Radyo Kapsama Alanı Aracı

Bir VOR, DME ya da TACAN istasyonunun sinyalinin, seçilen uçak irtifasında nerelerde alınabileceğini gerçek arazi verisiyle hesaplayıp haritada gösterir. İstasyonu ve irtifayı seçin; araç istasyon çevresindeki araziyi indirir, her yöndeki yol kaybını hesaplar ve verici gücü ile eşiğe göre kapsama alanını (coverage) boyar.

Radyo kapsama alanı

İstasyon

Bileşen

Uçak irtifası (ft)Taşıyıcı gücü (W)Verici anten kazancı (dBi)Anten direği (m)EşikICAO Ek 10 en az sinyal (-107 dBW/m²)Alıcı hassasiyeti (elle)

Frekans

—

EIRP

52,0 dBm

Eşik (izotropik)

0,0 dBm

Katlanılan yol kaybı

0,0 dB

Anten rakımı

—

Arazisiz radyo ufku

—

En uzak alım

—

Her yönde kesintisiz

—

Kapsanan alan

—

Pay ≥ 20 dB 10–20 dB 0–10 dB (sınırda) Arazi uçak irtifasının üstünde Hesap sınırı Arazi altlığı

Haritada bir noktaya tıklayın: istasyonla o nokta arasındaki arazi kesiti, yol kaybı ve sinyalin alınmaya başladığı en düşük irtifa burada gösterilir. Başka bir istasyon seçmek için işaretine tıklayın.

Seyrüsefer amaçlı kullanılmaz

Sonuç bir model tahminidir, ölçüm değildir. Gerçek kapsama, istasyonun uçuş kontrolüyle (flight inspection) belirlenir ve AIP'de yayımlanır. Verici gücü ve anten diyagramı AIP'de yer almaz; buradaki değerler tipik varsayımlardır. Uçuş planlaması ve uçuş için yalnızca yürürlükteki resmî AIP ve NOTAM'lar esas alınır.

Nasıl kullanılır?

1. İstasyonu seçin. Listeden ya da haritadaki işaretine tıklayarak. VOR/DME ve VORTAC istasyonlarında hangi bileşenin hesaplanacağı "Bileşen" düğmeleriyle seçilir; VOR ile DME farklı frekans bandında çalıştığı için kapsamaları da farklıdır.
2. Uçak irtifasını girin. Değer deniz seviyesinden feet'tir. Kapsama, o irtifadaki yatay bir kesit olarak çizilir; arazinin bu irtifanın üstüne çıktığı yerler gri gösterilir.
3. Verici ve eşik değerlerini ayarlayın. Güç ve anten kazancı bileşenin tipik değerleriyle gelir. Eşik olarak ICAO Ek 10'un istediği en az sinyal ya da kendi alıcınızın hassasiyeti seçilebilir.
4. Haritayı okuyun. Renkler payı (margin), yani sinyalin eşiği kaç dB aştığını gösterir. Kesikli gri daire hesabın sınırıdır; AIP'de bir kapsama değeri yayımlanmışsa kesikli sarı daireyle karşılaştırma için çizilir.
5. Bir noktaya tıklayın. İstasyonla o nokta arasındaki arazi kesiti, yol kaybının bileşenleri ve sinyalin alınmaya başladığı en düşük irtifa haritanın altında gösterilir.

"Bağlantıyı kopyala" istasyonu, bileşeni, irtifayı ve seçilen noktayı adrese yazar.

Hesap nasıl yapılır?

VHF ve UHF dalgaları yaklaşık olarak görüş hattı (line of sight) boyunca yayılır. Bu yüzden kapsamayı çoğunlukla verici gücü değil, dünya eğriliği ve arazi belirler. Atmosferin kırılması dalgayı hafifçe aşağı büktüğü için hesapta dünya yarıçapı 4/3 ile çarpılır; arazisiz bir dünyada iki yüksekliğin birbirini gördüğü en büyük mesafeye radyo ufku (radio horizon) denir:

radyo ufku (NM) ≈ 1,23 × (√h_istasyon + √h_uçak)        yükseklikler feet

Araç her hesapta şu adımları izler:

1. Arazi. İstasyon çevresindeki yükseklik karoları indirilir ve istasyondan 0,5° aralıklı 720 yöne arazi profili çıkarılır.

2. Serbest uzay kaybı (free-space path loss). Mesafeyle ve frekansla artan, engelden bağımsız kayıp:

   L_serbest (dB) = 32,45 + 20 log f(MHz) + 20 log d(km)

3. Kırınım kaybı (diffraction loss). Arazi görüş hattını kesiyor ya da ona yaklaşıyorsa sinyal engelin üstünden kırınarak zayıflamış hâlde geçer. Bu kayıp ITU-R P.526 tavsiyesindeki Bullington yöntemiyle hesaplanır: profilin tamamı, vericiden ve alıcıdan araziye çizilen en dik iki doğrunun kesiştiği noktadaki tek bir eşdeğer bıçak sırtı (knife-edge) engele indirgenir.

