سيارات

مثال على رسالة ACARS

في مجال الطيران ، يُعدّ نظام ACARS (اختصارًا لـ Aircraft Communications Addressing and Reporting System ) نظامًا رقميًا لنقل البيانات ، يُستخدم لنقل الرسائل القصيرة بين الطائرات والمحطات الأرضية عبر موجات الراديو الجوية أو الأقمار الصناعية . صُمّم هذا البروتوكول من قِبل ARINC ونُشر عام 1978، [ 1 ] باستخدام تنسيق التلكس . وقد أضافت SITA لاحقًا المزيد من محطات راديو ACARS .

تاريخ ACARS

قبل إدخال تقنية وصلات البيانات في مجال الطيران، كان طاقم الطائرة يتولى جميع الاتصالات بين الطائرة والطاقم الأرضي عبر الاتصال الصوتي، باستخدام أجهزة راديو صوتية تعمل بترددات VHF أو HF . وفي كثير من الحالات، كانت المعلومات المنقولة صوتيًا تتم بواسطة مشغلي راديو متخصصين ورسائل رقمية تُرسل إلى نظام التلكس الخاص بشركة الطيران أو الأنظمة اللاحقة.

علاوة على ذلك، كانت الأجور بالساعة لطاقم الطائرة والمضيفة تعتمد على ما إذا كانت الطائرة في الجو أم لا، وإذا كانت على الأرض، فهل كانت عند البوابة أم لا. وكان طاقم الطائرة يبلغ عن هذه الأوقات صوتيًا لمشغلي أجهزة اللاسلكي المنتشرين جغرافيًا. وقد سعت شركات الطيران إلى إلغاء الإبلاغ الذاتي عن الأوقات لتجنب أي أخطاء، سواء كانت عرضية أو متعمدة. كما أن ذلك قلل من الحاجة إلى مشغلي أجهزة اللاسلكي لتلقي التقارير.

في مسعى لتخفيف عبء العمل على الطاقم وتحسين سلامة البيانات، قدم قسم الهندسة في ARINC نظام ACARS في يوليو 1978 كنظام آلي لتسجيل الوقت. أنتجت شركة Teledyne Controls إلكترونيات الطيران، وكانت شركة Piedmont Airlines أول عميل للنظام . [ 2 ] كان الاختصار الأصلي هو "نظام اتصالات وعنونة وإبلاغ ARINC". [ 3 ] لاحقًا، تم تغييره إلى "نظام اتصالات وعنونة وإبلاغ الطائرات". كان معيار إلكترونيات الطيران الأصلي هو ARINC 597، الذي حدد وحدة إدارة ACARS تتكون من مدخلات منفصلة للأبواب وفرامل الانتظار ومستشعرات وزن العجلات لتحديد مرحلة الطيران تلقائيًا وإنشاء رسائل التلكس وإرسالها. كما احتوت على مودم MSK ، الذي استُخدم لنقل التقارير عبر أجهزة الراديو الصوتية VHF الموجودة. أعدت لجنة هندسة الإلكترونيات لشركات الطيران (AEEC) المعايير العالمية لنظام ACARS. شهد اليوم الأول من عمليات نظام ACARS حوالي 4000 معاملة، لكنه لم يشهد استخدامًا واسع النطاق من قبل شركات الطيران الكبرى حتى ثمانينيات القرن الماضي.

تم توسيع أنظمة ACARS المبكرة على مر السنين لدعم الطائرات بواجهات ناقل البيانات الرقمية وأنظمة إدارة الطيران والطابعات الحرارية .

وصف النظام ووظائفه

يشير مصطلح ACARS إلى النظام الجوي والأرضي الكامل، والذي يتكون من المعدات الموجودة على متن الطائرة، والمعدات الموجودة على الأرض، ومزود الخدمة.

تتكون معدات ACARS الموجودة على متن الطائرة [ 4 ] من أنظمة طرفية مزودة بجهاز توجيه ، يقوم بتوجيه الرسائل عبر الشبكة الفرعية الجوية الأرضية.

تتألف المعدات الأرضية من شبكة من أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية تُدار بواسطة حاسوب مركزي يُسمى نظام معالجة الواجهة الأمامية لنظام Arinc (AFEPS)، والذي يتولى معالجة الرسائل وتوجيهها. وعادةً ما تكون وحدات ACARS الأرضية إما تابعة لوكالات حكومية مثل إدارة الطيران الفيدرالية ، أو مقر عمليات شركة طيران، أو، بالنسبة لشركات الطيران الصغيرة أو الطيران العام، خدمة اشتراك خارجية. وتتولى الوكالات الحكومية عادةً مسؤولية إصدار التصاريح ، بينما تتولى عمليات شركات الطيران تخصيص البوابات والصيانة وتلبية احتياجات الركاب.

