قواعد طراحی و احداث برج مراقبت پرواز (کنترل ترافیک هوایی)3
تشخیص حرکت هواپیما درلحظه شروع Take-Off Run
برای آنکه مراقبین پرواز بتوانند حرکت هواپیماهای دیگر را به صورت ایمن و سریع کنترل کنند بایستی قادر به مشاهده هواپیمای خروجی بلافاصله بعد از شروع Take-Off Run باشند، در عمل، معمولا کنترلر شروع حرکت Take-Off Run را با اندکی تاخیر تشخیص میدهد، این تاخیر زمانی را «زمان پاسخگویی»(1) میگویند.
در مکانیابی برجهای مراقبت، هدف باید انتخاب مکانی باشد که کمترین زمان پاسخگویی را نسبت به انتهای باند داشته باشد. مدت زمان مطلوب پاسخگویی باید کمتر از 4 ثانیه باشد اما در شرایط خاص ممکن است به 5 ثانیه نیز افزایش یابد. اولین قدم در مکانیابی برج باید توجیهپذیری زمان پاسخگویی آن و تعیین مکانهای مناسب دیگر باشد. سپس دیگر عوامل موثر مثل شکل ظاهری، خط دید، ارتفاع برج و غیره باید برای دستیابی به بهترین مکان ممکن برای احداث برج لحاظ شوند.
تعیین ضوابط و ارائه فرمول
تحقیقات نشان داده است، جابجایی زاویهای(2) حرکت هواپیما نسبت به موقعیت کنترلر، معیار واقعی برای تشخیص شروع حرکت هواپیماست.
بر اساس تحلیلات آزمایش شده در این زمینه، برای تشخیص حرکت هواپیما بدون استفاده از دوربین دو چشمی، و با 96% احتمال درست بودن تشخیص، یک جابجایی زاویهای برابر با 11 دقیقه یا 0.184 درجه لازم است.
همانطور که میدانیم طول کمان مقابل به زاویه در دایرهای به شعاع r از فرمول زیر به دست میآید:
Arc θ=rθ که در آن بر حسب رادیان است؛ برای تبدل درجه به رادیان باید مقدار آنرا در 180/π ضرب کنیم که π در اینجا برابر 3.14 است. یعنی:
(0.184º)(π/180) = (θ radian) , r=2000m
که r در اینجا فاصله هواپیما تا برج است.
پس طول کمان مقابل به زاویه 0.184 درجه برابر است با:
Arc = (2000×0.184×3.14)/180 = 6.42m
در اینجا فاصله هواپیما از برج 2000 متر در نظر گرفته شده است. یعنی برای تشخیص هواپیما از فاصله 2000 متری، هواپیما حداقل باید 6.42 متر حرکت کند. البته باید توجه کرد که ما طول کمان مقابل به زاویه º0.184 را محاسبه کردیم، در صورتی که هواپیما درحالت Take off در مسیر مستقیم حرکت میکند، در اینجا به علت کوچک بودن زاویه، می توان از اختلاف ناچیز آنها صرف نظر کرد.
لطفا به شکل زیر دقت کنید:
ارائه فرمول:
ضوابط بالا در فرمول زیر استفاده میشوند:
R = 195(t)²
شعاع دایره به متر =R
زمان پاسخگویی به ثانیه =t
این فرمول برای ناحیه دایرهای شکلی که که در داخل آن زمان پاسخگویی از پیش تعیین شده میتواند توجیهپذیر باشد، استفاده میشود. این ناحیه دایرهای شکل با توجه به یک موقعیت روی Center line باند که هواپیما Take-off run خود را شروع می کند تعریف میشود، این موقعیت معمولا Runway end در نظر گرفته می شود. این فرمول برای تمامی Runway end ها و همچنین جاییکه نواحی دایرهای شکل دارای همپوشانی هستند نیز قابل استفاده است.
R = 195(t)² نشان میدهد که R تابعی از t میباشد. اگر به t زمان مطلوب پاسخگویی نسبت دهیم در آن صورت R به سادگی محاسبه میشود، برعکس اگر مقدار R را بدانیم زمان پاسخگویی مربوطه بدست خواهد آمد. لذا این فرمول ممکن است به دو منظور مورد استفاده قرار گیرد.
