지상 제어 접근법

Ground-controlled approach

항공에서 지상 관제 접근법(GCA)은 항공 관제사가 일차 레이더 영상에 기초하여 악천후 상황을 포함하여 항공기를 안전한 착륙으로 안내하는 서비스 유형이다. 가장 일반적으로 GCA는 정밀 접근 레이더(PAR, 수직 활공 경로 안내로 정밀하게 접근하기 위해) 또는 공항 감시 레이더(ASR, 활공 경로 안내 없이 비정밀 감시 레이더 접근법을 제공한다. MCA라는 용어는 활공 또는 ASR이 없는 PAR, PAR과 같은 모든 유형의 지상 레이더 유도 접근방식을 지칭할 수 있다.[1] PAR의 수직 및 수평 지침을 모두 제공할 때, 접근방식은 정밀도 접근법이라고 불린다. PAR 글라이드 경로가 주어지지 않는 경우, 측면 안내에 PAR 장비를 사용하더라도 비정밀 접근방식으로 간주한다.

역사

초기 실험

GCA 개념은 원래 핵물리학자 루이스 알바레스가 개발했다. 원래 버클리 캘리포니아 대학의 전신인 1941년 알베레즈는 최근 문을 연 MIT 방사선 연구소에 초대되었다. "RadLab"은 1940년 말 Tizard 미션 동안 영국의 발명가들이 그들에게 밝힌 공동 자석론에 기초한 레이더 시스템을 개발하기 위해 형성되었다. 알베레즈가 보스턴에 도착했을 때, RadLab은 XT-1로 알려진 새로운 대공 레이더의 프로토타입을 이미 개발했다. XT-1은 일단 "잠금"되면 자동으로 선택된 표적을 추적할 수 있는 능력을 가졌다. XT-1의 생산 버전은 1944년에 유명한 SCR-584로 출시될 것이다.[2]

알베레즈도 경비행기 조종사였고 악천후 속에서 항공기 착륙에 문제가 있다는 것을 알고 있었다. 그는 XT-1을 이 역할에 사용할 수 있는지 재빨리 물어보았다. 한 대의 항공기에 잠기면 레이더 운영자가 레이더 디스플레이를 판독하고 조종사에게 활주로에 가까운 지점까지 조종할 수 있는 지시를 내릴 수 있었다. 1941년 11월 10일 XT-1에 대한 시간을 부여받아 필요한 정확도로 착륙 항공기의 위치를 성공적으로 측정했다. 1942년 봄, XT-1은 노스캐롤라이나의 엘리자베스 시로 옮겨졌고, 그곳에서는 파스쿠탄크 강 하구 너머로 착륙로가 뻗어 있었다. 여기서 시스템은 항공기와 물 밖으로 반사되는 항공기를 구별할 수 없다는 것을 스스로 증명했다.[2]

새 스캐너

XT-1은 원뿔 모양의 패턴을 중심으로 빔을 회전시켜 가로 약 15도 정도의 각도로 레이더의 각도 정확도를 크게 높이는 원뿔형 스캐닝 개념을 기반으로 했다. 이로 인해 지평선 부근을 가리킬 때 빔이 주기적으로 물을 휩쓸게 되었는데, 이는 항공기가 지상에 근접할 때 흔히 있는 일이었다.[2]

1942년 5월 항공기를 공항의 일반 구역으로 들여온 S-밴드 공항 감시 레이더(ASR)와 두 번째 X-밴드 레이더인 정밀 접근 레이더(PAR)를 지면을 보지 않기 위해 이렇게 움직이는 수직 및 수평 유도용 안테나와 결합하여 새로운 방법론이 개발되었다.[2]

마크 1로 알려진 새로운 시스템의 첫 번째 예는 1942년 11월에 테스트를 시작했다. 한층 더 개선된 버전인 Mark II는 기계식 스캐닝 안테나를 안테나가 움직이지 않고 동일한 스캐닝을 수행하는 도파관 "스퀴즈 박스"로 교체했다. 마크 II는 또한 "확장-부분-계획-위치-지표"를 도입했고,[2] 나중에 "베타 스캔"이라는 간단한 이름으로 대체했다.

