VOR

DME ve D-VOR'dan oluşan (Doppler VOR) bir yer istasyonu

VOR (VHF Omni-directional Radio Range); alet uçuşunda yaygın olarak kullanılan bir radyo seyrüsefer yardımcısı. Bir yer istasyonu ile hava aracındaki alıcıdan oluşur. En basit tanımı ile, hava aracının yer istasyonuna göre hangi manyetik radyal üzerinde olduğunu gösterir. Tek başına VOR sistemi baş ve mesafe bilgisi vermez.

Hava taşıtının istasyona göre manyetik yönünü belirlemek için yerden yayınlanan sinyallerin faz karşılaştırmasını yapar. Aviyonik sistemler kategorisindedir. Konum belirleme, istasyona doğru ve istasyondan radyal takip etme (tracking), bekleme paterni muhafaza etme ve alet inişi gibi amaçlarla alet uçuşunda yaygın olarak kullanılan bir seyrüsefer yardımcısıdır.

VOR cihazları çoğunlukla istasyona olan mesafeyi belirten DME ile birlikte (VOR/DME) kullanılır ve VOR için seçilen frekans aynı zamanda DME istasyonuna da bağlanır.^[1] Böylece hem radyal takibi, hem de mesafe bilgisi sağlanmış olur. Çoğunlukla askerî amaçlarla kullanılan TACAN sistemi VOR/DME'ye çok benzer ancak daha hassastır.

Tarihçe

VOR 1940'larda ABD'de icat edildi.^[2] 1960'larda ICAO tarafından standart kısa mesafe radyo seyrüseferi cihazı olarak kabul edildi.^[2]

VOR'dan önce başlıca seyrüsefer cihazı olarak ADF/NDB ikilisi kullanılıyordu. ADF/NDB'nin düşük frekanslarda (LF/MF) kullanılması; gece etkisi, dağ yansımaları ve elektrik fırtınalarından muzdarip olmasına neden oluyordu. VHF sinyalleri ise görüş hattı prensibi ile çalıştığı için -NDB sinyallerinin aksine- iyonosfer tarafından yansıtılmıyordu. Üstelik elektrik ve atmosfer enterferansından da daha az etkileniyordu.^[2] VOR günümüzde de her hava koşulunda, hem gece hem de gündüz güvenle kullanılabilen bir seyrüsefer yardımcısıdır.^[2]

Çalışma prensibi

Referans faz (mavi) ve değişken fazlar (kırmızı)

VOR yer istasyonu normal VHF iletişim (COM) frekanslarından daha düşük olan 108.00-117.95 MHz bant aralığında,^[3] 50 kHz'lik kanal adımları ile yayın yapar. Yer istasyonu 30 devir/saniyelik bir elektromanyetik örüntü yayar. Bu sinyal hava aracındaki VOR alıcısında 30 Hz'lik bir sinüzoidal dalga üretir.

Yer istasyonu aynı zamanda uzaya tüm yönlerde 30 Hz'lik bir referans işareti üzerine FM modüleli bir sinyal yayını yapar. Sözü edilen iki 30 Hz'lik sinyal arasındaki faz farkı hava aracının yer istasyonuna göre istikâmetini verir.

VOR sistemini kullanabilmek için uçaklarda sözlü iletişim amacıyla kullanılan VHF-COM sisteminin haricinde bir de VHF-NAV cihazına gereksinim duyulur. Pek çok uçakta VHF-COM ve VHF-NAV cihazları, NAV-COM denen sette bir arada bulunur.

Tüm VOR istasyonları manyetik kuzeye göre 000 dereceyi referans kabul eder. Uçakta bulunan cihazlarla (OBI vs.) istasyona göre manyetik kerteriz bilgisi, bir başka deyişle radial bilgisi alınabilir veya istasyona gitmek için muhafaza edilmesi gereken baş bulunabilir. Örneğin bir uçak istasyonun 090 radialindeyse uçak istasyonun (manyetik kuzeye göre) tam doğusundadır.

Gösterge ve kumandalar

Basit bir VOR kokpit göstergesi (OBI) şeması

En sade haliyle VOR kokpit göstergesi genellikle OBI (omni bearing indicator) olarak adlandırılır. Radyal seçmeye yarayan düğme de OBS (omni bearing selector) olarak adlandırılır. Eğer uçak OBS ile seçilen radyal üzerindeyse OBI üzerindeki çubuk şeklindeki CDI (course deviatian indicator) tam ortada bulunur. Eğer uçak seçilen radyalın solundaysa CDI sağda, sağındaysa CDI solda görünür. Eğer uçak istasyona göre radyalın bulunduğu taraftaysa OBI'da FROM, radyal istasyonun öbür tarafında kalıyorsa TO görünür.

