Havacılık sektöründe farklı uçak tipleri ve uygulamaları için geliştirilmiş sayısal veri iletim standartları mevcuttur. Verici ve alıcı sistemler arasında analog ve sayısal sinyallerin etkin olarak iletilebilmesi için bazı standartlara uyulması gereklidir. Başka bir ifadeyle bilgisayar sistemlerinin aynı dili paylaşmaları gereklidir. Uçak veri hatlarında kullanılan dil tipi protokol olarak tanımlanmaktadır. Sivil uçak veri hat protokolleri ARINC (Aeronautical Radio Incorporated- Havacılık Radyo Kuruluşu) ile tanımlanırken, askeri uçaklardaki protokol MIL-STD (Military Standard-Askeri Standart) ile tanımlanmaktadır. Uçak üzerindeki sayısal veri iletimi için ARINC 429, ARINC 629, CSDB (Commercial Serial Digital Bus- Ticari Seri Sayısal Hat), ASCB (Avionics Serial Communication Bus- Aviyonik Seri Haberleşme Hattı), MIL-STD 1553 gibi veri iletim standartları geliştirilmiştir.
CSDB
Bu standart 1980’li yılların başında bölgesel uçak ve iş jetlerinde kullanılmak üzere “Collins Avionics” tarafından geliştirilmiş ve SAAB bölgesel uçakları ve Hawker iş jetlerini de içine alan çok sayıda uçakta kullanılmak üzere sertifikalandırılmıştır. Veri iletimi blendajlı ve bükülmüş kablo çifti üzerinden tek bir verici sistemden bir veya birçok alıcı (maksimum 10) sisteme doğru tek yönlü olmak üzere RS-422 A standardında, asenkron, NRZ (Non Return to Zero unipolar- sıfıra dönüşsüz tek kutuplu) formatta ve iki farklı hızda (50 Kb/s ve 12.5 Kb/s) gerçekleştirilmektedir [1,2,3].
ASCB
Bu standart Honeywell şirketinin bir bölümü olan Sperry şirketi tarafından 1986 yılında geliştirilmiş ve 1987 yılında revize edilmiştir. ATR 42/72 bölgesel uçağı ve Hawker 1000, Gulfstream IV iş jetleri gibi çok sayıda ve farklı uçakta kullanılmak üzere sertifikalandırılmıştır. Veri iletimi CSDB standardından farklı olarak aynı kablo çifti üzerinden çift yönlü veri iletiminin eş zamanlı olmadığı yarı çift yönlü olmak üzere EIA (Electronic Industries Alliance- Elektronik Endüstrileri Birliği) standardına dayalı HLDLC (High Level Data Link Control-Yüksek Seviye Veri Bağlantı Kontrolü) endüstri protokolü ve bağımsız hat kontrol edicinin kullanıldığı iki farklı hızda (2/3 Mb/s) gerçekleştirilmektedir [2].
MIL-STD Veri İletim Standartları
MIL-STD-1553 özellikle askeri uçaklar için 1973 yılında geliştirilmiş ve F-15, F-16, F-22 ve C-17 gibi uçakları içine alan pek çok tipteki askeri uçakta ve sivil uçaklardaki sınırlı uygulamalarda kullanılan bir LAN (Local Area Network-Yerel İletişim Ağı) tanımının yapıldığı çoklu verici çoklu alıcı yapısında veri iletim standardıdır. Bu standardın yenilenerek geliştirilmesi ile ilk olarak 1975 yılında MIL-STD 1553A ve 1978 yılında ise MIL-STD 1553B standartları yayınlanmıştır. Fakat uygulamada daha çok MIL-STD 1553 olarak bilinmektedir. Bu sayı sal komut-cevap TDM (Time Division Multiplexing-Zaman Bölmeli Çoklama) ağı ayrıca hızlı kontrolün istendiği askeri uçakların yanında ticari uygulamalarda ve yerdeki askeri ekipmanlarda, gemilerde, denizaltılarda, test ekipmanları ve benzetimlerde de kullanılmaktadır.
Çift yönlü veri iletiminin eş zamanlı olmadığı yarı çift yönlü hat üzerindeki tüm işlemleri kontrol eden hat denetleyici, uzak (remote) terminal ve hat izleyici olmak üzere üç tip terminal vardır. Her alt sistem veri hattına uzak terminal üzerinden bağlıdır. Veri iletimi 1 Mb/s hızda maksimum 20 bitlik kelimelerle yapılmaktadır. Veri hattına maksimum 31 terminal bağlanabilmektedir.
