط مي تواند به يكي از دو طريق زير شناسايي و سپس شروع شود :
• اگر خلبان آغاز كنندة ارتباط باشد :
خلبان در موارد زير مي تواند آغاز كنندة ارتباط از طريق CPDLC باشد .
1. هنگامي كه هواپيما پروازش را آغاز نموده است .
2. هنگامي كه هواپيما از منطقه اي كه شبكه ارتباطي بين كنترلر وخلبان وجود
ندارد، وارد منطقه اي مي شود كه اين شبكه ارتباطي وجوددارد .
3. در صورتي كه ارتباط ATC با خلبان براي مدتي قطع شده باشد، يا ارسال آدرس
مربوطه با موفقيت انجام نشود؛ خلبان بايد اقدام به آغاز يا از سرگيري ارتباط نمايد .

• اگر واحد مراقبت پرواز آغاز كنندة ارتباط باشد :
براي اين منظور واحد مراقبت پرواز در هر شرايطي بجز 3 مورد مذكور در قسمت (1) آغاز كنندة ارتباط خواهد بود .
((16)) انتقال ارتباط CPDLC بين دو واحد مراقبت پرواز
بــــــراي انتقال ارتباط CPDLC ابتدا واحد مراقبت پرواز كه در حال ارائه سرويس به پرواز مربوطه مي باشد، اقدام به ارسال پيامي كه تحت عنوان “ End Service” مي نمايد .
هواپيما پس از دريافت پيام فوق به يكي از دو صورت زير عمل مي نمايد .
1. سيستم اويونيك هواپيما اقدام به ارسال پيام قطع ارتباط يا “ Disconnect “ مي نمايد. در اين
سيستم فرض بر اين است كه به محض ارسال اين پيام، ارتباط قطع خواهد شد.
2. سيستم ايونيك هواپيما ارتباط حال حاضر هواپيما با واحد مراقبت پروازي كه اين پيام
( End Service) را ارائه نموده است را متوقف كرده به صورت غير فعال در مي آورد.در اين صورت واحد
تحويل گيرنده قادر خواهد بود تا به اقدام به برقراري ارتباط نمايد .

((17)) پايان ارتباط CPDLC
هدف از پايان ارتباط CPDLC يكي از دو مورد زير است :
1. ايجاد امكان براي واحد بعدي مراقبت پرواز تا بتواند به عنوان واحد مراقبت پروازي كه مسئول
كنترل پرواز مربوط است، با اين هواپيما ارتباط برقرار نمايد .
2. پايان دادن به ارتباط CPDLC بين واحد مراقبت پرواز و هواپيما به عنوان اتمام ارائه سرويس.

((18)) انضمام FDP و CPDLC
يكي از روش هايي كه كارايي ارتباطات از طريق CPDLC و متعاقب آن كيفيت نظارت بر ترافيك هوايي را افزايش مي دهد، استفاده توام از اين سيستم و FDP مي باشد . در اين صورت تبادل پيام ها و پردازش آنها به گونه اي مطمئن تر انجام مي گيرد . زيرا در اين روش پيام ها به صورت خودكار تنظيم و درستي اطلاعات تضمين مي شود .
پس مي توان گفت كه ارسال خودكار اطلاعات از هواپيما،امكان تلفيق مجدد داده ها را فراهم مي آورد .اين شيوه ثبات و سازگاري اطلاعات را تضمين نموده،امكان نظارت بر پيام هاي ارسالي را فراهم مي آورد .