نظام المعالجة الأرضية

تقع مسؤولية توفير نظام الاتصالات الأرضية إما على عاتق مزود خدمة الملاحة الجوية المشارك أو مشغل الطائرة. وغالبًا ما يُسند مشغلو الطائرات هذه المهمة إلى مزود خدمة ربط البيانات أو إلى مزود خدمة منفصل. ويمكن تهيئة الرسائل الواردة من الطائرات، وخاصة الرسائل المُنشأة تلقائيًا، مسبقًا وفقًا لنوع الرسالة بحيث يتم تسليمها تلقائيًا إلى المُستلم المناسب، تمامًا كما يمكن تهيئة الرسائل الصادرة من الأرض للوصول إلى الطائرة الصحيحة.

ترتبط معدات نظام ACARS الموجودة على متن الطائرة بتلك الموجودة على الأرض عبر معالج الإشارات الرقمية (DSP). ولأن شبكة ACARS مصممة على غرار شبكة التلكس من نقطة إلى نقطة، فإن جميع الرسائل تصل إلى موقع معالجة مركزي لتوجيهها. وتُعدّ شركتا ARINC و SITA المزودين الرئيسيين للخدمة، مع وجود عمليات أصغر من جهات أخرى في بعض المناطق. كما يوجد في بعض المناطق أكثر من مزود خدمة.

أنواع رسائل ACAR

قد تكون رسائل نظام ACARS من ثلاثة أنواع رئيسية:

تُستخدم رسائل التحكم للتواصل بين الطائرة وقاعدتها، حيث تكون الرسائل إما موحدة وفقًا لمعيار ARINC 633، أو محددة من قبل المستخدم وفقًا لمعيار ARINC 618. [ 6 ] يمكن أن تتضمن محتويات هذه الرسائل أحداث OOOI، وخطط الطيران، ومعلومات الطقس، وحالة المعدات، وحالة الرحلات المتصلة، وما إلى ذلك.

فعاليات OOOI

تتمثل إحدى الوظائف الرئيسية لنظام ACARS في الكشف التلقائي عن بداية كل مرحلة رئيسية من مراحل الطيران والإبلاغ عنها، والتي تُعرف في هذا المجال بأحداث OOOI ( الخروج من البوابة، الإقلاع ، الهبوط، والدخول إلى البوابة ). [ 7 ] يتم الكشف عن أحداث OOOI هذه باستخدام بيانات من أجهزة استشعار الطائرة المثبتة على الأبواب وفرامل التوقف والدعامات. عند بداية كل مرحلة من مراحل الطيران، تُرسل رسالة ACARS إلى الأرض تصف مرحلة الطيران، ووقت حدوثها، ومعلومات أخرى ذات صلة مثل كمية الوقود الموجودة على متن الطائرة أو نقطة انطلاق الرحلة ووجهتها. تُستخدم هذه الرسائل لتتبع حالة الطائرات وأطقمها.

واجهة نظام إدارة الطيران

يتكامل نظام ACARS مع أنظمة إدارة الطيران (FMS)، حيث يعمل كنظام اتصال لإرسال خطط الطيران ومعلومات الطقس من الأرض إلى نظام إدارة الطيران. وهذا يمكّن شركة الطيران من تحديث نظام إدارة الطيران أثناء الرحلة، ويتيح لطاقم الطائرة تقييم أحوال الطقس الجديدة أو البحث عن خطط طيران بديلة.

بيانات حالة المعدات وصيانتها

يُستخدم نظام ACARS لإرسال معلومات من الطائرة إلى المحطات الأرضية حول حالة أنظمة الطائرة وأجهزة الاستشعار المختلفة في الوقت الفعلي. كما تُرسل أعطال الصيانة والأحداث غير الطبيعية إلى المحطات الأرضية مصحوبة برسائل تفصيلية، تستخدمها شركة الطيران لمراقبة حالة المعدات، ولتحسين تخطيط أنشطة الإصلاح والصيانة .

رسائل التنبيه

تُستخدم رسائل اختبار الاتصال الآلية لاختبار اتصال الطائرة بمحطة الاتصالات. [ ٨ ] في حال عدم استجابة وحدة نظام مراقبة الحركة الجوية (ACARS) في الطائرة لفترة زمنية محددة مسبقًا، يمكن للمحطة الأرضية إرسال رسالة اختبار اتصال إلى الطائرة (مباشرةً أو عبر الأقمار الصناعية). تشير استجابة اختبار الاتصال إلى سلامة اتصال نظام مراقبة الحركة الجوية (ACARS).