Uçak yapısında kullanılan kompozit malzemeler dolayısıyla oluşan elektromanyetik etkileşimlere engel olmak amacıyla veri iletimi için fiber optik kabloların kullanıldığı MIL-STD 1773 standardı geliştirilmiştir. Optik elemanların kullanımı dışında MIL-STD 1553 ile benzer özelliklere sahiptir.
MIL-STD 1553 en fazla kullanılan ve ilk geliştirilen veri iletim standardıdır. Bunun yanında F-22 ve Eurofighter 2000 gibi gelişmiş savaş uçaklarında veri iletim hızının 20 Mb/s olduğu optik veya elektrik kabloların kullanıldığı ilk F-22 uçaklarında kullanılmış olan HSDB (High Speed Data Bus - Yüksek Hızlı Veri Hattı), optik kablo kullanılan NATO STANAG 3910, donanma uçaklarında da MIL-STD-1553 ile benzer özelliklere sahip MACAIR veri iletim standartları kullanılmaktadır.
ARINC Veri İletim Standartları
ARINC havacılık, savunma ve ulaştırma işletmelerinin verimliliğini, çalışmasını ve performansını arttırmak için sistemler ve servisler geliştiren ve işleten bir kuruluştur. 1929 yılında, dört büyük havayolu şirketi tarafından devlet yönetimi haricinde, radyo haberleşmesi için tek bir lisans ve koordinasyon sağlama amacıyla kurulmuştur [9] ve birleşik radyo kurulu tarafından yetkilendirilmiştir. Aviyonik ekipmanlar için ARINC tarafından belli şartnameler ve standartlar (400, 500, 600, 700 ve 800 serileri vb.) geliştirilmiştir. Geliştirilen bu standartlar farklı uçak tiplerinde farklı sistem ve ekipmanlarda kullanılmaktadır. Örneğin ARINC 573 uçuş veri kaydediciler tarafından kaydedilen verilere ilişkin parametrler için standart format iken, ARINC 661 CDS (Cockpit Display System-Kokpit Gösterge Sistemi) ve diğer sistemler arasındaki haberleşme için kullanılmaktadır. Ticari hava taşıma uçaklarında genellikle en fazla kullanılan veri iletim standardı olan ARINC 429 aviyonik ekipmanlar ve sistemler arasındaki veri alışverişini tanımlayan bir spesifikasyondur.
Teknolojideki hızlı gelişmeyle birlikte uçak üzerinde daha fazla bilgiye ihtiyaç duyulmaktadır. Gelişmiş aviyonik veri hatlarında iletim hızı daha yüksek ve elektromanyetik parazitlerin sistem performansı üzerindeki etkisi daha önemli olduğu için yukarıda bahsedilen sayısal veri iletim hatlarına ilave optik veri iletim standartları da kullanılmaya başlanmıştır [2, 4, 5, 6, 7, 8, 9].
KAYNAKLAR
[1] TTS Integrated Training System Module 5, Digital Techniques Electronic Instrument Systems for EASA Part-66 Licence Category B1 and B2,Vol1,9-362008
[2] Davies, A., “IR Part-66 Aircraft Maintenance Licence, Distance Learning Modules, Module5-Digital Techniques/Electronic Instrument Systems”, Barry College,67-90, 2002-2005
[3] Tooley M., “Aircraft Digital Electronic and Computer Systems:Principles, Operation and Maintenance”, Elseiver, U.SA.,33-44, 2007
[4] Kayton M., Fried W. R., “Avionics Navigation Systems”, J. Wiley., New York, 691-694,1997.
[5] Helfrick A. D., “Principles of Avionics, Avionics Communications”, Leesburg, Bt, 258-288, 2002
[6] Moir, I., Seabridge, A., “Civil Avionics Systems”, AIAA,U.S.A,11-29, 2003
[7] Spitzer. C .R., Digital Avionics Systems : principles and practices”, McGraw-Hill, New York, 19-47, 1993.
[8] Collinson R.P.G., “Introduction to Avionics”, Chapman & Hall, London,406-427,1996
[9] http://www.ecrin.com/downloads/ARINC-429-tutorial.pdf (Ağustos 2009)