Gökyüzündeki uçak sayısı giderek artarken bu uçakların havada çarpışması nasıl önleniyor? Uçaklar aynı rota üzerinde güvenli bir şekilde nasıl uçuyor bunu hangi sistem nasıl sağlıyor? TCAS olarak adlandırılan Traffic Alert and Collision Avoidance System yani Trafik Uyarısı ve Çarpışma Önleme Sistemi, bugün modern uçakların çok önemli bir parçası…
Uçaklar (RVSM onaylıysa) RVSM prosedürlerinden ötürü 29 bin feet ve 41 bin feet aralığında 1000 feetlik (304 metre) dikey ayrımla (separation) uçarlar. Uçakların birbirlerine göre limit dışı tehlikeli yaklaşma durumu 450 binde 1 oranındadır.
TCAS nedir
TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System) kokpit ekibinin civardaki trafiğe yönelik farkındalığını artırmak ve potansiyel çarpışmalardan kaçınmak için görsel ve işitsel uyarılar sağlar. Bu uyarılara uygun manevralar üretmek için tasarlanmıştır. Bunu yapmak için ATC transponder veya ADS-B verilerini kullanır. TCAS yer bazlı ATC sisteminden bağımsız çalışır.
TCAS transponderı olan uçakları algılar. Bu algılama için transponder açık olmalı ve doğru olarak ayarlanmalıdır. Eğer uçağın transponderı kapalı veya çalışmıyor ise TCAS herhangi bir trafiği algılamaz, uyarı ve tavsiye üretmez.
Modern yolcu uçaklarında TCAS bilgileri Navigation Display veya Elektronik Yatay Durum Göstergesinde (EHSI) gösterilirken daha eski yolcu uçaklarında TCAS bilgileri Dikey Hız Göstergesinde (VSI) gösterilir.
TCAS’in tarihi
Uçakların havada çarpışmasını (mid-air collision) önlemek için yapılan çalışmalar 1950’li yıllarda başlamıştır. 30 Haziran 1956 tarihinde United Airlines’ın Douglas DC-7 uçağıyla Trans World Airlines’ın Lockheed L-1049A uçağının havada çarpışması sonucu 128 kişi hayatını kaybetmiştir.
1963 yılında Ulus faciası olarak bilinen Middle-East havayollarının Vickers 754D uçağıyla Türk Hava Kuvvetlerine ait C-47D’nin Ulus-Ankara üzerinde 7000 feet civarında havada çarpışması sonucu uçaklarda 17, yerde 87 kişinin öldüğü bir kaza gerçekleşmiştir.
1981 yılında FAA tarafından TCAS geliştirilip 1987 yılında operasyonel olarak onaylanmıştır. 1989 yılından itibaren Amerikan hava sahasında 19 yolcudan fazla yolcu taşıyan uçaklarda TCAS sisteminin kullanılması zorunlu hale getirilmiştir. EASA ise 2000 yılından itibaren TCAS’ı zorunlu hale getirmiştir.
TCAS temel komponentleri
TCAS antenleri: Alıcı ve verici olmak üzere 2 adettir. Uçak gövdesinin üstünde ve altında bulunurlar.
TCAS bilgisayarı: Displaylerde 8 uçağa kadar gösterir. Sistemin 32 uçağa kadar takip yeteneği vardır. Hava sahasının izlenmesi, tehdit takibi ve tehdit değerlendirmesi görevlerini yapar.
ATC/TCAS kontrol paneli: TCAS bilgisayarının kontrolünü sağlamakla birlikte çeşitli modların seçilmesini sağlar.
TCAS bilgisayarı ATC/TCAS kontrol paneli
Nasıl çalışır
TCAS’e sahip uçaklar belirli bir mesafe (yatayda yaklaşık 30-40 NM yarıçapında, dikeyde yaklaşık 6500-9900 feet) içinde tarama yapar. 1030 Mhz frekansından yapılan sorgu sonucunda 1090 mHz bandından diğer uçaklardan şu veriler alınır: manyetik heading, maksimum gerçek hava sürati, basınç irtifası, radyo irtifası. Sinyallerin gidip gelmesindeki zaman farkına göre iki uçak arasındaki mesafe belirlenir. ADS-B sistemine sahip uçaklarda bu sorgulama (interrogation) yoktur ve direkt olarak 1090 mHz üzerinden bu bilgiler verilir.
TCAS üç boyutlu bir harita üzerinde çevredeki trafiklerden gelen bu bilgileri analiz ederek muhtemel çarpışma noktasını (Closest Approach Point-CPA) hesaplayarak pilotlara TA ve RA uyarıları sağlar.
TA (Traffic Advisory): İrtifaya göre değişmekle birlikte CPA’ya 35-48 saniye kala ‘’Traffic! Traffic!’’ diye sesli ikaz verir. TA bölgesi içinde olan uçak amber renkte gösterilir.
RA (Resolution Advisory): CPA’ya 20-30 saniye kala iki uçağa çözüm önerisi sunar. Çarpışmadan kaçınma için örnek olarak bir uçağa ‘’Descent (alçal)’’ komutu verirken diğerine ‘’Climb (yüksel)’’ komutu verir. RA bölgesi içindeki uçak kırmızı renkte gösterilir.
İlgili trafikle çarpışma olasılığı ortadan kalkınca TCAS “Clear of Conflict” şeklinde sesli ikaz verir.
Überlingen kazasından sonra pilotların ATC talimatları yerine TCAS talimatlarını dinlemeleri zorunlu hale getirilmiştir.
Hangi modelleri var?
TCAS I: Sadece trafik yakınlaşma (TA) uyarısı verir, çözüm önerisi (RA) sağlamaz.
TCAS II: TA uyarısı vermekle birlikte çözüm önerisi (RA) sağlar. TCAS-2 ICAO standartlarını karşılar.
TCAS III: TCAS II’nin gelişmiş versiyonudur. Dikey çözüm önerisi yanında yatayda da çözüm önerisi sağlar. TCAS III geliştirme çalışmaları askıya alınmış olup güncel olarak kullanılmamaktadır.
