نظام إدارة رحلة الطيران

أعلى مستوى من نظام الطيران الآلي هو رحلة (FMS)، والشركات التي تقوم بتأجير الطائرات لها نتائج خاصة ترغب في تحقيقها، بحيث يساهم الأداء في الوقت المحدد والحفاظ على الوقود والعمر الطويل للمحرك والمكونات في تحقيق الربحية، كما يساعد نظام (FMS) في تحقيق هذه النتائج من خلال تشغيل الطائرة بدقة أكبر ممّا يمكن بواسطة طيار بشري وحده.

ما هو نظام إدارة رحلة الطيران

نظام إدارة الطيران (FMS): هي عبارة عن كمبيوتر متعدد الأغراض للملاحة والأداء وعمليات الطائرات مصمم لتوفير البيانات الافتراضية، والتناغم التشغيلي بين العناصر المغلقة والمفتوحة المرتبطة بالرحلة من بداية المحرك المسبق والإقلاع للهبوط وإغلاق المحرك.

• “FMS” هي اختصار لـ “Flight-Management-System”.

مكونات نظام إدارة رحلة الطيران

يُعد (FMC) هو نظام كمبيوتر يستخدم قاعدة بيانات كبيرة للسماح ببرمجة الطرق مسبقاً وتغذيتها في النظام عن طريق أداة تحميل البيانات، بحيث يتم تحديث النظام باستمرار مع وضع الطائرة بالرجوع إلى وسائل المساعدة الملاحية المتاحة ويتم تحديد أنسب الوسائل تلقائياً أثناء تحديث المعلومات.

تم تجهيز معظم الطائرات التجارية والتجارية الحديثة بنظام أدوات الطيران الإلكتروني، والذي يحل محل الأنظمة التقليدية وشاشات عرض سطح الطيران، بحيث يتكون FMS من أربعة مكونات رئيسية:

• كمبيوتر إدارة الطيران (FMC).

• نظام التحكم التلقائي في الطيران أو نظام التوجيه التلقائي للطيران (AFCS) أو (AFGS).

• نظام الملاحة الجوية.

• نظام أدوات الطيران الإلكتروني (EFIS) أو أجهزة كهروميكانيكية معادلة.

ملاحظة:“AFCS” هي اختصار لـ “Automatic-Flight-Control-System”.

ملاحظة:“EFIS” هي اختصار لـ “Electronic-Flight-Instrument-System”.

ملاحظة:“AFGS” هي اختصار لـ “Automatic-Flight-Guidance-System”.

كيفية عمل نظام إدارة رحلة الطيران

يتلقى (AFCS) أو (AFGS) معلومات المستشعر من أنظمة الطائرات الأخرى واعتماداً على ما إذا كانت الطائرة تحت الطيار الآلي أو التحكم اليدوي، فإنّ تحديدات وضع (AFCS) التي يقوم بها الطاقم إمّا ستتحرك وتتحكم تلقائياً في أسطح التحكم في طيران الطائرة، أو تعرض أوامر مدير الطيران ليتبعها الطيار لتحقيق الحالة المطلوبة.

نظام الملاحة عبارة عن حزمة متكاملة تحسب باستمرار موقع الطائرة ,قد يشمل مدخلات النظام المرجعي بالقصور الذاتي (IRS) ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، بالإضافة إلى أجهزة الاستقبال للمساعدات الأرضية وفي حالة (EFIS)، يتم عرض هذه المدخلات الملاحية على أساس الموقف ونظام مرجع العنوان (AHRS)، كما يتم عرض حالة الطائرة إمّا على (EFIS) أو أجهزة (Conventiomal)، حيث يكون تأثير التحكم في طائرة (FMS) مرئياً بشكل أساسي.

يمكن اعتبار (FMS) كنظام كمبيوتر رئيسي يتحكم في جميع الأنظمة الأخرى والمحوسبة وغير ذلك، كما إنّه ينسق تعديل معلمات الرحلة والمحرك وهيكل الطائرة، إمّا تلقائياً أو عن طريق إرشاد الطيار إلى كيفية القيام بذلك، كما يتم أخذ جميع جوانب الرحلة في الاعتبار من التخطيط المسبق إلى الانسحاب إلى المسار النفاث عند الهبوط، بما في ذلك التعديلات على متن الطائرة إلى مسارات العمل المخطط لها.

المكون الرئيسي لنظام (FMS) هو كمبيوتر إدارة الرحلة (FMC)، بحيث يتواصل مع (EICAS) أو (ECAM) و(ADC) وجهاز كمبيوتر إدارة الدفع الذي يتحكم في وظائف (autothrottle)، ومولدات رموز (EIFIS) ونظام التحكم التلقائي في الطيران والنظام المرجعي بالقصور الذاتي وأنظمة تجنب الاصطدام وجميع مساعدات الملاحة اللاسلكية عبر البيانات الناقلات.

واجهة النظام عبارة عن وحدة عرض تحكم (CDU) توجد عادةً في الأمام على قاعدة التمثال المركزية في قمرة القيادة، بحيث يحتوي على لوحة مفاتيح أبجدية رقمية كاملة وشاشة (CRT) أو شاشة (LCD) أو شاشة عمل ومذيعات الحالة والحالة ومفاتيح الوظائف المتخصصة، كما يستخدم FMS النموذجي FMCs التي تعمل بشكل مستقل كوحدة للطيار ووحدة مساعد الطيار، ومع ذلك فهم يجرون الحديث المتبادل من خلال حافلات البيانات.

