(9) Electronic Flight Displays(EFD)/Multi-Function Display(MFD) Weather

Electronic Flight Displays(EFD)/Multi-Function Display(MFD) Weather

 

현재 많은 항공기 제조업체들이 EFD(electronic flight display) systems에 data link weather services를 포함하고 있다. EFD를 통해 조종사는 많은 data link weather services를 이용할 수 있다.

 

그림 13-15의 화면에서 조종사가 이용할 수 있는 정보들은 다음과 같다. 괄호 안의 글자는 해당 데이터를 사용하기 위해 눌러야 하는 soft key를 나타낸다.

• Graphical NEXRAD data (NEXRAD)

 

• Graphical METAR data (METAR)

 

• Textual METAR data

 

• Textual terminal aerodrome forecasts (TAF)

 

• City forecast data

 

• Graphical wind data (WIND)

 

• Graphical echo tops (ECHO T,,,OPS)

 

• Graphical cloud tops (CLD TOPS)

 

• Graphical lightning strikes (LTNG)

 

• Graphical storm cell movement (CELL MOV)

 

• NEXRAD radar coverage (information displayed with the NEXRAD data)

 

• SIGMETs/AIRMETs (SIG/AIR)

 

• Surface analysis to include city forecasts (SFC)

 

• County warnings (COUNTY)

 

• Freezing levels (FRZ LVL)

 

• Hurricane track (CYCLONE)

 

• Temporary flight restrictions (TFR)

 

조종사는 사용 중인 EFD나 MFD를, 그리고 이용 가능한 data link weather products를 숙지하고 있어야 한다.

 

Weather Products Age and Expiration

 

data link weather link를 사용하여 표시되는 정보는 실시간이 아니며 최대 5분 전의 것일 수 있다. 각 유형의 weather display에는 age 정보가 찍혀 있다. 해당 정보가 ground station에서 수집된 경우 Zulu 시간을 기준으로 한다. 이 age를 FIS가 데이터 링크로부터 정보를 수신한 시간으로 간주해서는 안 된다.

 

화면에는 두 가지 유형의 기상이 표시된다: “current” weather와 forecast data. current information은 age를 통해 표시된다. 반면 forecast data는 “__ / __ __ : __.”로 표시된다. [그림 13-16]

The Next Generation Weather Radar System(NEXRAD)

 

NEXRAD system은 미국 전역에 위치한 159개의 Weather Surveillance Radar-1988 Doppler(WSR-88D)와 일부 해외 레이더로 구성되어 있다. NEXRAD system은 DOC(Department of Commerce), the United States DOD, 그리고 DOT(the United States Department of Transportation)가 합작 투자한 시스템이다. 이 시스템을 관리하는 개별 기관으로 NWS, AFWA(Air Force Weather Agency), 그리고 FAA가 있다. [그림 13-17]

최대 2,000 마일 범위의 NEXRAD 데이터가 표시될 수 있다. 레이더 이미지는 실시간이 아니며 최대 5분 전의 것일 수 있다는 점을 인지해야 한다. NTSB는 빠르게 발달하는, 그리고 빠르게 움직이는 대류성 기상 근처를 운항 도중 발생한 두 건의 치명적 사고에 대해 보고하였다. 이러한 사고 중 하나에서 레이더 이미지가 6 ~ 8분 이전의 것이었다. 경우에 따라 모자이크 이미지가 형성되기까지 NEXRAD 정보가 상당히 노후할 수 있다. 극심한 경우 가장 오래된 NEXRAD 정보의 실제 age가 조종실의 age 표시와 15 ~ 20분 차이날 수 있다. age indicator와 실제 상황 사이의 사소한 차이조차도 비행 안전에 중요할 수 있다(특히 빠르게 움직이는 기상 위험, 빠르게 발달하는 기상, 그리고/혹은 빠르게 움직이는 항공기를 고려하는 경우). 어떠한 경우에도 레이더 이미지를 storm penetrating radar로서 사용해서는 안 되며 line of storms를 헤져나가기 위해 사용해서도 안 된다. 이 이미지는 오직 참고용으로만 사용되어야 한다.