((19)) CPDLC و نگراني خلبانان
ارتباط از طريق CPDLC مزاياي بسيار زيادي دارد؛ اما از آنجايي كه امكان شنود مشترك مكالمات بين كنترلر و خلبان را از بين مي برد، بسياري از خلبانان معتقدند كه ديدگاه آنها نسبت به ترافيك هاي اطرافشان محدود شده؛ حتي از بين مي رود. البته چنين طرز فكري از سوي بسياري از كارشناسان مردود است . زيرا آنها معتقدند كه اين امر موجب استقلال هر چه بيشتر كنترلرها در زمينه كنترل تـــرافيك ها مي شود . در هر صورت همانطور كه گفتيم ADS-B با بخش عمومي داده ها اين نگراني خلبان ها را از بين برده، چنان اطلاعات كاملي در اختيار آنها قرار دهد كه بتوانند به بهترين نحو از كليه ترافيك هاي اطراف خود آگاه شوند .
((20)) برخي نكات مهم در مورد CPDLC
الف - استفاده از شبكة داده ها ( Data Link ) محاسن بسيار زيادي دارد كه مهمترين آنها عبارتند از
فراهم آوري امكان استفاده از سيستم ADS، CPDLC و متعاقب آن دست يابي به يك سيستم
مناسب و كاراي نظارتي – ارتباطي كه ضامن مديريت مناسب و پوياي ترا فيك هوايي مي باشد .
ب - استفاده از CPDLC يك الزام صددرصد براي بهره برداري از ADS نمي باشد، اما اين سيستم
ارتباطي مي تواند يكي از مهمترين نيازهاي هر سيستم نظارتي، كه همانا يك ارتباط خوب دو طرفه
است را به خوبي تأمين نمايد .
پ - كنترلر بايد به گونه اي تجهيز شده باشد كه بتوانند از طريق CPDLC به موارد زير بپردازد:
1. ارتفاع
2. محدوده اي كه هواپيما از يك سطح پروازي عبور مي كند
3. ميزان انحراف از مسير
4. مجوز و اطلاعات مربوط به آنها
5. سرعت
6. فركانس راديويي مربوطه
7. درخواست اطلاعات
ت - خلبان بايد به گونه اي تجهيز شده باشد كه بتوانند از طريق CPDLC به موارد زير بپردازند .
1. پاسخگوئي به پيام ها
2. درخواست مجوز ها
3. درخواست اطلاعات
4. گزارش اطلاعات
5. اعلام يا لغو حالت اضطراري
ث - خلبان و كنترلر بايد يه گونه اي تجهيز شده باشند كه بتوانند به تبادل پيام هاي با متن آزاد بپردازند
ج - سيستم هاي زميني و هوايي بايد اين امكان را فراهم كنند كه پيام ها به طور مناسب نمايش داده شوند، در صورت لزوم چاپ شده يا به صورتي ذخيره شوند كه امكان دستيابي مجدد به آنها به موقع ومناسب وجود داشته باشد .
چ -در اين سيستم زبان انگليسي بايد به عنوان يك حداقل استفاده شود .
ح - وقتي در اين سيستم از زمان استفاده مي شود، اين زمان بايد با دقتي معادل 1 ± ثانيه نسبت به زمان هماهنگ شدة جهاني (UTC) به كار رود .
خ - در صورتي كه ارتباط از طريق CPDLC قطع شود ، ارتباط صوتي به سرعت جايگزين خواهد شد . اين در حالي است كه مسئولين مربوطه نيز بايد در اسرع وقت مطلع شوند .
د - چنانچه واحدي اقدام به ارسال پيام نمايد ولي پاسخ لازم را دريافت ندارد، موظف است از طريق مناسب اقدام به تلاش مجدد جهت دريافت جواب نمايد .
ذ - در اين سيستم فرض بر اين است كه خلبان به محض دريافت مجوز، در جهت اجراي آن اقدام نمايد؛ مگر اينكه در مجوز صادر شده شرايط ديگري جهت شروع به اجرا ذكر شده باشد .
ر - در صورتي كه پيامي از طريق ارتباطات راديويي ( صوتي ) مبادله شود، پاسخ آن نيز بايد به همان
طريق ارائه گردد .
از سوي ديگر اگر پيامي از طريق CPDLC ارائه شود ، پاسخ آن نيز بايد به همان طريق ارسال شود .
البته چنان ضرورت ايجاب نمايد ، مي توان پاسخ را به صورت راديويي( صوتي ) ارائه نمود ولي در اين صورت پاسخ دهنده موظف است تا در اسرع وقت اقدام به ارسال همان پيام از طريق شبكه داده ها نمايد .
ز - همانطور كه گفتيم استفاده از CPDLC نياز به يك سلسله تجهيزات رايانه اي جهت ارائه خدمات
اتوماسيون دارد. يكي از مهمترين وظايف و خدمات ارائه شده توسط اين سيستم اتوماسيون، ارائه
هشدارها مي باشد .
خلبان ها عموماً در حين نشست و برخاست و يا حتي نزديك شدن به نقطه تقرب نهايي يا FAF ، تجهيزات هشدار دهنده را خاموش مي نمايند . حال چنانچه در اين شرايط هشداري ارائه شود؛ سيستم به گونه اي طراحي شده است كه اين هشدار به محض دوباره فعال ( روشن ) شدن سيستم هاي هشداري ، ارائه گردد .


