भू-भाग जागरूकता और चेतावनी प्रणाली

विमानन में, भू-भाग जागरूकता और चेतावनी प्रणाली (टीएडब्ल्यूएस) सामान्यतः एक ऑन-बोर्ड प्रणाली होती है जिसका उद्देश्य भू-भाग के साथ अनजाने में होने वाले प्रभावों को रोकना होता है, जिसे भू-भाग दुर्घटनाओं में नियंत्रित उड़ान या सीएफआईटी कहा जाता है। वर्तमान में उपयोग की जाने वाली विशिष्ट प्रणालियाँ भू-भाग निकटता चेतावनी प्रणाली (जीपीडब्ल्यूएस) और उन्नत भू-निकटता चेतावनी प्रणाली (इजीपीडब्ल्यूएस) हैं। यूएस संघीय विमानन प्रशासन (एफएए) ने प्रासंगिक एफएए मानकों को पूरा करने वाले सभी भू-भाग-परिहार प्रणालियों को सम्मिलित करने के लिए सामान्य शब्द टीएडब्ल्यूएस का प्रारंभ किया, जिसमें जीपीडब्ल्यूएस, ईजीपीडब्ल्यूएस और भविष्य की कोई भी प्रणाली सम्मिलित है जो उन्हें परिवर्तित कर सकती है।

2007 तक, संसार की 5% वाणिज्यिक एयरलाइनों में अभी भी टीएडब्ल्यूएस की कमी थी। अंतर्राष्ट्रीय वायु परिवहन संघ के एक अध्ययन ने 51 दुर्घटनाओं और घटनाओं की जांच की और पाया कि 47% स्थितियों में पायलटों ने टीएडब्ल्यूएस चेतावनी का पर्याप्त उत्तर नहीं दिया।

कई कारक अभी भी सीएफआईटी दुर्घटनाओं के लिए विमान को संकट में डाल सकते हैं: पूर्व टीएडब्ल्यूएस प्रणाली, इजीपीडब्ल्यूएस प्रणाली को निष्क्रिय करना, या टीएडब्ल्यूएस चेतावनियों की अनदेखी करना जब कोई विमान पत्तन टीएडब्ल्यूएस डेटाबेस में नहीं है।

इतिहास
1970 के दशक के प्रारंभ में, कई अध्ययनों ने सीएफआईटी दुर्घटनाओं की घटना को देखा, जहां पूर्ण रूप से योग्य और प्रमाणित चालक समूह के नियंत्रण में एक ठीक से कार्य करने वाला वायु यान को चालक समूह की ओर से कोई स्पष्ट जागरूकता के बिना भू-भाग (या जल या बाधाओं) में उड़ाया जाता है। 1960 और 70 के दशक में, प्रति माह औसतन एक सीएफआईटी दुर्घटना होती थी, और सीएफआईटी उस समय के समय वायु यात्रा मृत्यु का सबसे बड़ा कारण था।

सी. डोनाल्ड बेटमैन, हनीवेल के एक इंजीनियर, को पूर्व भू-निकटता चेतावनी प्रणाली विकसित करने का श्रेय दिया जाता है; 1971 में अलास्का एयरलाइंस की उड़ान 1866 की दुर्घटना के बाद किए गए एक प्रारंभिक परीक्षण में, उपकरण ने भू-भाग से बचने के लिए एक छोटे विमान के लिए पर्याप्त चेतावनी प्रदान की थी, परन्तु सम्मिलित बड़े बोइंग 727 जेटलाइनर के लिए पर्याप्त नहीं थी। 1960 के दशक में विकसित बेटमैन के प्रारंभिक उपकरण, ऊंचाई को मापने के लिए रेडियो तरंगों का उपयोग करते थे और विमान के बहुत नीचे होने पर अलार्म बजाते थे, परन्तु यह आगे की ओर लक्षित नहीं था और आगे की ओर तीव्रता से बढ़ते भू-भाग की पर्याप्त चेतावनी नहीं दे सकता था।