 

NEXRAD가 켜지면 TOPO(Topographic), TERRAIN, 그리고 STORMSCOPE가 꺼진다. 왜냐하면 강도를 표시하는 색상이 매우 유사하기 때문이다.

 

NEXRAD가 켜지면 번개 정보를 이용할 수 있다. 이를 통해 주변 지역의 기상을 보다 종합적으로 파악할 수 있다.

 

또한 조종사는 자세한 정보를 확인하기 위해 디스플레이의 특정 영역을 확대할 수 있다. [그림 13-18]

What Can Pilots Do?

 

in-cockpit NEXRAD display는 기상이 현재 어디 있는지가 아닌 기상이 과거에 어디 있었는지를 나타낸다. age indicator는 실제 기상 상황의 age가 아닌 모자이크 이미지의 age를 나타낸다. 실제 기상 상황은 화면에 표시된 age보다 15 ~ 20분 더 오래된 것일 수 있다. in-cockpit NEXRAD 기능을 사용하는 경우 이러한 지연 가능성을 고려해야 한다.

 

∙레이더 정보의 “5분 지연”이라는 전형적인 인식이 항상 정확한 것은 아님을 이해한다.

 

∙비행 전 기상 브리핑을 받는다. in-cockpit weather 기능을 갖추었다 하여 이륙 전 기상 브리핑의 필요성이 사라지지는 않는다.

 

∙모든 기상 정보를 활용하여 in-flight decisions를 내린다.

 

∙동료 조종사에게 in-cockpit NEXRAD의 한계에 대해 알려준다.

 

NEXRAD Abnormalities

 

NEXRAD 이상들 중 일부는 다음과 같다.

 

∙지상 교란.

 

∙strobes와 spurious radar data.

 

∙태양 스트로브. 이는 레이더 안테나가 태양을 직접 가리킬 때 발생한다.

 

∙건물이나 산의 간섭. 이는 레이더 음영을 만들 수 있다.

 

∙금속성 먼지를 뿌리는 군용 항공기. 이는 레이더 신호를 반사할 수 있다.

 

NEXRAD Limitations

 

NEXRAD system은 특정 한계들을 가지고 있다.

 

Base Reflectivity

 

NEXRAD base reflectivity는 구름층이나 precipitation 유형을 결정하는데 충분한 정보를 제공하지 않는다. 따라서 조종사는 비를 우박으로 착각할 수 있다.

 

또한 base reflectivity는 minimum antenna elevation angle로부터 추출된다. 이러한 minimum angle로 인해 각 레이더는 직상공의 고고도 폭풍을 나타낼 수 없다. 따라서 인접 레이더가 해당 영역을 커버하지 않는 경우 해당 영역은 무효해진다.

 

Resolution Display

 

NEXRAD returns의 최소 해상도는 1.24마일이다. 각 square는 해당 1.24마일 사각형 내 가장 강력한 display return을 표시한다.

 

AIRMET/SIGMET Display

 

MFD의 viewing range 내에 AIRMET/SIGMET 정보가 표시될 수 있다. 일부 화면은 2,000마일 범위의 기상 정보를 표시할 수 있다. AIRMETS/SIGMETS는 지도에 점선으로 표시된다. [그림 13-19]

legend box는 AIRMETs(예를 들어 icing, turbulence, IFR weather, mountain obscuration, 그리고 surface winds)를 표시하는데 사용되는 다양한 색상들을 나타낸다. [그림 13-20] AIRMET/SIGMET 경계선의 장점은 해당 주의보가 적용되는 범위를 조종사가 볼 수 있다는 것이다. 조종사는 전체 적용 범위를 결정하기 위해 직접 점을 그리지 않아도 된다.