CDI

CDI (course deviation indicator), VOR göstergesinin ortasında bulunan dikey çubuktur ve rotayı (track)^{[Not 1]} temsil eder. CDI taşıtın VOR'a bağlanan radyaldan (rotasından) açısal sapmasını gösterir. OBI üzerinde sağda ve solda beşer tane olmak üzere 10 tane nokta vardır. Eğer gösterge ortasında (yandaki şekildeki gibi) çember varsa, bu çember sağdaki ve soldaki "ilk noktaları" temsil eder. İki nokta arasındaki açı farkı 2 derecedir. Böylece CDI çubuğu sağ veya sola doğru onar derece hareket edebilir.

Örneğin uçak rotası üzerindeyse CDI çubuğu tam ortadadır. CDI çubuğu ortadaki çemberin sağ kenarına teğet ise, uçak bağlanan radyalin iki derece solundadır. Eğer uçak rotadan 10 derece "veya daha fazla" uzaklaştıysa CDI çubuğu 5. nokta (10 derece) üzerinde durur.^[4]

CDI çubuğu istasyondan çıkan radyalleri temsil ettiği için, istasyondan uzaklaştıkça noktalar arasındaki açı aynı kalmasına rağmen "mesafe" artar.^[4]

Bazı göstergelerde CDI çubuğu sağa ve sola doğru ufkî bir eksen üzerinde dik şekilde hareket eder ve dikey açısı değişmez. Diğerlerinde ise CDI üstten menteşelidir ve sağa ve sola doğru sallanır.^[5]

TO ve FROM bilgisi

Bir hava aracı seçilen bir VOR radyaline göre (yer istasyonuna göre) iki farklı sektörden birinde bulunabilir:

FROM: Eğer uçak, seçilen radyal +/- 90 dereceki alan içinde ise FROM (istasyondan) sektöründedir.

TO: Eğer uçak, seçilen radyal +/- 90 dereceki alan içinde "değil" ise TO (istasyona) sektöründedir.

Örneğin uçaktaki cihazda 110 radyali seçildiyse -uçağın başı ne olursa olsun- uçak istasyona gore 020 dereceden 200 dereceye kadar olan sektörün içerisindeyken göstergede FROM, değil ise TO ibaresi okunur. VOR bilgileri istikametten bağımsızdır ve uçağın başı ne olursa olsun CDI'nın konumu ile TO/FROM bilgileri değişmez.^[6]

VOR istasyonu üzerinden geçilirken bilgi alınamaz ya da alınan bilgilere güvenilmez. VOR istasyonları üzerindeki bu alana sessizlik konisi denir ve bu bölgede iken cihazın TO FROM ibaresinin olduğu yerde, bilginin alınamadığını ya da güvenilir olmadığını belirten FLAG (bayrak) ibaresi görülür. İstasyon geçildikten sonra -sektör değiştiği için- TO bilgisi FROM'a, FROM ise TO'ya döner.

Ters CDI bilgisi

Uçağın başı bağlanan course ile -yaklaşık olarak- aynı istikamette değil ise CDI çubuğu "aksi tarafta" görünür.^[7] Örneğin uçak üstten bakan bir gözlemciye göre rotanın solundaysa -normal kullanımda sağda olması gereken- CDI çubuğu orta noktanın solunda görünecektir. Ters CDI durumunda pilotun CDI'ı ortaya getirmesi için aksi istikamette (CDI'dan uzağa) dönmesi gerekecektir. Ters CDI bilgisi durumundan sakınmak için istasyona yaklaşırken istasyonun öte tarafındaki (TO) radyaller, istasyondan uzaklaşırken uçak ile aynı taraftaki (FROM) radyaller bağlanır.

Çeşitli konumlardaki araçların VOR göstergeleri

VOR ile konum tespiti (oryantasyon)

DME bilgisi olmadan, sadece iki VOR istasyonunu kullanarak -nirengi ile- konum tespiti. VOR 1 seçildikten sonra OBS düğmesi ile hangi radyal üzerinde olunduğu tespit edilir (örnekte 020). VOR 2 seçilir ve aynı işlem tekrarlanır (örnekte 290). Harita üzerinde iki manyetik radyalin kesiştiği nokta yaklaşık olarak uçağın konumudur.

