ADF(AUTOMATIC DIRECTION FINDER) ve NDB (NON DIRECTION BEACON) Nedir?

Genel anlamda bu sistemler bir elektromanyetik dalganın yayılma yönünün radyoelektrik olarak ölçülmesi prensibine dayanır. Pratikte dalganın yayınlandığı vericinin yönünün ölçülmesidir. Havacılıktaki uygulamaları iki şekilde karşımıza çıkmaktadır.



Yön Bulucu (VDF, VHF Directional Finder) : Verici uçak üzerindedir. VHF bandında yayınlanan dalga, VHF bandında çalışan ve kule üzerinde bulunan VDF (VHF Directional Finder) cihazı yardımıyla kule operatörü tarafından okunur ve uçağın kuleye göre yönü saptanır. Daha sonra bu bilgi tekrar VHF bandında pilota iletilir. VDF sistemi bir ATC radar ekranı üzerindeki radar cevaplarının ayrılmasına yardım etmek, uçağı istasyona yönlendirmek, uçağın istasyona veya istasyonun uçağa göre pozisyonlarını vermek, bazı daha gelişmiş türlerinde uçağın meydana inişini sağlamak amacıyla kullanılır. 30 Hz.’lik iki sinyal arasındaki faz farkı yayın yapan vericinin yönünü belirler. Ayrıca 300-3000 Hz. frekanslı ses sinyali ve 30 Hz’lik iki sinyal taşıyıcı VHF frekansı ile aynı anda modüle edilir. Alıcıda tekrar bu iki işaret de-modüle edilerek gerekli yerlere (gösterge, hoparlör vb.) verilir. Taşıyıcı frekansı 118-136 MHz arasında seçilir. 121,5 MHz acil durum (emercensi) frekansı olarak seçilmiştir. Hata payı birkaç derecedir.

VDF sisteminin ulaşabileceği menzil D NM = 1,25 ( ?HT + ?HR ) formülü ile bulunur. Ancak menzil aynı zamanda uçaktaki vericinin gücüne de bağlıdır. Hata payı 5-100’dir. Maliyeti düşük, bakımı ve kurulması kolaydır. Uçak üzerinde kule ile haberleşme bağlantısı dışında herhangi bir gösterge veya ek teçhizata gerek yoktur. Dezavantajları ise bilginin süreksizliği, yerde bir operatöre ihtiyaç göstermesi, bilginin orta doğrulukta olması ve sistem kapasitesinin düşük olmasıdır.

Uçak Bordo Sistemi (ADF Automatic Direction Finder): Bir yer istasyonundan LF/MF bandında yayınlanan elektromanyetik dalga, ADF (Automatic Direction Finder) cihazı yardımıyla alınarak yön bilgisi bordodaki göstergeler (ADF, RMI göstergeleri) vasıtasıyla pilota bildirilir (QDM,QDR bilgisi yani istikamet açısı ve geri istikamet açısı). ADF radyo istikamet bulucusu, uçaktan bir radyo göndermecine olan yönü belirtmek için kullanılan bir radyo almacıdır. Transistörlü radyonun bazı istikametlerde zayıf sinyal almasına benzer. ADF ibresi antenin yayın hattına dik olduğu sessizlik durumunu gösterir. Uçakların yayın yapan yer istasyonlarına bağlı olarak yön bulması imkanını sağlayan bir seyrüsefer yardımcısıdır. LF ve MF bandında çalışan bu sistem uçağın bulunduğu pozisyona göre istasyonun yönünü gösterir.