퍼스트 오더

마크 II가 준비될 무렵, 미 육군 공군은 이미 이 역할을 위해 SCS-51 계기 착륙 시스템(ILS)을 널리 전개하고 있었고, 새로운 시스템에는 관심을 보이지 않았다. 그러나 1942년 6월 과학연구개발청은 어쨌든 10개의 예를 주문하여 로스앤젤레스의 길필란 브라더스에 계약서를 내주었다.[2]

그러는 동안 마크 1과 함께 테스트는 계속되었다. 1942년 11월, 알바레스가 이 시스템을 이용하여 접근하기 시작한 Quonset Point Air National Guard Station으로 옮겨졌다. 브루스 기핀 해군 사령관은 이 시스템에 대한 신뢰를 보여주기 위해 SNB의 앞유리를 비누칠했다. 1943년 1월 1일, 통합 PBY 카탈리나는 연료가 거의 바닥났고 악천후에도 불구하고 착륙을 강요당했다. 마크 1 교환원은 PBY를 성공적으로 착륙시킨 첫 번째 "세이브"[2]라고 말했다.

이 이야기는 펜타곤의 관심을 끌었고, 1943년 2월 14일 워싱턴 국립 공항에서 시위가 진행되었다. 이로 인해 미 해군은 Bendix Radio로부터 80 MPN-IC에 대한 두 번째 계약을 체결하고, 육군신호대는 길필란으로부터 MPN-1A라고 부르는 57개의 예에 대해 즉시 계약을 체결하게 되었다. ITT로부터 200명에 대한 육군 명령을 포함한 몇 가지 추가 명령이 뒤따랐다.[2]

영국이자

영국은 RadLab 상대국들과 긴밀한 접촉을 유지했고, 즉시 이 시스템에 관심을 표명했다. 영국은 정상적인 오디오 라디오 수신기에만 의존하는 로렌츠 빔 개념을 바탕으로 자체적인 저정밀 접근 시스템을 개발했다. 이 시스템인 블라인드 어프로치 비콘 시스템은 수평 안내만 제공했으며, 1차 착륙 시스템에 사용할 만큼 정확하지 않았다. ILS는 필요한 정확도와 수직 지침을 제공했지만 모든 항공기에 새로운 라디오와 계측기를 추가해야 할 것이다. GCA도 정상 무선수신기만 운용하면 됐기 때문에 방대한 폭격기 함대와 함께 사용하면 훨씬 수월할 것이다.[2]

1943년 6월, 마크 1세는 전함 HMS 퀸 엘리자베스호에 탑승하여 영국으로 파견되었고, 시험을 위해 RAF 엘샴 월드에 배치되었다. 이후 몇 달 동안, 8월 23일 밤 작전 임무에 21명의 아브로 랭캐스터가 복귀하는 것을 포함하여 270개 이상의 접근법이 수행되었다. 이는 모든 RAF 폭격기 사령부 비행장에 대한 GCA 레이더의 대여 요청으로 이어졌다. 이 주문은 시스템에 대한 미국의 관심을 강화하는 데 도움이 되었고, 그들은 시제품을 영국에 남겨두기로 동의했다.[2]

배송 및 전후 사용

생산 AN/MPN-1A의 첫 번째 예는 1944년 가을에 육군에 전달되었다. 첫 작전 부대는 12월에 베르둔에 배치되었다. 부대는 곧 태평양으로 인도되었고, 이우지마( i島)에 설치되었다. 전쟁이 끝날 무렵, 유럽과 태평양의 대부분의 비행장은 하나의 비행장을 가지고 있었다.[2]

1946년 초, 3개의 잉여 MPN-1이 민간 항공 위원회에 주어졌고 워싱턴-국립 공항, 라과디아 공항, 시카고-미드웨이에 배치되었다. 이는 ASR과 PAR 시스템의 고도로 발전된 버전에 대한 추가 주문으로 이어졌다.[2]

개요

지상 관제 접근법은 항공기에 서비스를 제공하기 위해 레이더를 완전히 구현하는 가장 오래된 항공 교통 기술이다. 이 시스템은 단순하고, 직접적이며, 이전에 훈련받지 않은 조종사들에게도 잘 작동했다. 그것은 접근하는 항공기에서 지상 기반 항공 교통 관제사와 조종사들 사이의 긴밀한 통신을 요구한다. 한 번에 한 명의 조종사만 안내된다(특정 상황에서 최대 2명).[citation needed] 관제사는 전용 정밀 접근 레이더 시스템을 모니터링하여 접근 항공기의 정확한 항로와 고도를 결정한다. 그런 다음 관제사들은 조종사들에게 착륙을 안내하기 위해 무선으로 구두 지시를 한다. 지침에는 정확한 접근 경로를 따르는 데 필요한 하강 속도(글라이드 경로)와 표제(코스) 보정이 모두 포함된다.

