Havacılıkta Elektronik Uçuş Gösterge Sistemi (Electronic Flight Instrument System - EFIS), bir uçak kokpitinde uçuş verilerini elektromekanik yerine elektronik olarak gösteren bir uçuş gösterge sistemidir. Bir EUGS, normalde bir adet Birincil Uçuş Ekranı (Primary Flight Display - PFD), bir tane Çok Fonksiyonlu Ekran (Multi-function Display) ve bir Motor Gösterge ve Mürettebat Uyarı Sistemi (Engine Indicating and Crew Alerting System - EICAS)'nden oluşur.

^{Uçuş Gösterge Sistemleri}

Temel Bileşenleri

Elektronik Uçuş Gösterge Sistemi (EUGS), modern uçaklarda kokpit ekranlarının dijitalleştirilmesini sağlayan bir sistemdir. Geleneksel analog göstergelerin yerine geçerek pilotlara daha net, okunabilir ve zenginleştirilmiş bilgiler sunar. EUGS, pilotların durumsal farkındalığını artırarak uçuşun güvenli ve verimli bir şekilde gerçekleşmesini sağlar.

Birincil Uçuş Ekranı (Primary Flight Display - PFD)

Birincil Uçuş Ekranı (BUE), EUGS'in en önemli parçalarından biridir ve "glass cockpit" (cam kokpit) kavramının temelini oluşturur. Geleneksel yapay ufuk (attitude indicator), hava hızı, irtifa, baş açısı (heading), dikey hız ve yaw gibi kritik bilgileri tek bir ekranda sunarak pilotların farkındalığını artırır.

Birincil Uçuş Ekranının Gösterdiği Veriler:

• Yapay Ufuk: Uçağın yatay ve dikey duruşunu gösterir.
• Hava Hızı Göstergesi: Uçağın anılık hız bilgilerini sunar.
• İrtifa Göstergesi: Uçağın deniz seviyesine göre yüksekliğini gösterir.
• Baş Açısı: Uçağın manyetik kuzeye göre yönünü belirler.
• Dikey Hız Göstergesi: Tırmanma veya alçalma oranını gösterir.

BUE, tehlikeli durumlarda pilotları uyaracak renk ve şekil değişiklikleri yapabilir. Örneğin, düşük hava hızı veya aşırı alçalma oranları gibi kritik bilgileri kırmızı renkle vurgulayarak pilotların dikkatini çeker.

^{Birincil Uçuş Ekranı (Kredi: Süleyman Sözkesen, Elektronik Gösterge Sistemleri)}

Çoklu İşlev Ekran (Multi-Function Display - MFD)

Çoklu İşlev Ekranı (ÇİE), uçuşun navigasyon ve hava durumu bilgilerinin birden fazla kaynaktan alınarak görüntülendiği ekrandır. BUE'yi destekleyici bilgiler sunar ve harita merkezli bir tasarımı vardır.

Çoklu İşlev Ekranının Gösterdiği Veriler:

• Navigasyon Bilgileri: Uçağın anılık rotası, konumu ve hedef noktaları.
• Hava Durumu Verileri: Radar bilgileri, fırtına ve rüzgar koşulları.
• Yakıt ve Elektrik Sistemleri: Yakıt akışı, depo seviyeleri ve elektrik sistemi bilgileri.
• Hava Trafiği: Diğer uçaklarla olan mesafeler ve yön bilgileri.
• Uçağın Süzülme Yarıçapı: Acil durumlarda en uygun iniş noktalarını belirlemek için hesaplanan menzil bilgileri.

ÇİE'ler dokunmatik veya buton kontrollü olabilir. Bazı tasarımlarda navigasyon ekranları BUE ile birleştirilebilir, böylece pilotlar tüm verileri tek bir ekranda izleyebilir.

^{Çoklu İşlev Ekranı (Kredi: CMC Electronics)}

Motor Gösterge ve Uyarı Sistemi (EICAS / ECAM)

EICAS (Engine Indications and Crew Alerting System)

EICAS, uçak motorları, yakıt sistemi, elektrik sistemi ve diğer kritik bileşenler hakkında detaylı bilgi verir. Geleneksel analog göstergelerin yerine sayısal veriler ve grafikler sunar. EICAS'ın temel amacı, pilotlara sistem durumunu anında görsel ve sesli uyarılarla iletmektir.

EICAS, örneğin motor yağ basıncı düştüğünde veya yakıt seviyesi kritik bir düzeye geldiğinde, pilotlara alarm sesi ve renkli uyarılarla durumu bildirir.

ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitoring - Airbus Sistemleri)

ECAM, Airbus tarafından geliştirilen ve EICAS'a benzer işlevlere sahip olan bir sistemdir. EICAS'ın sağladığı bilgilere ek olarak, pilotlara sistem arızalarıyla ilgili çözüm önerileri de sunar.