प्रारंभिक जीपीडब्ल्यूएस अधिदेश
इन प्रारंभिक अध्ययनों के निष्कर्षों ने संकेत दिया कि यदि जीपीडब्ल्यूएस का उपयोग किया गया होता तो ऐसी कई दुर्घटनाओं से बचा जा सकता था। इन अध्ययनों और अमेरिकी राष्ट्रीय परिवहन सुरक्षा बोर्ड (एनटीएसबी) की संस्तुतियों के परिणामस्वरूप, 1974 में एफएएको सभी (भाग 121) प्रमाणपत्र धारक (अर्थात, जो बड़े टरबाइन-संचालित वायु यानों का संचालन करते हैं) और कुछ  (भाग 135) तकनीकी मानक आदेश-अनुमोदित जीपीडब्ल्यूएस उपकरण स्थापित करने के लिए प्रमाणपत्र धारक (अर्थात, जो बड़े टर्बोजेट वायु यान का संचालन करते हैं)।

1978 में, एफएएने छोटे वायु यान चलाने वाले भाग 135 प्रमाणपत्र धारकों के लिए जीपीडब्ल्यूएस आवश्यकता को बढ़ाया: दस या अधिक यात्री सीटों वाले टर्बोजेट-संचालित वायु यान है। इन ऑपरेटरों को टीएसओ-अनुमोदित जीपीडब्ल्यूएस उपकरण या वैकल्पिक भू-तल निकटता विचारकार प्रणाली स्थापित करने की आवश्यकता थी जो प्रदान करते हैं नियमित ऊंचाई कॉलआउट चाहे कोई आसन्न संकट हो या नहीं। इन वायु यानों की जटिलता, आकार, गति और उड़ान निष्पादन विशेषताओं के कारण यह आवश्यकता आवश्यक मानी गई थी। जीपीडब्ल्यूएस उपकरण को इन वायु यानों के पायलटों को शीघ्रता से ऊंचाई प्राप्त करने और सीएफआईटी दुर्घटना से बचने में सहायता करने के लिए आवश्यक माना गया था।

भाग 135 के अंतर्गत संचालित टर्बो-प्रोपेलर संचालित (टर्बोप्रॉप) वायु यानों पर जीपीडब्ल्यूएस या वैकल्पिक एफएए-अनुमोदित परामर्शी प्रणालियों की स्थापना की आवश्यकता नहीं थी, क्योंकि उस समय, सामान्य सहमति यह थी कि टर्बोप्रॉप वायु यानों की निष्पादन विशेषताओं ने उन्हें सीएफआईटी दुर्घटनाओं के प्रति कम संवेदनशील बना दिया था। उदाहरण के लिए, यह सोचा गया था कि टर्बोप्रॉप वायु यानों में टर्बोजेट वायु यानों की तुलना में उन स्थितियों में तीव्रता से प्रतिक्रिया करने की अधिक क्षमता होती है जहां ऊंचाई नियंत्रण बिना जाने उपेक्षित हो जाता है। यद्यपि, एनटीएसबी द्वारा जांच सहित बाद के अध्ययनों ने टर्बोप्रॉप वायु यान से जुड़े सीएफआईटी दुर्घटनाओं का विश्लेषण किया और पाया कि यदि जीपीडब्ल्यूएस उपकरण का उपयोग किया गया होता तो इनमें से कई दुर्घटनाओं से बचा जा सकता था।

इनमें से कुछ अध्ययनों ने जीपीडब्ल्यूएस के साथ वैकल्पिक भू-भाग निकटता परामर्शी प्रणाली की प्रभावशीलता की तुलना भी की थी। जीपीडब्ल्यूएस इस स्थिति में ठीक पाया गया कि यह मात्र तभी चेतावनी देगा जब आवश्यक हो, कम से कम अवांछित अलार्म के साथ अधिकतम चेतावनी समय प्रदान करें, और कमांड-प्रकार की चेतावनियों का उपयोग करें।

इन रिपोर्टों और एनटीएसबी की संस्तुतियों के आधार पर, 1992 में एफएए ने §135.153 में संशोधन किया ताकि दस या अधिक यात्री सीटों वाले सभी टर्बाइन-संचालित वायु यानों पर जीपीडब्ल्यूएस उपकरण की आवश्यकता हो।