الرسائل المرسلة يدويًا

يتكامل نظام ACARS مع شاشات العرض التفاعلية في قمرة القيادة، والتي يمكن لأطقم الطيران استخدامها لإرسال واستقبال الرسائل والتقارير الفنية من وإلى المحطات الأرضية، مثل طلب معلومات الطقس أو التصاريح أو حالة الرحلات المتصلة. كما يتم استقبال الرد من المحطة الأرضية على متن الطائرة عبر نظام ACARS. وتقوم كل شركة طيران بتخصيص نظام ACARS ليناسب هذا الدور وفقًا لاحتياجاتها.

تفاصيل الاتصال

يمكن إرسال رسائل ACARS باستخدام مجموعة مختارة من طرق الاتصال، مثل VHF أو HF ، إما مباشرة إلى الأرض أو عبر الأقمار الصناعية (مثل Inmarsat )، باستخدام تعديل مفتاح الإزاحة الأدنى (MSK) . [ 9 ]

يمكن لنظام ACARS إرسال الرسائل عبر نطاق VHF، إذا كانت شبكة محطات VHF الأرضية متوفرة في المنطقة الحالية للطائرة. تعتمد اتصالات VHF على الانتشار المباشر ، ويصل مداها عادةً إلى 200 ميل بحري (370 كم) على ارتفاعات عالية. في حال عدم توفر VHF، يمكن استخدام شبكة HF أو الاتصالات عبر الأقمار الصناعية إن أمكن. قد تكون تغطية الأقمار الصناعية محدودة في خطوط العرض العليا (الرحلات العابرة للقطب). 

إرسال نموذجي من نظام ACARS على نطاق VHF.
وضعأ
الطائراتB-18722
إقرارناك
معرف الكتلة2
رحلة جويةCI5118
ملصقB9
رقم الرسالةL05A
رسالة/KLAX.TI2/024KLAXA91A1

دور نظام ACARS في حوادث الطيران والوقائع الجوية

في أعقاب تحطم طائرة الخطوط الجوية الفرنسية الرحلة 447 عام 2009، دار نقاش حول تحويل نظام ACARS إلى " صندوق أسود متصل بالإنترنت " [ 11 ] للحد من آثار فقدان مسجل بيانات الرحلة. ومع ذلك، لم تُجرَ أي تغييرات على نظام ACARS.

في مارس 2014، لعبت رسائل نظام ACARS وتحليل دوبلر لبيانات اتصالات الأقمار الصناعية الخاصة به دورًا بالغ الأهمية في الجهود المبذولة لتحديد موقع رحلة الخطوط الجوية الماليزية رقم 370 تقريبًا. وبينما كان نظام ACARS الأساسي على متن الطائرة MH370 مُطفأً، ظل نظام ACARS ثانٍ يُدعى Classic Aero نشطًا طالما كانت الطائرة تعمل، واستمر في محاولة الاتصال بقمر صناعي تابع لشركة Inmarsat كل ساعة. [ 12 ]

أرسلت وحدة نظام الإنذار المبكر والتحكم الآلي (ACARS) على متن طائرة إيرباص A320 التابعة لرحلة مصر للطيران رقم 804 رسائل تشير إلى وجود دخان في دورات المياه وحجرة إلكترونيات الطيران قبل تحطم الطائرة في البحر الأبيض المتوسط ​​في 19 مايو 2016، مما أسفر عن مقتل جميع الركاب الـ 66 الذين كانوا على متنها. [ 13 ]

في 24 فبراير 2021، أرسلت وحدة نظام مراقبة الحركة الجوية (ACARS) التابعة لرحلة تابعة للخطوط الجوية الجنوب أفريقية من مطار أو آر تامبو الدولي في جوهانسبرج إلى بروكسل رسالة ACARS حول "حدث أرضية ألفا"، والذي تم تفعيله عندما تم تنشيط نظام حماية غلاف طائرة إيرباص A340-600 لتجاوز الطيارين ومنع الطائرة من التوقف أثناء الإقلاع. [ 14 ]

في 19 فبراير 2023، وردت تقارير عديدة من نظام ACARS عن وجود بالون أبيض كبير بالقرب من هاواي في ممرات الطائرات. [ 15 ] [ 16 ]

استخدامات نظام ACARS خارج مجال الطيران

في عام ٢٠٠٢، أُضيف نظام ACARS إلى بنية نظام الرصد التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) . وبذلك، بات بإمكان الطائرات التجارية تزويد وكالات الأرصاد الجوية ببيانات الطقس لاستخدامها في نماذج التنبؤ الخاصة بها، حيث ترسل بيانات الأرصاد الجوية، مثل الرياح ودرجات الحرارة، عبر شبكة ACARS. وتوفر الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي خرائط الطقس في الوقت الفعلي.