ECAM, motor durması, elektrik arızaları, hidrolik kayıpları gibi acil durum senaryolarında pilotlara hangi adımları atmaları gerektiğini ekran üzerinde gösterir. Bu sayede pilotların hataları minimuma iner ve daha hızlı karar vermeleri sağlanır

^{Motor Gösterge ve Uyarı Sistemi (Kredi: SKYbrary.com)}

Çalışma Prensibi

Elektronik Uçuş Gösterge Sistemi (EFIS), modern hava araçlarında uçuş bilgilerini pilotlara dijital ekranlar aracılığıyla sunan aviyonik bir sistemdir. EFIS, farklı sensörlerden ve uçuş bilgisayarlarından aldığı verileri işleyerek pilotlara anlaşılır ve optimize edilmiş bir gösterim sağlar.

1. Veri Toplama Aşaması

EFIS, uçuş için gerekli olan bilgileri uçaktaki farklı sensörlerden ve sistemlerden toplar. Bu sensörler arasında şunlar bulunur:

• Pitot Tüpleri ve Statik Portlar: Hava hızı, yükseklik ve tırmanma oranı gibi bilgileri sağlar.
• Ataletsel Navigasyon Sistemi (INS/IRS): Uçağın yönü, ivmesi ve konumunu belirler.
• GPS (Küresel Konumlandırma Sistemi): Hassas konum bilgileri sağlar ve seyrüsefer sistemine entegre edilir.
• Hava Veri Bilgisayarı (ADC - Air Data Computer): Hava hızı, irtifa ve sıcaklık gibi parametreleri işler.
• Uçuş Yönetim Sistemi (FMS - Flight Management System): Rotayı, yakıt yönetimini ve otomatik uçuş kontrollerini hesaplar.
• Motor ve Sistem İzleme Sensörleri: Motor sıcaklığı, yakıt tüketimi, hidrolik basınç gibi uçak sistemlerine ait verileri toplar.

2. Verilerin İşlenmesi ve Analizi

Toplanan ham veriler, merkezi işlem birimi olan" Aviyonik Veri İşleme Birimi (Avionics Computer Unit)" tarafından analiz edilir ve düzenlenir. Bu süreçte:

• Sensörlerden gelen veriler doğruluk açısından kontrol edilir.
• İlgili sistemler arasında çapraz doğrulama yapılarak hatalar minimize edilir.
• Anormal durumlar veya sistem hataları tespit edilerek uyarılar oluşturulur.
• Görsel ve grafiksel olarak anlaşılır formatta gösterime hazır hale getirilir.

3. Bilgilerin Ekranlara Yansıtılması

EFIS, uçuş bilgilerini pilotlara anlaşılır şekilde sunmak için LCD veya LED ekranlardan oluşan göstergeleri kullanır. Ana ekranlar şunlardır:

• Birincil Uçuş Ekranı (PFD - Primary Flight Display): Yapay ufuk, hız, irtifa, dönüş oranı ve hava durumu gibi kritik uçuş bilgilerini içerir.
• Çoklu İşlevli Ekran (MFD - Multi-Function Display): Haritalar, hava durumu radar bilgileri, motor performans verileri gibi geniş kapsamlı bilgileri gösterir.
• Motor Gösterge ve Uyarı Sistemi (EICAS/ECAM): Motor durumu, yakıt tüketimi, uçuş kontrol sistemleri ve arıza uyarıları hakkında bilgi verir.

4. Pilotun Müdahale Etmesi ve Sistemin Geri Bildirim Sağlaması

EFIS, sadece veri görüntülemekle kalmaz, aynı zamanda pilotlara uyarılar ve öneriler sunarak durumsal farkındalığı artırır. Örneğin:

• Yakıt basıncı düşerse EICAS/ECAM sistemi uyarı verir ve sorunu gidermek için öneriler sunar.
• Anormal bir hava akımı tespit edilirse PFD’de ilgili göstergeler vurgulanarak pilotun hızlı karar vermesi sağlanır.
• Navigasyon hatası tespit edilirse MFD’de alternatif rotalar önerilir.

5. Otomatik Uçuş Sistemleri ile Entegrasyon

EFIS, uçak otomasyon sistemleri ile entegre olarak çalışarak otomatik pilot, otopilotlu iniş ve hava trafik yönetim sistemleri ile veri paylaşır. Örneğin:

• Uçuş Yönetim Sistemi (FMS): Otomatik pilotun uçağı belirlenen rotada tutmasına yardımcı olur.
• Trafik Uyarı ve Çarpışma Önleme Sistemi (TCAS): EFIS ekranlarında diğer hava araçlarının konumlarını ve olası çarpışma risklerini gösterir.
• Hava Durumu Radar Sistemleri: Pilotlara en güncel meteorolojik bilgileri sunar ve tehlikeli hava koşullarına karşı uyarılar sağlar.