في التشغيل العادي يقوم الطيار ومساعد الطيار بتقسيم عبء العمل ومع تعيين وحدة التحكم المركزية للطيار للإشراف والتفاعل مع المعلمات التشغيلية، وتتعامل وحدة التحكم (CDU) الخاصة بالمساعد على الأعمال الملاحية، وهذا اختياري وفقاً لتقدير طاقم الطائرة، وفي حالة فشل أحد المكونات الرئيسية تستمر الوحدات التشغيلية المتبقية في العمل بتحكم كامل وبدون اختراق النظام.

• “GPS” هي اختصار لـ “Global-Positioning-System” و”CDU” هي اختصار لـ “Control-Display-Unit”.

• “LCD” هي اختصار لـ “liquid-crystal-displays” و”EICAS” هي اختصار لـ “Engine-Indicating-and-Crew-Alerting-System”.

• “ECAM” هي اختصار لـ “Electronic-Centralized-Aircraft-Monitor” و”CRT” هي اختصار لـ “cathode-ray-tubes”.

• “ADC” هي اختصار لـ “Air-Data-Computer” و”AHRS” هي اختصار لـ “Attitude-and-heading-reference-system”.

مبدأ عمل نظام إدارة رحلة الطيران

تحتوي كل رحلة طائرة على مكونات رأسية وأفقية وملاحية، كما يتم صيانتها من خلال التحكم في المحرك وعناصر التحكم في هيكل الطائرة، وأثناء القيام بذلك تتوفر العديد من الخيارات للطيار ويمكن تغيير معدل الصعود وإعدادات الدفع ومستويات (EPR) وسرعة الطيران ومعدلات الهبوط وشروط أخرى، كما تستخدم شركات النقل الجوي التجارية (FMC) لوضع مبادئ توجيهية يمكن من خلالها تسيير الرحلات الجوية.

يقوم (FMC) بتخزين في قاعدة بياناته حرفياً المئات من خطط الرحلات مع معلمات تشغيلية محددة مسبقًا يمكن اختيارها وتنفيذها، كما يسمح التكامل مع مساعدات (NAV-COM) لـ (FMS) بتغيير ترددات الراديو أثناء تنفيذ خطة الرحلة، وتسمح الحسابات الداخلية التي تستخدم المدخلات المباشرة من تدفق الوقود وأنظمة كمية الوقود لـ (FMC) بتنفيذ عمليات بسيطة أو متابعة أهداف أخرى، مثل العمليات عالية الأداء إذا كان تعويض الوقت أمراَ بالغ الأهمية في رحلة معينة.

كما يتم دمج اعتبارات الطقس وحركة المرور، بحيث يمكن لـ (FMS) التعامل مع جميع المتغيرات تلقائياً ولكنّه يتواصل عبر شاشة (CDU) لتقديم الإجراء المخطط له، أو الحصول على إجماع أو طلب إدخال أو قرار، وكما هو الحال مع أنظمة المراقبة يشمل (FMS BITE) ويراقب FMC أنظمته بالكامل ومدخلاته باستمرار بحثًا عن الأعطال أثناء التشغيل.

يمكن للصيانة الشخصية استرداد رسائل الخطأ المُسجلة التجريبية والمولدة في النظام، كما يمكنهم أيضاً الوصول إلى صفحات الصيانة، والتي تستدعي الوحدات القابلة للاستبدال (LRUs) التي تم تتبع الأعطال فيها بواسطة نظام (BITE)، كما يأخذ مصطلح الإدارة أشكالاً عديدة وفي الواقع فإنّ التعريف الأساسي “للتحكم أو التوجيه” يقوم كل شيء.

عند استخدامها في مجال الطيران تعمل منظمات منظمة مع موظفين لديهم وظائف أو تخصصات محددة والأمر متروك لمدير القسم؛ لتحديد الأولويات من حيث احتياجات الطائرات التي يحتاجها المتخصص والنسبة المئوية للقوة العاملة لإعادة الطائرة إلى الخط، ولرحلة مجدولة، غالباً ما يكون لرئيس الصيانة اعتبارات بما في ذلك القوى العاملة المتاحة والجداول الزمنية والتكاليف، والتي يجب موازنتها جميعًا لبدء أفضل خطة ممكنة لتحقيق النتائج المرجوة.

في العديد من الطائرات الحديثة غالباً ما يُشار إلى طاقم قمرة القيادة باسم “مديرو سطح الطائرة”، كما أنّ مهارات القيادة على الرغم من أنّها لا تزال مهمة، يتم استكمالها بالكفاءة في أنواع مختلفة من تكنولوجيا الكمبيوتر، ولم يكن كل هذا منذ سنوات عديدة عندما كانت أساليب الملاحة متروكة لتقدير الطيار، فيقومون بضبط جهاز تحديد الاتجاه التلقائي (ADF) أو تعيين تردد لمحطة نطاق متعدد الاتجاهات (VOR) عالية التردد للغاية.

ملاحظة:إنّ نظام إدارة الرحلة (FMS) هو في الأساس جهاز كمبيوتر بنظام الملاحة مع بعض القدرات المحيرة للعقل.

ملاحظة:“EPR” هي اختصار لـ “Engine-Pressure-Ratio” و”VOR” هي اختصار لـ “Very-high-frequency-omni-directional-range”.

ملاحظة:“ADF” هي اختصار لـ “Automatic-Direction-Finding” و”BITE” هي اختصار لـ “Built-in-test-equipment”.