انظر أيضاً

مراجع

  1. كارلسون، باربرا (أكتوبر 2002). "غلوبالينك/VHF: المستقبل الآن" (ملف PDF) . الرابط العالمي (بيان صحفي). ص  4. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 11 فبراير 2006. تم الاطلاع عليه في 24 يناير 2007 .
  2. "نظام ACARS قيد التشغيل ويعمل" ، بيدمونيتور ، خطوط بيدمونت الجوية، مايو-يونيو 1978 ، تم الاطلاع عليه في 7 يناير 2024
  3. "نظام الاتصالات والعنونة والإبلاغ التابع لـ ARINC" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 6 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 سبتمبر 2011 .
  4. "الخاصية 758-2 لوحدة إدارة الاتصالات (CMU) الإصدار 2" من ARINC. يوليو 2005. مؤرشف من الأصل في 10 يونيو 2012. تم الاطلاع عليه في 27 مارس 2014 .
  5. "مواصفات ARINC 623-3: تطبيقات خدمة الملاحة الجوية (ATS) الموجهة نحو الأحرف" . ARINC. أبريل 2005. مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2012. تم الاطلاع عليه في 28 مارس 2014 .
  6. "مواصفات ARINC 618-7: مواصفات بروتوكول الاتصال الجوي/الأرضي الموجه نحو الأحرف" . ARINC. يونيو 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مارس 2014 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  7. "بيانات OOOI" . الولايات المتحدة: إدارة الطيران الفيدرالية . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 27-05-2010.
  8. ^ هوبنبرويرز، جيروين. "وثائق ACARS" . أكارس . تم الاسترجاع 26 مارس 2014 .
  9. تولي، مايكل هـ.؛ وايت، ديفيد (2007). أنظمة الاتصالات والملاحة للطائرات: المبادئ والتشغيل والصيانة . أمستردام: إلسيفير/باتروورث-هاينمان. ISBN 978-0750681377. OCLC 127107537 . 
  10. ^ أندرسون ، ليونيل ك. (2010). ACARS – دليل المستخدم . لاس أتالياس. ص. 5. رقم ISBN  978-1-4457-8847-0تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 مارس 2014 .
  11. "Online-Black-Box soll Crashs schneller aufklären" [ الصندوق الأسود عبر الإنترنت لحل الأعطال بشكل أسرع ] . شبيجل أون لاين (بالألمانية). 6 يونيو 2009 . تم الاسترجاع 6 يونيو 2009 .
  12. راينر، غوردون؛ كولينز، نيك. "الرحلة MH370: بريطانيا تجد نفسها في قلب لعبة إلقاء اللوم على التأخيرات الحاسمة" . صحيفة التلغراف . المملكة المتحدة . تاريخ الاطلاع: 28 مارس 2014 .
  13. هراديكي، سيمون (22 مايو 2017). "تحطم طائرة إيرباص A320 تابعة لشركة مصر للطيران فوق البحر الأبيض المتوسط ​​في 19 مايو 2016، حريق على متنها، وعُثر على آثار متفجرات" . ذا أفييشن هيرالد . سالزبورغ، النمسا . تاريخ الاسترجاع: 22 مايو 2017 .
  14. "تحقيق مع الخطوط الجوية الجنوب أفريقية بعد إقلاع "خطير للغاية" . BusinessLIVE .
  15. روغواي، تايلر؛ تريفيتيك، جوزيف (20 فبراير 2023). "تحذير الطيارين من وجود منطاد أبيض كبير على ارتفاعات عالية شرق هاواي (مُحدَّث)" . ذا درايف .
  16. «طيار يبلغ عن رؤية «بالون أبيض كبير» يطفو بالقرب من هاواي» . نيوزويك . 20 فبراير 2023.
  • شركة ARINC ، مخترعو نظام ACARS
  • acarsd ، برنامج فك تشفير ACARS مجاني لأنظمة Linux/Windows
  • قائمة وثائق معايير ARINC ، سرد ووصف معايير ARINC