इजीपीडब्ल्यूएस और टीएडब्ल्यूएस में विकास
इन नियमों के जारी होने के बाद, भू-भाग मानचित्रण प्रौद्योगिकी में हुई प्रगति ने एक नवीन प्रकार की भू-भाग निकटता चेतावनी प्रणाली के विकास की अनुमति दी जो उड़ान कर्मचारियों के लिए अधिक स्थितिजन्य जागरूकता प्रदान करती है। एफएए ने इस प्रकार के उपकरणों की कुछ स्थापनाओं को संस्वीकृति दी है, जिन्हें एन्हांस्ड भू-निकटता चेतावनी प्रणाली (ईजीपीडब्ल्यूएस) के रूप में जाना जाता है। यद्यपि, प्रस्तावित अंतिम नियम में, एफएएव्यापक शब्द "भू-भाग की जागरूकता और चेतावनी प्रणाली" (टीएडब्ल्यूएस) का उपयोग कर रहा है क्योंकि एफएए को अपेक्षा है कि निकट भविष्य में विभिन्न प्रकार की प्रणालियाँ विकसित की जा सकती हैं जो प्रस्तावित अंतिम नियम में निहित ठीक मानकों को पूरा करेंगी। 1991 में सोवियत संघ के विघटन के बाद सफल ईजीपीडब्ल्यूएस को सक्षम करने वाली सफलता आई; यूएसएसआर ने संसार के विस्तृत भू-भाग के प्रतिचित्र बनाए थे, और बेटमैन ने अपने इंजीनियरिंग के निदेशक को राजनीतिक अव्यवस्था के बाद उन्हें खरीदने के लिए संतुष्ट किया था, जिससे पूर्व भू-भाग की चेतावनियों को सक्षम किया गया था।

टीएडब्ल्यूएस वर्तमान जीपीडब्ल्यूएस प्रणाली में सुधार करता है, जो उड़ान के चालक समूह को आसन्न भू-भाग की बहुत पूर्व की श्रव्य और दृष्टि चेतावनी प्रदान करता है, आगे की ओर देखने की क्षमता और लैंडिंग कॉन्फ़िगरेशन में निरंतर संचालन करता है। ये सुधार फ़्लाइट क्रू को सहज और क्रमिक सुधारात्मक क्रिया करने के लिए अधिक समय प्रदान करते हैं। यूनाइटेड एयरलाइन्स ईजीपीडब्ल्यूएस तकनीक को अपनाने वाली प्रारंभिक कंपनी थी। 1995 में अमेरिकन एयरलाइंस फ्लाइट 965 के सीएफआईटी ने उस वाहक को अपने सभी विमानों में इजीपीडब्ल्यूएस जोड़ने के लिए आश्वस्त किया; यद्यपि बोइंग 757 पूर्व जीपीडब्ल्यूएस से लैस था, दुर्घटना से मात्र 13 सेकंड पूर्व भू-भाग की चेतावनी जारी की गई थी।

1998 में, एफएएने नोटिस संख्या 98-11, भू-भाग जागरूकता और चेतावनी प्रणाली को जारी किया, जिसमें प्रस्ताव दिया गया कि सभी टर्बाइन-संचालित यूएस-पंजीकृत वायु यान छह या अधिक यात्री सीटों (पायलट और सह-पायलट बैठने के लिए विशेष) के लिए प्रमाणित हैं अर्थात एक एफएए-अनुमोदित भू-भाग जागरूकता और चेतावनी प्रणाली से लैस हैं।

23 मार्च 2000 को, एफएए ने संशोधन 91-263, 121-273, और 135-75 (सुधार 135.154) जारी किए। इन संशोधनों ने संचालन नियमों में संशोधन की आवश्यकता है कि छह या अधिक यात्री सीटों (पायलट और कोपिलॉट सीटिंग को छोड़कर) वाले सभी अमेरिकी पंजीकृत टरबाइन-संचालित वायु यान एफएए-अनुमोदित टीएडब्ल्यूएस से सुसज्जित हों। शासनादेश मात्र 29 मार्च, 2002 के बाद निर्मित विमानों को प्रभावित करता है।

2006 तक, विमान दुर्घटना से होने वाली दुर्घटनाओं ने सीएफआईटी को पीछे छोड़ दिया था, क्योंकि विमान दुर्घटनाओं में होने वाली मृत्युओं का प्रमुख कारण टीएडब्ल्यूएस की व्यापक नियुक्ति का श्रेय था। 7 मार्च, 2006 को, एनटीएसबी ने एफएए से लागत की कि कम से कम 6 यात्रियों को ले जाने के लिए प्रमाणित सभी यू.एस.-पंजीकृत टर्बाइन-संचालित हेलीकॉप्टरों को भू-भाग की जागरूकता और चेतावनी प्रणाली से लैस किया जाए। 2000 में हेलीकॉप्टरों की अद्वितीय उड़ान विशेषताओं के लिए तकनीक अभी तक विकसित नहीं हुई थी। मेक्सिको की खाड़ी में एक घातक हेलीकॉप्टर दुर्घटना, जिसमें आठ तेल सेवा कर्मियों को ले जा रहे दो पायलटों वाला एरा एविएशन सिकोरस्की एस-76ए++ हेलीकॉप्टर सम्मिलित था, कई दुर्घटनाओं में से एक थी जिसके कारण यह निर्णय लिया गया।