Avantajları

1. Gelişmiş Durumsal Farkındalık

EFIS, uçuş bilgilerini görsel olarak zenginleştirilmiş bir formatta sunarak pilotların hava aracı ile ilgili kritik verileri hızlı bir şekilde değerlendirmesini sağlar.

• Önemli bilgilerin vurgulanması: Örneğin, uçak ani bir irtifa kaybı yaşarsa, gösterge panelinde bu durum kırmızı renkle belirginleştirilir.
• Entegre harita sistemleri: Pilotlar, navigasyon haritalarını ve hava trafik bilgilerini aynı ekranda görebilir, böylece karmaşık veri analizi için harici sistemlere olan ihtiyaç azalır.
• Yapay Ufuk (Artificial Horizon): Görüşün düşük olduğu koşullarda bile pilotlara uçuş yönü hakkında net bilgi sağlar.

2. Pilotun İş Yükünü Azaltma

EFIS, bilgileri organize bir şekilde sunduğu için pilotların gereksiz bilgi yükü altında kalmasını önler.

• Bilgilerin önceliklendirilmesi: Kritik durumlarda yalnızca en önemli göstergeler vurgulanır, böylece pilotun dikkat dağıtıcı unsurlardan kaçınması sağlanır.
• Otomatik hata tespiti ve öneriler: EICAS veya ECAM sistemleri, arıza veya kritik durumlarda pilotlara düzeltici eylemler önerir. Örneğin, bir motor arızası durumunda önerilen prosedürler ekranda belirir.
• Daha az fiziksel efor: Geleneksel elektro-mekanik göstergelerde, pilotlar farklı paneller arasında bilgi almak için sürekli hareket etmek zorundayken, EFIS tüm verileri tek bir ekranda sunarak pilotun göz hareketlerini optimize eder.

3. Gelişmiş Uçuş Güvenliği

EFIS, uçuş güvenliğini artırmaya yönelik çeşitli özellikler sunar:

• Gerçek zamanlı sistem takibi: Motor, yakıt, hidrolik ve elektrik sistemleri sürekli olarak izlenir ve olası arızalar için erken uyarılar sağlanır.
• Hava trafik uyarıları: EFIS, "Trafik Uyarı ve Çarpışma Önleme Sistemi (TCAS)" ile entegre çalışarak potansiyel çarpışma risklerine karşı uyarılar verir.
• Otomatik hava durumu güncellemeleri: EFIS, uçuş sırasında değişen hava koşullarını otomatik olarak analiz eder ve pilotları tehlikeli hava olaylarına karşı bilgilendirir.

4. Daha Kolay ve Hızlı Eğitim Süreci

• Sadelik ve Kolay Anlaşılırlık: Geleneksel göstergelerle çalışan pilotların eğitim süreci uzun ve karmaşıktır. EFIS’in grafiksel arayüzü sayesinde yeni nesil pilotlar, uçuş bilgisini daha hızlı kavrayabilir.
• Simülatörlerle uyumluluk: Modern uçuş simülatörleri, EFIS sistemlerini birebir kopyalayarak pilotların gerçeğe yakın bir eğitim almasını sağlar.

5. Daha Verimli ve Ekonomik Operasyonlar

• Daha hafif ve az yer kaplayan sistem: Geleneksel elektro-mekanik göstergeler, uçak içinde daha fazla yer kaplar ve daha ağırdır. EFIS, dijital ekranlarla bu ağırlığı azaltarak yakıt tasarrufu sağlar.
• Daha az bakım gereksinimi: Dijital sistemlerin arıza yapma olasılığı elektro-mekanik göstergelere kıyasla daha düşüktür, bu da uçak bakım sürelerini ve maliyetlerini azaltır.
• Enerji verimliliği: Daha az güç tüketen ekran teknolojileri sayesinde uçuş sistemlerinin toplam enerji tüketimi düşer.

6. Esnek ve Kişiselleştirilebilir Gösterge Ayarları

• Farklı görev profillerine uygun ekran tasarımları: Askeri uçaklar, yolcu uçakları veya iş jetleri için özel EFIS konfigürasyonları oluşturulabilir.
• Pilot tercihlerine göre özelleştirme: Gösterge renkleri, simgeler ve ekran düzeni, pilotun kişisel tercihlerine göre ayarlanabilir.
• Arayüz güncellemeleri: Yazılım güncellemeleri sayesinde EFIS ekranları, yeni uçuş gereksinimlerine kolayca adapte edilebilir.