نظام الملاحة الجوية التكتيكي

نظام الملاحة الجوية التكتيكي  ويُرمز له اختصارًا TACAN هو نظام يستخدم على أساس وطني ويعمل في نطاق التردد 960-1215 MHZ. يتألَّفُ هذا النظام من مستجيب على متن الطائرة ومنار راديوي يعطى الأجوبة، وفي معظم الحالات تكون منارات خاصّة لهذا النظام ولكن هناك أيضًا أنظمة متنقلة بحرية وجوية. تُعتبر أنظمة الملاحة الجوية واحدة من أساسيات التواصل الجوي وتشير إلى تحديد الموقع وسرعة الاتجاه أثناء السفر وفي عصر ما قبل الحداثة كان يتمُّ تحديد تلك الأمور بواسطة التلسكوب والبوصلة و الخريطة والتي تعتبر الآن أشكالًا بدائيّة للملاحة الجوية.

يمتاز TACAN بدقة أعلى من النظام المدني VOR/DME، ويُستخدم أحيانًا بالاشتراك معه ضمن محطات VORTAC التي تخدم كلًا من الطيران المدني والعسكري.

 التاريخ والتطوير 
تم تطوير نظام TACAN في الولايات المتحدة خلال خمسينيات القرن العشرين استنادًا إلى تقنيات الملاحة اللاسلكية السابقة، مثل أنظمة تحديد المدى والاتجاه المستخدمة في الحرب العالمية الثانية.

أُنشئ النظام لتوفير وسيلة ملاحة موثوقة للقوات الجوية والبحرية في جميع الأحوال الجوية، وليكون بديلاً عسكريًا متقدمًا لأنظمة الملاحة الأرضية التقليدية.

تضمن تطويره تحسين الدقة وتقليل حجم المعدات لتناسب الاستخدام الميداني والمحمول جوًا.

 المبادئ التشغيلية 

 نطاق الترددات 
يعمل TACAN في نطاق ترددات من 962 إلى 1213 ميغاهرتز، وهو نفس النطاق المستخدم في نظام DME المدني، مما يتيح التكامل بين المنظومتين.

يتكوّن النظام من 126 قناة تشغيلية مقسمة إلى وضعي X وY لتقليل التداخل بين المحطات العاملة في نفس المنطقة الجغرافية.

 قياس المسافة (Range) 
يحسب النظام المسافة بين الطائرة والمحطة الأرضية من خلال قياس الزمن الذي تستغرقه النبضات المرسلة من الطائرة حتى عودتها بعد استقبالها في المحطة.

في الوضع الأولي (البحث)، تُرسل الطائرة ما يقارب 150 زوجًا من النبضات في الثانية، ثم تقلل المعدل بعد الحصول على “قفل” على الإشارة (وضع التتبع).

تُعرض المسافة الناتجة على الطيار بالميل البحري، محسوبة بدقة عالية حتى مدى يصل إلى أكثر من 200 ميل بحري.

 تحديد الاتجاه (Azimuth) 
يتم تحديد الاتجاه إلى المحطة عن طريق تعديل سعة الإشارة (Amplitude Modulation) الناتج عن دوران الهوائي أو التوجيه الإلكتروني له.

تُستخدم إشارتان متزامنتان بترددين 15 و135 هرتز لتوليد نمط إشعاعي يسمح بحساب الزاوية الدقيقة للطائرة بالنسبة للمحطة.

يُعرف هذا المبدأ باسم “التمييز الزاوي النسبي”، وهو ما يمنح النظام دقته العالية في تحديد الاتجاهات.

 إشارات التعريف 
تبث المحطة الأرضية نبضات تعريف دورية تُعرف باسم Squitter بمعدل يقارب 3600 زوج في الثانية، تتضمن رمز مورس مكوّن عادة من ثلاثة أحرف لتحديد هوية المحطة.

 الأداء والدقة 
تبلغ دقة الاتجاه في TACAN نحو ±1 درجة، أي ما يعادل تقريبًا 60 مترًا عند مسافة أربعة كيلومترات.

ويصل مدى التشغيل الفعلي للنظام إلى نحو 130 ميلًا بحريًا للطائرات المتوسطة الارتفاع، مع إمكانية وصول الإشارة إلى أكثر من 200 ميل بحري في ظروف مثالية.

تشير وثائق إدارة الطيران الفدرالية (FAA) إلى أن TACAN يوفر دقة أعلى بثلاث مرات تقريبًا مقارنة بنظام VOR التقليدي المستخدم في الطيران المدني.

 الاستخدامات 
يُستخدم نظام TACAN على نطاق واسع في الطائرات المقاتلة وطائرات النقل العسكري، إضافة إلى حاملات الطائرات التي تحتوي على محطات TACAN بحرية لتأمين عمليات الإقلاع والهبوط في البحر.

كما تُستخدم محطات TACAN الأرضية في العديد من القواعد الجوية والمطارات المدنية ضمن نظام VORTAC لتوفير خدمات الاتجاه والمدى للطيرانين العسكري والمدني معًا.

وفي التطبيقات الحديثة، يُدمج النظام مع أنظمة الملاحة بالأقمار الصناعية (GPS) كوسيلة مساندة لضمان استمرارية الملاحة في حال انقطاع الإشارات الفضائية.

 المزايا والقيود 

 المزايا 

 يجمع بين قياس الاتجاه والمدى في منظومة واحدة.
 يوفر دقة عالية وسرعة استجابة فورية للطيار.
 يمكن تركيبه على السفن، أو في مواقع ميدانية متنقلة، أو في المطارات الثابتة.

 القيود 

 بعض الإصدارات القديمة تستخدم هوائيات ميكانيكية دوارة تتطلب صيانة دورية.
 النظام عرضة للتشويش الكهرومغناطيسي في مناطق القتال.
 لا يمكن للطائرات المدنية استخدامه مباشرة دون تكامل مع VOR ضمن محطات..VORTAC

 التطوير المستقبلي 
تشير خطة الملاحة الفدرالية لعام 2001 إلى أن نظام TACAN سيبقى جزءًا أساسيًا من منظومة الملاحة الوطنية، حتى مع التوسع في استخدام أنظمة الأقمار الصناعية.

وتُجرى حاليًا أبحاث لتطوير نسخ رقمية من النظام تستخدم هوائيات موجهة إلكترونيًا بدلاً من الميكانيكية، بهدف تحسين الموثوقية التشغيلية وتقليل الحاجة إلى الصيانة.

كما توصي إدارة الطيران الفدرالية بدمج TACAN مع أنظمة الملاحة الحديثة ضمن إطار “الملاحة متعددة المصادر” لتعزيز الدقة والتوافر التشغيلي في البيئات التكتيكية.

 المراجع 

تصنيف:أجهزة طيران
تصنيف:إلكترونيات الطيران
تصنيف:ملاحة جوية
تصنيف:ملاحة لاسلكية