Graphical METARs

 

METAR가 MFD에 표시될 수 있다. METAR/TAF를 이용할 수 있는 reporting station은 공항 기호 중앙에 놓인 깃발로 표시된다. 각 깃발은 해당 station에서 현재 보고되는 기상 유형을 나타내기 위해 색깔로 구분된다. 각 깃발의 색깔이 무엇을 나타내는지 도움을 제공하기 위하여 legend가 제공된다. [그림 13-21]

graphical METAR display는 viewing range 내에서 이용 가능한 모든 reporting stations를 보여준다. range knob를 최대 2,000마일 범위까지 설정함으로써 조종사는 비행경로를 따라 놓인 다양한 공항의 현재 상태를 확인할 수 있다.

 

각 색깔이 무엇을 나타내는지를 이해함으로써 조종사는 기상 패턴이 marginal weather, IFR, 혹은 VFR을 나타내는 위치를 빠르게 파악할 수 있다. 착륙 예정 공항으로부터 우회해야 할 필요성이 발생한 경우 이러한 깃발들을 통해 특정 공항의 기상을 쉽게 파악할 수 있다.

 

Data Link Weather

 

이제 조종사는 고도에 관계없이 지속적으로 업데이트되는 기상을 수신할 수 있다. 더 이상 무선 범위, 혹은 지리적 격리(예를 들어 산이나 계곡)로 인해 제약을 받지 않는다.

 

또한 조종사는 더 이상 기상 브리핑 담당자에게 특정 정보를 요청하지 않아도 된다. 기상이 의심스러워지면 종종 무선 교신이 혼잡해져서 특정 비행경로에 대한 기상 업데이트가 적시에 이루어지지 못한다. FSS(Flight Service Station) 직원은 한 번에 한 명의 조종사와 교신할 수 있다. 따라서 이 외의 조종사들은 불확실한 기상 조건 속에서 기다려야 한다. data link weather는 언제든 상황 인식을 향상시킬 수 있는 강력한 원천을 제공한다. 지속적인 데이터 링크 방송 덕분에 조종사는 화면을 바라봄으로써 기상 브리핑을 받을 수 있다. 조종사는 기상 데이터의 원천으로 FAA-certified devices나 휴대용 수신기 중 하나를 선택할 수 있다.

 

Data Link Weather Products

 

Flight Information Service – Broadcast(FIS-B)

 

FIS-B는 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)의 978 MHz UAT 데이터 링크를 통해 제공되는 지상 방송 서비스이다. FIS-B system은 아래에 나열된 특정 기상 정보와 항공 정보를 조종실 화면에 표시한다.

 

• Aviation Routine Weather Reports (METARs)

 

• Special Aviation Reports (SPECIs)

 

• Terminal Area Forecasts (TAFs) and their amendments

 

• NEXRAD (regional and CONUS) precipitation maps

 

• Notice to Airmen (NOTAM) Distant and Flight Data Center

 

• Airmen’s Meteorological Conditions (AIRMET)

 

• Significant Meteorological Conditions (SIGMET) and Convective SIGMET

 

• Status of Special Use Airspace (SUA)

 

• Temporary Flight Restrictions (TFRs)

 

• Winds and Temperatures Aloft.

 

• Pilot Reports (PIREPS)

 

• TIS-B service status

 

FIS-B가 제공하는 기상 정보들은 단순히 정보만을 목적으로 한다. 따라서 이러한 정보들은 공식 기상 정보들의 안전 조건과 규정 조건을 만족하지 않는다. FIS-B에 표시되는 기상 정보들을 주요 기상 정보(즉, 운영 조건 및 안전 조건을 만족시키기 위한 기상)로 사용해서는 안 된다. 각 항공기의 시스템은 모두 다르며 정보 중 일부는 20 ~ 30분 지난 것일 수 있다. 조종사는 특정 지연 시간에 대하여 장비 매뉴얼을 참조해야 한다.