1964년 미 해군 해군의 왕은 지상 통제 방식을 취한다.

두 개의 트랙이 정밀 접근 레이더(PAR) 스코프에 표시된다.

  • 방위각, 수평 접근 경로에 상대적인 항공기 위치를 표시한다.
  • 표고, 게시된 활공 경로에 상대적인 수직 위치를 표시한다.

착륙 항공기를 활공 경로와 접근 중심선에 모두 유지하도록 제어기 명령을 따름으로써, 조종사는 활주로의 착륙 구역 위로 정확하게 도착할 것이다. 지속적인 무선 통신 무결성을 보장하기 위해서, 관제자들은 접근 흐름의 유형과 접근의 단계에 따라 일정한 최소 간격으로 무선 전송을 해야 한다. 착륙하기 위해서는 조종사가 "결정 높이"에 도달하기 전, PAR 접근(일반적으로 활주로 터치다운 구역에서 100~400피트 위) 또는 비정밀 접근에 대한 "누락 접근 지점" 이전에 활주로 또는 활주로 환경을 시야에 확보해야 한다. 공개된 최소 가시성 및 결정 높이/최소 강하 고도는 접근 및 활주로 조명, 접근 경로의 장애물, 항공기 유형 및 기타 요인에 따라 달라진다. 수익 비행의 조종사는 정기적으로 PAR 접근 숙련도를 입증해야 하며, CCA 통제관은 역량 유지를 위해 1년 이내에 최소 수의 그러한 접근법을 수행해야 한다.

노동 집약적인 특성 때문에(일반적으로 최종 접근 시 각 항공기에 대해 하나의 GCA 컨트롤러가 필요함) DCA는 더 이상 민간 공항에서 광범위하게 사용되지 않으며 많은 군사 기지에서 중단되고 있다. 그러나, 미국의 일부 지역의 항공 교통 관제사들은 통화를 사용 중에 유지해야 하는 반면, 벨기에 공군은 여전히 매일 지상 통제 접근법에 PAR을 사용한다. NATO는 민간 항공이 계기 착륙 시스템(ILS)을 채택하는 동안 GCA를 적극 유지해왔다. 수평 및 수직 지침을 모두 제공하는 GPS(Global Positioning System) 기반 접근방식이 광범위하게 사용되고 있으며, 접근 미니마는 GCA 또는 ILS만큼 또는 거의 우수하다. 현대적인 ILS와 GPS 접근방식은 관제사로부터 인간의 실수 가능성을 제거하며 동시에 많은 항공기를 서비스할 수 있다. 지상 통제 접근방식은 접근하는 항공기에 정교한 항법 보조장치가 장착되어 있지 않을 때 유용하며, 하나의 통신 라디오가 작동되는 한 항공기의 탑재된 항법 보조장치가 작동하지 않을 때 구명조치가 될 수도 있다. 때로는 PAR 기반 지상 통제 접근방식은 작업 부하를 가볍게 하기 위해 기내에서 비상사태를 처리할 때 자격을 갖춘 조종사들에 의해서도 요청된다. 미국에서는 조종사(USAF, 미국 육군, USN 또는 FAA)에 따라 어둠 또는 저기후와 같은 특정 조건이나 조종사 요청에 따라 계기 접근법을 PAR(동일 최종 접근 코스와 함께 존재하는 경우)에 의해 감시해야 한다.[1]

지상 통제식 접근법은 전략항공사령부, 빅 리프트, 공항, 줄리, 스카이잭트 등 여러 영화에서 묘사되어 왔다.

아서 C. 클라크의 소설 글라이드 길은 GCA의 독창적인 발전을 허구화한다.

클라크는 GCA의 조기 적용에 기여했다.GCA는 제2차 세계대전 중 파일럿들이 시야가 좋지 않을 때 안전하게 기지로 귀환할 수 있도록 개발되었다. 1948~49년 베를린 공수 과정에서 물자의 흐름을 유지하는 데 필수적이었다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b "JO 7110.65Y - Air Traffic Control Document Information". Federal Aviation Administration.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l Jolley, Neal (May 1993). "Invention of Ground Control Approach Radar at the MIT Radiation Laboratories". IEEE AES Systems Magazine. 8 (5): 57. doi:10.1109/62.212592. S2CID 33655059.

외부 링크