این فرمول برای تعیین شعاع ناحیه دایرهای شکلی که در داخل آن زمان تشخیص حرکت هواپیما به منظور Take-off از مقدار t از پیش تعیین شده بیشتر نباشد، استفاده میشود.
به شکل زیر دقت کنید که استفاده از این فرمول را بدین منظور نشان میدهد:
در توضیح شکل بالا باید گفت در مکانیابی برج هدف باید انتخاب مکانی باشد که مدت زمان پاسخگویی برای هر دو سر باند(RWY END) راضی کننده باشد، در واقع شکل بالا به صورت شماتیک این اصل در احداث برج را نشان میدهد.
در صفحات قبل گفتیم که مدت زمان مطلوب پاسخگویی باید کمتر از 4 ثانیه باشد. در شکل t=3sec فرض شده است که از فرمول R = 195(t)² برای مقدار R خواهیم داشت:
R=1755m
این شعاع دایره ای است که در داخل آن همه زمانهای پاسخگویی کمتر از 3 ثانیه و روی محیط آن 3 ثانیه خواهد بود. اما این دایره چگونه رسم میشود؟و مرکز آن چگونه باید تعیین شود؟
در رسم این دایره چند نقطه اهمیت فراوانی دارند، اول موقعیت هواپیما که ما آن را رویCenter Line باند و در Runway end در نظر میگیریم یعنی جاییکه بیشترین فاصله را از برج دارد،دوم مکان برج و سوم مرکز دایره.یعنی دایره مورد نظر باید طوری همه این نقاط را پوشش دهد که حداکثر زمان پاسخگویی 3 ثانیه باشد.مرکز این دایره روی خط عمود بر Center Line در نقطه Runway end و به شعاع R=1755m از آن میباشد. یعنی محیط این دایره حتما ازنقطه Runway end عبور خواهد کرد.برج را در ناحیه همپوشانی دو دایره احداث می کنیم تا حداقل زمان پاسخگویی را نسبت به هر دو سر باند داشته باشیم.اما اگر باندی وجود دارد که برای شما اهمیت بیشتری دارد یعنی بیشتر نشست و برخاستها از آن انجام میشود میتوانید برای آن باند زمان پاسخگویی کمتری نسبت به باند دیگر در نظر بگیرید در این صورت دایره رسم شده برای این باند کوچکتر از باند دیگر می شود، بدیهی است برج به باند غالب نزدیکتر میشود.در شکل بالا برای هر دو باند یک زمان پاسخگویی در نظر گرفته شده است.
فرمول R = 195(t)² به منظور تعیین زمان پاسخگویی که انتظار میرود با توجه به موقعیت فعلی یا پیشنهادی برج مراقبت در مورد Take-off ها در Runway end های مختلف اعمال شوند نیز قابل استفاده است. یعنی فرض کنید برج را احداث کردهایم و یا مکان احداث آن را با توجه به مراحل قبل پیشنهاد دادهایم، حال میخواهیم بدانیم که آیا این موقعیت برج نسبت به دو سر باند دارای زمان مطلوب پاسخگویی هست یا خیر؟ به شکل زیر دقت کنید:
تعیین «زمانهای پاسخگویی» با توجه به Runway end ها و موقعیت فعلی و یا پیشنهادی برج:
در شکل صفحه قبل C را به عنوان موقعیت فعلی و یا پیشنهادی برج و B را Runway end لحاظ کردیم:
- خط CB و عمود منصف بر آن را از نقطه F رسم کنید.
- خطی عمود بر Center line باند در نقطهB را طوری رسم کنید که خط عمود برنقطه F را در نقطه D قطع کند.
- D مرکز دایره ای به شعاع DB است که محیط آن از نقطه C عبور می کند.
- اندازه DB به متر همان R در فرمول R = 195(t)² است.
- در این مثال R = 3120m است که خواهیم داشت:
t = (3120/195)½ = 4sec
به همین ترتیب و به سادگی اگر موقعیت برج را C و Runway end را A فرض کنیم، برای زمان پاسخگویی مقدار 3sec بدست خواهد آمد.
(1): Response time
(2): Angular displacement
ترجمه و تالیف: مهندس محمد جواد ربیعی
کارشناس مراقبت پرواز (کنترل ترافیک هوایی) فرودگاه ارومیه
قسمت اول>> قسمت دوم >> قسمت سوم