4. Bağlantı bütçesi (link budget). Verici gücü ile anten kazancının toplamı eşdeğer izotropik yayılan gücü (EIRP) verir. Pay, bundan yol kaybı ve eşik çıkarılarak bulunur; sıfırın üstündeyse sinyal alınır:

   pay (dB) = EIRP − L_serbest − L_kırınım − eşik

Görüş hattının açık olması tek başına yetmez: dalga, hattın çevresindeki Fresnel bölgesi (Fresnel zone) içinde de yol alır. Arazi birinci Fresnel bölgesinin içine girdiğinde, hattı kesmese bile kayıp başlar. Kesit şeklindeki kesikli çizgi bu bölgenin %60'ının alt sınırıdır.

Eşik: Ek 10 mu, alıcı hassasiyeti mi?

• ICAO Ek 10 en az sinyal: kapsama içinde uzayda bulunması gereken en az güç yoğunluğu (power density) ölçüt alınır: VOR için −107 dBW/m² (90 µV/m), DME için −89 dBW/m². Ölçüt uçağın antenine ulaşan sinyal olduğundan uçak anteni ve kablosu hesaba girmez. TACAN'da mesafe işlevi için DME değeri kullanılır.
• Alıcı hassasiyeti: eşik, alıcının girişinde gereken güçtür (dBm); uçak anteninin kazancı ve kablo kaybı ayrıca girilir. Alıcılar çoğunlukla Ek 10 eşiğinden daha zayıf sinyalle de çalışır, bu yüzden bu seçenek daha geniş bir alan verir.

Güç neden az şey değiştirir?

100 W'lık bir VOR'un sinyali, serbest uzayda yüzlerce deniz mili ötede bile Ek 10 eşiğinin üstündedir; oysa 10 000 ft'teki bir uçak için radyo ufku 130 NM dolayındadır. Gücü on katına çıkarmak kapsamayı ancak ufkun hemen ötesindeki ve dağların arkasındaki kırınım bölgesinde birkaç mil genişletir. Kapsamayı asıl büyüten, uçağın irtifası ile antenin yüksekliğidir.

Veride olanlar ve varsayımlar

Girdi	Kaynak
İstasyon konumu, frekansı, kanalı	AIP Türkiye © DHMİ (navigasyon haritasıyla aynı veri dosyası)
Anten rakımı	AIP'de DME anteni rakımı yayımlanmışsa o değer; yoksa arazi + "anten direği" yüksekliği
DME/TACAN frekansı	Kanalın cevap (yer → uçak) frekansı; kanal tablosundaki eşlemeden
Verici gücü, anten kazancı	AIP'de yoktur. Tipik değerle başlar (VOR 100 W, DME 1 kW, TACAN 3 kW tepe gücü); gerçek değeri biliyorsanız girin
Arazi	Terrain Tiles (Mapzen; SRTM, GMTED2010, ETOPO1), AWS Open Data üzerinden

Sınırlar

• Anten diyagramı modellenmez. İstasyonun her yöne ve her yükseliş açısına eşit ışıdığı varsayılır. Gerçek antenlerde düşey loblar, yer yansımasından doğan sinyal boşlukları ve istasyonun tam üstündeki sessiz koni (cone of confusion) vardır.
• Arazi kabadır. Hesap yarıçapına göre arazi 100 m ile 1 km arasında bir çözünürlükle örneklenir; sivri tepeler yumuşar, istasyonun yakınındaki bina, ağaç ve hangar gibi engeller hiç yoktur. Sonuç bu yüzden iyimser olabilir.
• Kırınım yaklaşık bir yöntemle hesaplanır. Bullington yöntemi birden çok sırtı tek engele indirger; ardışık sıradağlarda kaybı olduğundan az gösterir. Çok yollu yayılım (multipath), troposferik saçılma ve kanallanma (ducting) hesaba katılmaz.
• Kapsama yalnızca sinyal düzeyidir. VOR'da bearing doğruluğu, DME'de cevap verimi ve komşu kanal girişimi ayrı konulardır; sinyalin eşiği aşması kullanılabilir olduğu anlamına gelmez.
• NDB ve ILS kapsam dışıdır. NDB yer dalgasıyla yayılır, görüş hattı modeli ona uymaz; yön verici ve süzülüş yolu antenleri yönlüdür.
• AIP'de yayımlanan kapsama değeri bulunan istasyonlarda model sonucunu o değerle karşılaştırın; ikisi ayrışıyorsa geçerli olan AIP'dir.