ب- ناوبري در CNS/ATM
توضيح : ( ناوبري طي دو قسمت مورد بر رسي قرار مي گيرد ، در قسمت اول به سيستم هاي ماهواره اي مورد استفاده در ناوبري مي پردازيم و در قسمت دوم چگونگي اجراي ناوبري در CNS/ATM مورد بحث قرار مي گيرد)
قسمت اول : سيستم هاي ماهواره اي مورد استفاده در ناوبري
نظر به اين كه در سيستم CNS/ATM ، ناوبري بطور عمده متكي بر استفاده از سيستم هاي ماهواره اي است، ضروري مي باشد كه ابتدا ساختار سيستم هاي ماهواره اي تشريح شوند.
مزاياي استفاده از ماهواره ها در زمينه هواپيمائي چنان قابل توجه مي باشد كه جامعه جهاني ابداع اين سيستم را به اهميت اختراع موتور جت مي داند. امروزه هيچ يك از شاخه هاي علم و فناوري به اندازه سيستم هاي ماهواره اي بطور بالقوه و بصورت گسترده و جهاني در هواپيمايي كاربرد ندارد. اين فناوري بهترين فرصت را براي بهبود سيستم هاي هواپيمايي از نظر ظرفيت ، كارامدي و ايمني ارائه مي نمايد . بااستفاده از ناوبري ماهواره اي مي توان از طريق كاهش خطرات ناشي از عدم اطمينان از موقعيت و با هدايت دقيق تر ايمني را افزايش داد و از طريق كاهش زمان و سوخت مورد نياز عمايات پرواز را بصورت قابل انعطاف تر و موثرتر ارائه نمود و بالاخره توانائي صنعت هواپيمائي در راه گسترش خدمات رساني عمومي گسترش داد. مزاياي ناوبري ماهواره اي بر سيستم هاي ناوبري سنتي قابل ملاحظه است .
از آنجا كه سيستم هاي ماهواره اي تقريبا بر اصول يكساني پايه گذاري شده و از جهت تئوري و اصول عملياتي شباهت زيادي با يكديگر دارند، سامانه GPS بطــور مشروح بيان مي گردد و سامانه هاي ديگر با ذكر تفاوت ها بطور مختصر تشريح مي گردند.



