Altimetre, 1928 yılında icat edilmesinden bu zamana kadar birçok değişikliğe uğramıştır. Ancak hala, başta havacılık olmak üzere birçok sektör için büyük öneme sahiptir. Altimetrelerin uçaklarda etkin olarak kullanılmasıyla birlikte, görüşün çok kısıtlı olduğu durumlarda bile uçuş gerçekleştirmek mümkün olmuştur. Günümüzde altimetreler, başta uçaklar olmak üzere; dronelar, planörler gibi hava araçlarında sıklıkla kullanılmaktadır. Dağcılıkla uğraşan ve paraşütle atlayış yapan insanlar da altimetrelerden yardım alırlar.
İçindekiler
Altimetre Nedir?
Altimetre, sabit bir seviyeye göre yükseklik ölçen cihazdır. Bu sabit seviye, genellikle deniz seviyesi olarak kabul edilir. Altimetrenin ölçtüğü yükseklik, havacılık sektöründeki standartlara uygun olarak, fit cinsinden ifade edilir. Bu cihazlar, kullanıldıkları uygulamaya bağlı olarak mekanik ya da elektronik olabilir.
Altimetre Çeşitleri
Günümüzde yaygın olarak kullanılan üç altimetre çeşidi bulunmaktadır. Bunlar aşağıdaki gibi sıralanabilir:
- Barometrik altimetreler
- Radyo altimetreler
- Optik altimetreler
Barometrik Altimetreler
Barometrik altimetreler, atmosferik basıncın yükseklikle doğru orantılı olarak azalması ilkesine dayanarak çalışmaktadır. Barometrik altimetrenin iç basıncı, standart basınç olan ve deniz seviyesindeki hava basıncını ifade eden 1 atm değerindedir.
Yükseklik ölçümünün yapılabilmesi için dış basınç ile iç basıncın karşılaştırılması gerekmektedir. Çünkü hava aracının irtifasına göre, dış ortamdan alınan havanın basıncı değişecektir. Dış ortamdan hava almak için, hava aracının çeşitli bölgelerinde “statik port” adı verilen boşluklar bulunmaktadır. Statik portlardan alınan hava, cihazın iç kısmına doğru gönderilir.
Cihazın iç kısmında ise, aneroid disk adı verilen ince metal diskler bulunmaktadır. Aneroid diskler, dış ortamdan alınan havanın basıncına göre genişler ya da daralır. Örneğin; hava aracının irtifa kazanması durumunda dış basınç azalır ve aneroid diskler genişler. Hava aracının irtifa kaybetmesi durumunda ise, dış basınç artar ve aneroid diskler daralır. Aneroid disklere bağlı olan; dişli, pinyon, boşluk yayı gibi mekanik aktarım elemanları aracılığıyla, disklerin genişlemesi ya da daralması barometik altimetrenin göstergesine iletilir ve hava aracının irtifası belirlenir. Tipik bir barometrik altimetrenin iç yapısı aşağıdaki şekilde görülmektedir.
Yerel hava koşullarına bağlı olarak atmosferik basınçta değişimler olabilir. Bu değişimler yüksekliğin hatalı belirlenmesine neden olacağından, gösterge üzerinde bulunan ayar topuzu kullanılarak, gerekli düzeltmeler pilot tarafından yapılmalıdır.
Barometrik altimetreler çoğunlukla mekanik cihazlardır. Ancak günümüzde, elektronik devreler kullanan modern barometrik altimetreler de bulunmaktadır. Bu elektronik devreler, piezoresistif etkiden yararlanılarak dizayn edilir. Piezoresistif devre, atmosferik basınçtaki değişime bağlı biçimde oransal olarak ezilir. Bu ezilme, devre direncinin değişmesine neden olur. Devre direncindeki değişimler gerçek zamanlı olarak takip edilir. Uçuş sistemi, devre direncindeki değişimlerden yola çıkarak hava aracının irtifasını belirler.
Radyo Altimetreler
Radyo veya radar altimetre, hava aracının dinamik yüksekliğini belirlemek için radyo frekanslarını kullanır. Cihaz, klasik radyo prensibine uygun olarak verici ve alıcıdan oluşmaktadır. Ancak yükseklik, barometrik altimetreden farklı olarak deniz seviyesine göre değil, hava taşıtının dikey olarak altında bulunan yere (zemin) göre belirlenir.
Yüksekliğin belirlenmesi için, hava aracının farklı bölgelerinde bulunan vericiler tarafından radyo sinyalleri gönderilir. Radyo sinyalleri yere çarpar ve hava aracına döner. Radyo sinyallerinin gidiş – dönüş sürelerinden yola çıkılarak yükseklik belirlenir. Ölçülen yükselik bir ekran aracılığıyla pilota iletilir. Radyo altimetreler, otomatik navigasyon ve kör iniş sistemlerinde sıklıkla kullanılır.
Radyo altimetre, sabit bir FM sinyali kullanır. Teorik olarak gidiş sinyali ile dönüş sinyalinin aynı frekansta olması beklenir. Ancak, dönüş sinyalinin frekansı genellikle daha yüksektir. Gidiş sinyali ile dönüş sinyali arasındaki farklılık bilindiğinden, hava aracındaki sistemler buna göre programlanır. Bu programlama sayesinde ölçümün doğruluğu artar.
Optik Altimetreler
Optik altimetrelerin çalışma mantığı, LiDAR gibi enerji temelli teknolojilerle benzerlik göstermektedir. Bir verici aracılığıyla lazer ışını formundaki enerji dalgaları gönderilir. Enerji dalgaları, yer de dahil olmak üzere çarptığı en yakın objeden geri döner. Optik altimetre, hava taşıtının irtifasını, etrafındaki ve altındaki yüzeyleri (dağlar, binalar vb.) yüksek kesinlikle belirleyebilen, gelişmiş bir sistemdir. Yüksek kesinliğin sağlanması için genellikle, GPS ve atalestel navigasyon sistemleri (INS) ile birlikte kullanılır.
