مقدمة في الاتصال والملاحة الجوية

مع تأمين آليات الطيران، بدأ الطيارون الأوائل مهام تحسين السلامة التشغيلية في وظائف الطيران، حيث تم تطوير هذا في جزء كبير من خلال استخدام أنظمة اتصال وملاحة موثوقة اليوم، مع وجود آلاف الطائرات في الجو في أي وقت، تعد أنظمة الاتصال والملاحة ضرورية لرحلة آمنة وناجحة، كما أن هناك تطوير مستمر يحدث، كما تعمل أجهزة الاتصال والملاحة الأصغر والأخف وزنًا والأكثر قوة على زيادة الوعي على سطح الطائرة.

الاتصال الصوتي الراديوي

كان واضحًا أن الاتصال الصوتي الراديوي أحد التطورات الأولى في استخدام الإلكترونيات في الطيران، حيث أن سرعان ما تبعت أجهزة الراديو الملاحية، كما توجد العديد من الملاحة الإلكترونية والمساعدات على الهبوط، وتوجد أيضًا الأجهزة الإلكترونية للمساعدة في الطقس وتفادي الاصطدام والتحكم الآلي في الطيران وتسجيل الرحلة وإدارتها والعناوين العامة وأنظمة الترفيه.

إلكترونيات الطيران في صيانة الطيران Avionics

إلكترونيات الطيران (Avionics): هي اتحاد بين كلمتي طيران (aviation) والإلكترونيات (electronics)، حيث يتم استخدام هذا المصطلح لوصف المعدات الإلكترونية الموجودة في الطائرات الحديثة، كما أنه لم يستخدم حتى السبعينيات، ولسنوات عديدة كانت الطائرات تحتوي على أجهزة كهربائية، لكن الأجهزة الإلكترونية الصلبة الحقيقية لم يتم تقديمها إلا بأعداد كبيرة في الستينيات.

فني الصيانة وإلكترونيات الطيران

يحتاج فني صيانة هيكل الطائرة ومحطة توليد الطاقة (A&P) إلى أن يكون على دراية بالأعمال العامة لإلكترونيات الطيران المختلفة غالبًا، ما يتم حجز صيانة أجهزة إلكترونيات الطيران الفعلية لمصنعي إلكترونيات الطيران أو محطات الإصلاح المعتمدة، ومع ذلك يظل التثبيت والتشغيل السليم لهذه الأجهزة والأنظمة مسؤولية الفني الميداني، والذي يجب أن يكون على علم ودراية بالمكونات الداخلية المستخدمة في أجهزة إلكترونيات الطيران، كما يناقش مجموعة واسعة من وسائل الاتصال الشائعة والمساعدات الملاحية الموجودة على متن الطائرات، حيث إن اتساع إلكترونيات الطيران واسع جدًا لدرجة أن مناقشة جميع أجهزة إلكترونيات الطيران غير ممكن.

ملاحظة: “A&P” اختصار لـ”Airframe and Powerplant”.

إلكترونيات الطيران

تاريخ إلكترونيات الطيران هو تاريخ استخدام الإلكترونيات في الطيران، حيث ساهمت متطلبات الطيران العسكري والمدني في تنميته، حيث جلبت الحرب العالمية الأولى حاجة ملحة للاتصالات، وبذلك تم إنشاء اتصالات صوتية من الأرض إلى الجو، وأدى تطوير موثوقية الطائرات واستخدامها للأغراض المدنية في العشرينيات من القرن الماضي إلى زيادة الأجهزة وحفز الحاجة إلى التغلب على الطيران الأعمى؛ أي الطيران دون أن تكون الأرض مرئية، كما أنه تم تطوير تحديد اتجاه المنارة الراديوية للملاحة أثناء الطريق، واقترن نظام الملاحة بالأجهزة بالاستخدام الراديوي البدائي لإنتاج أول هبوط أعمى آمن للطائرة.

في الأربعينيات من القرن الماضي، بعد عقدين من التطوير مربوطًا بمتطلبات نقل البريد وطيران الركاب، ضخت الحرب العالمية الثانية الإلحاح في تطوير الاتصالات اللاسلكية والملاحة بالطائرات، حيث كانت أجهزة الراديو للاتصالات، على الرغم من حجمها ضرورية على متن الطائرات، أيضًا تم تطوير ترددات عالية جدًا لأغراض الاتصال والملاحة وبدأ تركيب أول أنظمة هبوط للأجهزة الهبوط الأعمى في منتصف العقد، وبحلول نهاية العقد، تم إنشاء الشبكة الملاحية ذات النطاق متعدد الاتجاهات عالي التردد (VOR) وفي الأربعينيات أيضًا، تم تطوير أول ترانزستور مما مهد الطريق لإلكترونيات حديثة صلبة.

ملاحظة: “VOR” اختصار لـvery high frequency omni-directional range””.

النقل الجوي المدني

ازداد النقل الجوي المدني على مدى العقود الماضية، حيث تم تحسين معدات الاتصالات والملاحة وأنتج تطوير راديو الحالة الصلبة خاصة في الستينيات، مجموعة واسعة من أجهزة الراديو والملاحة الصغيرة والوعرة للطائرات، كما بدأ برنامج الفضاء وأضاف مستوى أعلى من الاتصالات والضرورة الملاحية، كما تم إطلاق أقمار اتصالات وتسبب الحشد العسكري للحرب الباردة في حدوث تطورات في التوجيه والملاحة، وولد مفهوم استخدام الأقمار الصناعية لتحديد المواقع.

في السبعينيات من القرن الماضي، تم تقديم مفهوم التحقق من صحة الملاحة عبر الأقمار الصناعية للجيش، وتم إطلاق سواتل نظام تحديد المواقع العالمي (Block I GPS) بشكل جيد في الثمانينيات بالعودة إلى الأرض، تم إنشاء نظام الملاحة بعيد المدى (LORAN)، كما تم تشغيل (Block II GPS) في منتصف الثمانينيات وبدأ تشغيل (GPS) في عام 1990 مع تشغيل نظام 24 قمرًا صناعيًا بالكامل في عام 1994.

وعلى مدى العقود القليلة الماضية، ازداد تطوير إلكترونيات الطيران بوتيرة أسرع من تطوير هيكل الطائرة ومحطة توليد الطاقة، كما تستمر التحسينات على إلكترونيات الحالة الصلبة في شكل تقنيات متناهية الصغر ونانو حتى يومنا هذا وتتجه الرؤيا نحو أجهزة أخف وزنًا وأصغر تتمتع بقدرات وموثوقية ملحوظة يتم التركيز فيها على تكامل مجموعة واسعة من وسائل الاتصال والملاحة.

ملاحظة: “NAS” اختصار لـ” national airspace system”.

ملاحظة: “GPS” اختصار لـ”Global Positioning System”.