2-5-2-1 سيستم تعيين موقعيت جهاني جي پي اس (GPS )
(1) تعريف سيستم ( ابداع و پيشينه سيستم )
GPS يك سيستم مكان ياب راديوئي متكي بر ماهواره مي باشد و به كاربراني كه به اين سيستم مــــجهز باشند، اطلاعات دقيقي در مورد مكان (Position) و سرعت (Velocity) و زمان (Time) ارائه مي نمايد .
GPS به عنوان يك سيتم ناوبري راديوئي متكي بر ماهواره توسط وزارت دفاع آمريكا ابداع شد تا بصورت يك سيستم واحد در عرصه فعاليت هاي نظامي و غيرنظامي مورد استفاده قرار گيرد . سيستم واحدي كه توانايي آن را داشته باشد كه جايگزين مجموعه‌هاي مختلف و گران قيمتي شود كه غالباً داراي محدوديت بودند. اين سيستم طوري طراحي شده كه بتواند توسط تعداد نامحدودي از كاربران در هرجا، روي كره زمين ، در دريا ، درآسمان و يا در جو نزديك مورد استفاده قرار گيرد. ايالات متحده آمريكا كشورهاي عضو پيمان آتلانتيك شمالي ( NATO ) را در توليد ، كاربرد و استقرار GPS را در بعد نظامي تشويق نمود كه در اين راستا كشورهاي استراليا ، كانادا ، بلژيك ، فرانسه ، دانمارك ، نروژ ، اسپانيا و انگلستان مشاركت و فعاليت دارند از طرفي وزارت دفاع آمريكا با كشورهاي دوست در اين مورد به مبادله اطلاعات پرداخته و در زمينه استفاده هاي كاربردي با آنان ارتباط دارد تا بتواند استفاده هاي كاربردي بيشتري در زمينه نظامي بعمل آورد و همچنين در حال ارزيابي كاربردهاي متفاوت عملي و نظري ديگر از GPS مي باشد .
GPS علاوه براطلاعات مكان يابي ، زمان تنظيم شده براساس وقت هماهنگ شده جـهاني(UTC ) را نيز ارائه مي نمايد و مي تواند در سراسر جهان يك منبع دقيق درتعين زمان باشد.
با تـوجه به حجم وسيع كاربران، مهم است بدانيم عمليات GPS براي كاربران بصورت (passive) مي باشد .
به اين معني كه كاربر با سيستم تماس راديوئي برقرار نمي‌سازد بلكه فقط علائم دريافتي از ماهواره، توسط كاربر مورد استفاده قرار مي گيرد . ( بايد توجه داشت كه مسلما كشور سازنده مي تواند با سيستم ارتباط داشته باشد. ) ، GPS به گونه اي طراحي گرديده است كه اگر توسط آنهايي كه از نظر كشور آمريكا مجاز نيستند مورد استفاده قرار گيرد ، اين كشور مي تواند در ارائه موقعيت يابي دقيق و مطمئن آن اختلال ايجاد كند . علاوه بر اين از جهت طراحي سيستم، مي تواند ميزان گيرندگي(susceptibility) گيرنده را نسبت به مزاحمت هاي پارازيتي(jamming) كم نمايد و نيز مي تـواند از عمليـات فريب (spoofing) جلوگيري نمايد . مزاحمت پارازيتـي ممكن است شامل بلوكه كردن عمدي و يا ارسال سيگنال هاي راديوئي بدون استفاده باشد . عمليات فريب عبارت است از ارسال اطلاعات غلط بصورتي كه كاربران به اشتباه بيفتند و سردرگم شوند . اين اقدامات در رابطه با عمليات نظامي طراحي شده اند و قادر هستند براي كاربران غير مجاز مشكلات قابل توجهي ايجاد نمايند. اما اين وضعيت در حال تغيير است زيرا GPS به تدريج كاربرد و مقبوليت غير نظامي بيشتر و بيشتري مي يابد.
***********************************************
در اوائل دهه 60 نيروي هوايي و نيروي دريايي ايالات متحده سيستم هاي ناوبري ماهواره اي مختلفي را مورد مطالعه قرار دادند. نيروي دريايي دو برنامه را معرفي نمود كه عبارت بودند از Transitو Timation .
در حالي كه نيروي دريايي سيستم هاي دو بعدي را مورد مطالعه قرار مي داد، نيروي هوايي درحال انجـام مطالعــات كلي در ارزيابــي يك سيستم ناوبري سه بعدي (طول ، عرض و ارتفاع ) تحت عنــوان B621 بود. اين سيستم از مسافت ياب ماهواره اي بر اساس
(PRN)digital sequences and pseudorandom noise repeatable
استفاده مي نمود.
در سال 1973 وزارت دفاع آمريكا دستوري صادر نمود كه بر اساس آن مسئوليت خدمات اجرايي براي يكپارچه كردن برنامه هاي Timation و B621 در يك سيستم واحــد ناوبري قابل استفاده در هرگونه وضعيت جوي تحت عنوان Navstar Global Positioning System به نيروي هوايي آمريكا محول شد ، در دسامبر 1973 دفتر برنامه ريزي ستاد مشترك، مجاز شد كه مرحله اول برنامه G PS را آغاز نمايد. اين مرحله شامل مطالعه ديدگاه كلي، عملكرد سيستم و بررسي كلي عملي بودن برنامه NAVSTAR بود كه مرحله اول آن در سال 1979 كامل گرديد ، متعاقب اين مرحله، مرحله دوم آغاز شد و شامل توليد انبوه تجهيزات بود كه توليد تجهيزات براي كاربران GPS و آزمايش سيستم را در بر مي‌گرفت. اين مرحله تا سال 1979 ادامه يافت.
مرحله سوم در سال 1985 با توليد بيشتر تجهيزات GPS و تكميل بيشتر سيستم آغاز شد كه به تكميل صورت فلكي ماهواره‌هاي GPS، ايستگاه كنترل اصلي (MCS) و تجهيزات پيشرفته براي كاربران منجر گرديد.
در هشتم دسامبر 1993 اطلاعيه وزارت دفاع آمريكا در مورد GPS صادر شد اين يبانيه مبني بر اين بود كه متعاقب ارزيابي قابليت عملكرد اوليه سيستم GPS توسط نيروي هوائي ، اين سيستم توانسته است جوابگوي دقت و آمادگي در سطح مورد نياز باشد.
در 17 جولاي 1995 تعداد 24 ماهواره از نوع Block II/IIA آماده به كار گرديدند و در مدار تعيين شده قرار گرفتند و صـــورت فلكي ماهواره ها با موفقيت آزمايش گرديـد. سه ماهواره از 24 ماهواره بصورت رزرو بودند تا بتوان هر يك از آنها را به سا دگي جايگزين ماهواره داراي نقص نمود. در آن زمان قابليت عملكرد كامل سيستم رسمأ توسط نيروي هوايي اعلام گرديد.
از سال 1986 تا سال 1991 برنامه ريزي كلي عمليات مربوط به GPS به پايگاه هوايي فالكن واقع دركلرادو محول گرديد و در ژانويه 1992 مأموريت اداره ايستگاه كنترل اصلي(Master Control Station) (شكل 3) به اسكادران دوم عملياتي كه در پايگاه كلرادو تشكيل گرديد، سپرده شد.

لطفا اهسته پیشبرید تا ما همگام با شما فرصت مطالعه داشته و جدا شدن از مبحث رو انتخاب نکنیم


البته تماما حسب استفاده از مطالب مفید و علاقه و کنجکاویم بوده

با تشکر ناتانائیل[golrooz]

خیلی ممنون

میسی

سلام. موضوع پرواز را دوست دارم، البته نه بصورت فنی. از زحمتی که برای نوشتن مطالب کشیدید بسیار تشکر میکنم. سعی میکنم مطالب را تا حد حوصله با دقتی در خور بخوانم. متشکرم

. . . . . . . . . . [shaad]