राष्ट्रपति बराक ओबामा ने 2010 में बेटमैन को जीपीडब्ल्यूएस के आविष्कार और बाद में इजीपीडब्ल्यूएस/टीएडब्ल्यूएस में इसके विकास के लिए प्रौद्योगिकी और नवाचार के राष्ट्रीय पदक से सम्मानित किया।

कार्य
एक आधुनिक टीडब्ल्यूएस डिजिटल उत्कर्ष डेटा और वायु यान का उपकरण मान का उपयोग करके यह अनुमान लगाने के लिए कार्य करता है कि क्या विमान की संभावित भविष्य की स्थिति भू-भाग से टकराती है। इस प्रकार उड़ान चालक समूह को आसन्न भू-भाग की पूर्व श्रव्य और दृष्टि चेतावनी, आगे देखने की क्षमता और लैंडिंग कॉन्फ़िगरेशन में निरंतर संचालन प्रदान किया जाता है।

टीएडब्ल्यूएस प्रकार
क्लास ए टीएडब्ल्यूएस में नीचे क्लास बी टीएडब्ल्यूएस की सभी आवश्यकताएं सम्मिलित हैं, और निम्नलिखित तीन अतिरिक्त अलर्ट और निष्पादन आवश्यकताओं को जोड़ता है:
 * भू-भाग की चेतावनी के लिए अत्यधिक बंद होने की दर
 * लैंडिंग कॉन्फ़िगरेशन अलर्ट में नहीं होने पर भू-भाग में उड़ान भरें
 * ILS ग्लाइडलोप अलर्ट से अत्यधिक नीचे की ओर विचलन
 * आवश्यक: क्लास ए टीएडब्ल्यूएस इंस्टॉलेशन एक भू-भाग जागरूकता निष्पादन प्रदान करेगा जो या तो आसपास के भू-भाग या वायु यान के सापेक्ष बाधाओं, या दोनों को दिखाता है।

क्लास बी टीएडब्ल्यूएस को यू.एस. एफएए द्वारा परिभाषित किया गया है: उपकरण का एक वर्ग जिसे तकनीकी मानक आदेश-C151b और एयरोनॉटिक्स DO-161A के लिए रेडियो तकनीकी आयोग में परिभाषित किया गया है। कम से कम, यह निम्नलिखित परिस्थितियों के लिए अलर्ट प्रदान करेगा:
 * कम आवश्यक भू-भाग निकासी
 * आसन्न भू-भाग प्रभाव
 * शीघ्रपतन
 * वंश की अत्यधिक दर
 * टेकऑफ़ के बाद नकारात्मक चढ़ाई दर या ऊंचाई में कमी
 * एक गैर-सटीक दृष्टिकोण के समय भू-भाग या निकटतम रनवे ऊंचाई (वॉयस कॉलआउट फाइव हंड्रेड) से 500 फीट ऊपर वायु यान का उतरना।
 * वैकल्पिक: कक्षा बी टीएडब्ल्यूएस स्थापना एक भू-भाग जागरूकता निष्पादन प्रदान कर सकती है जो आसपास के भू-भाग या वायु यान के सापेक्ष बाधाओं या दोनों को दिखाती है।

कक्षा सी छोटे सामान्य विमानन वायु यानों के लिए लक्षित स्वैच्छिक उपकरण को परिभाषित करता है जिन्हें कक्षा बी उपकरण स्थापित करने की आवश्यकता नहीं होती है। इसमें किसी भी पायलट सीट को छोड़कर, छह से कम यात्री सीटों के साथ कॉन्फ़िगर किए जाने पर पिस्टन-संचालित और टरबाइन-संचालित वायु यानों के लिए लक्षित न्यूनतम परिचालन निष्पादन मानक सम्मिलित हैं। क्लास सी टीएडब्ल्यूएस उपकरण एफएए द्वारा वर्णित छोटे विमान संशोधनों के साथ क्लास बी टीएडब्ल्यूएस की सभी आवश्यकताओं को पूरा करेगा। एफएएने छोटे विमानों के लिए स्वैच्छिक टीएडब्ल्यूएस उपयोग को आसान बनाने के लिए क्लास C विकसित किया है।