NDB (Non Directional Beacon) ve L (locator) olmak üzere iki tür yer istasyonu vardır. Sistemin çalışma frekansı 200-1750 kHz. arasında değişir. İletimde genlik modülasyonu kullanılır. Çalışma prensibi VDF ile aynıdır. Her yer istasyonu mors kodunda iki üç harfli tanıtım sinyali gönderir. NDB için dakikada 2 defa , L (Localizer) için dakikada 6 defa tanıtım sinyali yayınlanır. ADF sistemi normal uçuşta, yaklaşmada ve her uçuş seviyesinde kullanılabilir. NDB daha çok seyrüsefer sırasında, L (Localizer) ise yaklaşmalarda kullanılır. Locator’un verici gücü 10-50 W, NDB’nin ise 1-5 kW seviyesindedir. Buna bağlı olarak da locator’un menzili 15-25 NM, NDB’nin genelde 50-100 NM düzeyindedir.

Sistem hatası ± 5 derecedir. Özellikle geceleri hata miktarı yukarıda belirtilen değerlere ulaşabilir. Orajlı havalarda güvenilmez. Çevredeki manyetik alanlar asıl sinyalin genliğini bozarak parazitli almaya ve zayıf işarlara sebep olur. Aynı frekanstaki daha kuvvetli istasyonun yerini gösterir.

NDB’ de gün içinde deniz üzerinde 430 NM, kara üzerinde 330 NM’ ye, geceleri ise deniz üzerinde 160 NM, kara üzerinde 125 NM’ ye kadar sinyalin ulaşması mümkündür. Locator genelde pist orta hattına yerleştirilir ve son yaklaşma yardımcısı olarak kullanılır.

Uçak üzerindeki alıcı anten bir dikdörtgen çerçeve şeklindedir. Anten gelen sinyale paralel ise maksimum, dik ise minimum güçte bir sinyal indüklenir.

Sistemin performansını yani doğruluk ve menzilini etkileyen hata kaynakları aşağıda verilmiştir.
(1) Dağ Etkisi (Mountain Effect): Özellikle dağlık bölgelerde aynı istasyondan gönderilen sinyalin hem doğrudan hem de dağlardan yansıyarak ulaşması sonucu alınan bilgide bozulma meydana gelmesi olayıdır. (Şekil 2-3)
(2) Gece Etkisi (Night Effect): Özellikle geceleri gök dalgalarının etkin olması sebebiyle aynı istasyondan gönderilen sinyalin hem doğrudan hem de gök dalgası şeklinde alıcıya ulaşması sonucu alınan bilginin bozulmasıdır. (fading olayı)
(3) Kıyı Etkisi (Coastal Effect) : Radyo dalgası karada yayılırken deniz üzerinde yayılmaya başlarsa sinyal kırılmaya uğrar. Dolayısıyla radyo dalgası uçağa doğrudan ulaşmadığı için pozisyon bilgisinin doğruluğu azalır. Sinyal karadan denize ne kadar dik bir açıyla girerse oluşacak hata miktarı o oranda düşer. Kıyı hatları küçük açılarda düşük frekanslı radyo dalgalarını kırabilir. Bu hadiseyi kıyı hattından 300 ve daha büyük açılarla sinyal verecek istasyonları kullanarak minimize edebilirsiniz.
(4) Atmosferik Etki: ADF sistemi LF ve MF bandında çalıştığı için havanın statik parazitlerinden büyük ölçüde etkilenir. Dolayısıyla kötü hava şartlarında alınan bilginin doğruluğu da düşer.
(5) Diğer İstasyonlarla Sinyal Karışması: NDB istasyonlarına olan yoğun talep ve sınırlı frekans bandı sebebiyle aynı frekansta yayın yapan ve birbirine yakın istasyonların karışması kolaydır.

Sistemin basit ve ucuz olması, VDF’e göre statik parazitlerden daha az etkilenmesi ve gün boyunca gök dalgaları hakim olmadığı için sinyal karışması ve fading olayının görülmemesi ADF sisteminin avantajlarıdır.

Sistemin meteorolojik şartlara duyarlı olması, fading olayı sebebiyle özellikle geceleri alınan bilgiye güvenilememesi ve dikey olarak ± 450’lik bölgede sessizlik konisi bulunması ise dezavantajları olmaktadır.