Tek başına VOR ile veya VOR/DME ve VOR/ADF kombinasyonları ile bir hava taşıtının Dünya üzerindeki konumu yaklaşık olarak tespit edilebilir.

Menzil

VHF sinyalleri alıcı ve vericinin birbirini görmesi (line of sight) prensibine göre çalıştığı için -Dünya'nın yuvarlaklığı nedeniyle- irtifa arttıkça VOR'ın menzili de artar. VOR sinyallerinin menzili aşağıdaki formülle "yaklaşık olarak" hesaplanabilir:^[8]

${\displaystyle {Menzil(nm)}={\sqrt {1,5*irtifa(ft)}}}$

Örneğin istasyondan 6500 ft yüksekte uçan bir hava aracı VOR sinyallerini en fazla 100 nm mesafeden alabilir.

Sesli istasyon tanımlama

VOR istasyonu her 10 saniyede bir VOR istasyonunun adını mors kodu ile yayınlar.^[8] Doğru VOR istasyonunun kullanılması uçuş emniyeti açısından çok önemlidir. Bu nedenle uçucuların her istasyon değişiminde sesli mors kodunu kontrol etmeleri gerekir. Bazı VOR istasyonları aynı frekanstan ATIS yayını da yaparlar.^[8]

Güvenilirlik

VOR'ın beklenen açısal hassasiyeti +/- 1,4 derecedir.^[9] Bununla birlikte istasyondan 2 nm veya daha az mesafede yapılan testlerde %99,94 oranla açısal hata miktarının 0,35 dereceden az olduğu gözlenmiştir.^[9] VOR istasyonları belirli bir hata payının üzerinde (genellikle 1°) otomatik olarak uyku moduna (stand by) geçmeye programlanır.^[9]

VOR elektriksel ve atmosferik enterferanslardan (oraj vs) az etkilenir.^[2] Görüş hattı (LOS) prensibi ile çalıştığından VHF sinyalleri iyonosferden yansımaz ve gece etkisi sıfırdır.^[2]

Tam istasyon üzerindeki güvenilmez alana "zone of confusion" (karışıklık bölgesi) denir. İstasyon üzerinde 70° çapında bir karışıklık konisi bulunabilir.^[10] Bu nedenle istasyon geçilirken alınan bilgilere güvenilmez.

Galeri

• 
  Havacılık haritası üzerine bir VOR istasyonunun gösterimi. İstasyon çevresindeki çember manyetik kuzeyi ve manyetik radyalleri gösterir.
• 
  Havadan bir VOR istasyonunun görünüşü
• 
  Bir VOR kokpit göstergesi (OBI) ve sol altta OBS düğmesi. Şekildeki uçak 253 radyalı üzerindedir. İstasyona göre 253 radyalının bulunduğu tarafta olduğu için göstergede FROM bilgisi okunmaktadır.
• 
  VOR göstergesi genellikle ILS göstergesi ile birlikte kullanılır. ILS/VOR kombinasyonu göstergelerde CDI'ya ilaveten süzülüş hattını (GS) gösteren ufkî bir çubuk bulunur.

Kaynakça

• Pooley, Dorothy, ve David Robson. The Air Pilot's Manual 3: Air Navigation. 6. baskı. Shoreham, West Sussex: Pooley's Air Pilot Publishing, 2010.

1. Pooley's, sf 380.
2. Pooley's, sf 379
3. Pooley's, sf 379.
4. Pooley's, sf 389
5. Pooley's, sf 391
6. Pooley's, sf 382.
7. Pooley's, sf 400
8. Pooley's, sf 381
9. Federal Radio Navigation Systems 2001
10. Pooley's 394

Dipnotlar

1. VOR cihazlarının önemli bir kısmı ABD yapımı olduğu için cihazlarda course sözcüğü kullanılmaktadır ancak ICAO course yerine track kullanımını tavsiye eder.

Ayrıca bakınız

Diğer havacılık radyo navigasyon yardımcıları:

• Direction finding (DF)
• Instrument flight rules (IFR)
• Instrument Landing System (ILS)
• Non-directional beacon (NDB)
• Distance Measuring Equipment (DME)
• Global Positioning System (GPS)
• Wide Area Augmentation System (WAAS)
• Head-up display (HUD)

Dış bağlantılar

• airnav.com - Navigasyon yardımcı aletleri
• VOR Navigasyon Simulatorü
• VOR Navigation Simulatorü