प्रभाव और आँकड़े
जीपीडब्ल्यूएस के विकास से पूर्व, बड़े यात्री विमान प्रति वर्ष 3.5 घातक नियंत्रित उड़ान दुर्घटनाओं में सम्मिलित थे, जो 1970 के दशक के मध्य में घटकर 2 प्रति वर्ष हो गए। 2006 की एक रिपोर्ट में कहा गया है कि 1974 से, जब यू.एस. एफएए ने इस तरह के उपकरण ले जाने के लिए बड़े विमान की आवश्यकता बना दी थी, रिपोर्ट के समय तक, यू.एस. वायु भू-भाग में एक बड़े जेट द्वारा सीएफआईटी दुर्घटना में एक भी यात्री की मौत नहीं हुई थी।. 1974 के बाद, अभी भी कुछ सीएफआईटी दुर्घटनाएँ थीं जिन्हें जीपीडब्ल्यूएस उन प्रारंभिक जीपीडब्ल्यूएस प्रणाली के ब्लाइंड स्पॉट के कारण रोकने में सहायता करने में असमर्थ था। अधिक उन्नत प्रणालियाँ विकसित की गईं।

पूर्व टीएडब्ल्यूएस, या इजीपीडब्ल्यूएस को निष्क्रिय करना, या इसकी चेतावनियों को अनदेखा करना, जब विमान पत्तन अपने डेटाबेस में नहीं है, या यहाँ तक कि संपूर्ण इजीपीडब्ल्यूएस भी अभी भी संभावित सीएफआईटी घटनाओं के लिए विमान को असुरक्षित छोड़ देते हैं। अप्रैल 2010 में, एक 2010 पोलिश वायु सेना Tu-154 दुर्घटना | पोलिश वायु सेना टुपोलेव Tu-154M विमान एक संभावित सीएफआईटी दुर्घटना में रूस के स्मोलेंस्क के पास दुर्घटनाग्रस्त हो गया। पोलिश राष्ट्रपति सहित सभी यात्रियों और चालक समूह की हत्या।  विमान टक्सन के यूनिवर्सल एवियोनिक्स प्रणाली्स द्वारा निर्मित टीएडब्ल्यूएस से लैस था। रूसी अंतरराज्यीय विमानन समिति के अनुसार टीएडब्ल्यूएस को चालू किया गया था। यद्यपि, वायुअड्डा जहां विमान उतरने वाला था (स्मोलेंस्क (एक्सयूबीएस)) टीएडब्ल्यूएस डेटाबेस में नहीं है।  जनवरी 2008 में एक Mirosławiec वायु दुर्घटना | पोलिश वायु सेना कासा C-295M इजीपीडब्ल्यूएस से लैस होने के बावजूद Miroslawiec, पोलैंड के पास एक सीएफआईटी दुर्घटना में दुर्घटनाग्रस्त हो गया; इजीपीडब्ल्यूएस चेतावनी ध्वनि अक्षम कर दी गई थी, और कमांड पायलट को इजीपीडब्ल्यूएस के साथ ठीक से प्रशिक्षित नहीं किया गया था।

यह भी देखें
भू-भाग में नियंत्रित उड़ान (सीएफआईटी)
 * विमानन लेखों का सूचकांक
 * एविएशन, एवियोनिक्स, एयरोस्पेस और वैमानिकी संक्षिप्त रूपों की सूची
 * एयरबोर्न टक्कर परिहार प्रणाली
 * फ्लाई-बाय-वायर#डिजिटल प्रणाली|डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर
 * भू-निकटता चेतावनी प्रणाली | भू-निकटता चेतावनी प्रणाली / एन्हांस्ड जीपीडब्ल्यूएस
 * रनवे जागरूकता और परामर्शी प्रणाली

बाहरी संबंध

 * Honeywell Enhanced Ground Proximity Warning System (इजीपीडब्ल्यूएस)
 * FAR Sec. 121.354 – Terrain awareness and warning system
 * Terrain Awareness and Warning System; Final Rule
 * TSO-C151b Terrain Avoidance and Warning System PDF, TSO-C151b Web Page
 * टीएडब्ल्यूएस - एफएएMandates A New Proximity to Safety by Gary Picou