Perkembangan CNS/ATM Untuk Manajemen Ruang Udara Masa Depan

Sejak adanya hasil dari pekerjaan komite khusus Future Air Navigation Systems (FANS) pada Oktober tahun 1993, International Civil Aviation Organization (ICAO) telah mengembangkan segala yang dibutuhkan untuk perencanaan, implementasi, dan operasi sistem komunikasi, navigasi, dan pengawasan (surveillance)/air traffic management (CNS/ATM) secara signifikan. Seiringan dengan kemajuan teknologi, sistem dan konsep baru akan terus hadir, untuk melakukan perbaikan dalam hal keselamatan, efesiensi, dan ekonomi penerbangan internasional.  Pengantar Latar Belakang Pada tahun 1980, ICAO menyadari adanya keterbatasan pada sistem navigasi udara saat itu dan dibutuhkan perbaikan terhadap penerbangan sipil untuk memasuki abad 21, sedangkan jumlah traffic semakin meningkat. Pada tahun 1983, ICAO membentuk komite khusus yaitu Future Air Navigation Systems (FANS) untuk mempelajari,  mengidentifikasi, dan memperkirakan konsep-konsep dan teknologi baru  menuju evolusi terkoordinasi dari navigasi udara untuk 25 tahun kedepan. Pada tahun 1988, komite khusus FANS melanjutkan FANS fase kedua (FANS II) untuk mengembangkan rencana terkoordinasi secara global untuk konsep implementasi CNS/ATM ICAO, dan selesai pada September 1993. Definisi CNS/ATM merupakan singkatan dari Communication Navigation Surveillance / Air Traffic Management. Ada empat element dalam CNS/ATM yaitu: Komunikasi (Communication): Dalam hal komunikasi, hal yang akan dilakukan adalah VHF channel yang dipakai akan dikembangkan sehingga bisa digunakan untuk mengirim data digital, data satelit, dan komunikasi suara, dan mampu untuk mengcover seluruh dunia. Secondary Surveillance Radar (SSR) mode S dapat mengcover lebih luas ruang udara, mampu mengirim dara digital antara udara ke ground. Aeronautical Telecommunication Network (ATN) akan menyediakan pertukaran data digital antar pengguna dalam komunikasi udara-ground dan ground-ground. Keuntungan yang diharapkan adalah akan tercipta komunikasi langsung dan efesien antara ground dan airborne automated systems dalam komunikasi pilot/controller. Navigasi (Navigation): Yang termasuk dalam pengembangan navigasi  adalah pengenalan kemampuan area navigasi (RNAV) bersama dengan global navigation satellite system (GNSS). Dalam Annex 10 – Aeronautical Telecommunication tertulis bahwa GNSS akan menyediakan pelayanan  integritas yang tinggi, akurasi yang tinggi, dan seluruh  keadaan pelayanan navigasi dunia. Sehingga tercapai tujuan agar pesawat dapat terbang di seluruh jenis ruang udara. Pengawasan (Surveillance): SSR mode tetap digunakan dan terobosan terbesar adalah penggunaan Automatic Dependent Surveillance (ADS). ADS membuat pesawat secara otomatis mengirim informasi mengenai posisi mereka dan data-data lainnya (kecepatan pesawat, heading dan informasi yang penting lainnya) yang terkandung di dalam Flight Management System (FMS), lewat satelit atau link komunikasi lainnya, informasi tersebut terpampang di display radar untuk unit Air Traffic Control (ATC). ADS juga dapat dilihat sebagi pengabungan antara teknologi komunikasi dan navigasi. Software tersebut saat ini dikembangkan dan diharapkan dapat digunakan oleh komputer ground untuk mendeteksi dan menyelesaikan konflik dengan proses negosiasi antara komputer di udara dan komputer ground dengan atau tanpa campur tangan manusia. ADS-Broadcast (ADS-B) adalah konsep lain penyebaran informasi posisi pesawat dengan cara pesawat menyiarkan informasi kepada pesawat lain secara berkala seperti sistem ground  dan ditampilkan pada display yang sama di tiap pesawat, sehingga terjadi kemajuan besar dalam kesadaran situasional lalu lintas udara. Air Traffic Management (ATM): Kemajuan dalam teknologi CNS akan berfungsi untuk mendukung ATM. Ketika membayangkan konsep ATM di masa depan, maka tidak hanya akan membahas tentang air traffic controller, tetapi juga akan mengacu pada skala yang lebih luas termasuk Air Traffic Services (ATS), Air Traffic Flow Management (ATFM), Airspace Management (ASM) dan ATM yang berhubungan dengan operasi penerbangan. KEUNTUNGAN Di dalam Doc. 9750, Global Air Navigation Plan for CNS/ATM Systems tercantum visi dari sistem CNS/ATM adalah untuk mendukung pelaksanaan Air Traffic Management yang sempurna sehingga pesawat bisa berangkat ataupun mendarat sesuai dengan waktu yang mereka rencanakan dan dengan tingkat keselamatan yang tinggi. Untuk mencapai visi tersebut misi yang dilakukan, yaitu : Meningkatkan keselamatan, peningkatan keteraturan, meningkatkan efesiensi serta kapasitas ruang udara dan bandara, meningkatkan operasi (peningkatan kapasitas sehingga dapat meminimalkan konsumsi bahan bakar dan emisi mesin pesawat), meningkatkan ketersediaan pemilihan jadwal dan profil bagi pengguna, dan meminimalkan persyaratan alat pengangkut barang yang berbeda antar daerah. Sistem CNS/ATM akan meningkatkan penanganan dan transfer informasi, memperluas pengawasan (surveillance) menggunakan ADS dan mengembangkan keakuratan navigasi, sehingga dapat dilakukan pengurangan separasi antar pesawat dan pada akhirnya kapasitas ruang udara pun meningkat. Sistem CNS/ATM yang maju akan memperhatikan sistem komputerisasi ground sehingga mendukung peningkatan lalu lintas. Lihat gambar di bawah ini, dimana pemanfaatan teknologi CNS akan menghasilkan manfaat di ATM. Keuntungan Keseluruhan Keuntungan keseluruhan yang dapat diperoleh dengan sistem  CNS/ATM antara lain, yaitu: Peningkatan kapasitas seluruh ruang udara Meningkatkan pengaturan permukaan aerodrome Meningkakan pertukaran informasi Meningkatkan kinerja AWOS (Automated Weather Observing Systems) Penggunaan alat-alat meningkatkan sistem ATM yang fleksibel Mode separasi yang baru akan meningkatkan kapasitas ATM Penyedia yang terakreditasi, kualitas yang terjamin dan informasi yang tepat waktu akan mempermudah proses pengambilan keputusan Komunitas  ATM akan berkontribusi untuk melindungi lingkungan dll Sedangkan keuntungan tidak langsung yang didapat adalah : Tarif yang rendah Hemat waktu bagi penumpang Keterampilan transfer teknologi tinggi Peningkatan produktivitas dan restruktur industri Stimulasi industri terkait Peningkatan peluang perdagangan Meningkatkan pekerjaan ORGANISASI DAN FINANSIAL Tantangan terbesar dalam implementasi sistem CNS/ATM adalah dalam hal organisasi dan aspek financial yaitu adanya perbedaan karakter sistem CNS/ATM di setiap Negara untuk itu dibutuhkan kerjasama internasional untuk memperlancar proses implementasi. Ketika beberapa Negara sedang mengembangkan rencana CNS/ATM mereka, jika Negara tersebut membutuhkan bantuan, maka ICAO akan membantu dalam hal : perkiraan dan pengembangan proyek, familiarisasi dan seminar/workshop khusus, perencanaan perhitungan (termasuk analisa perhitungan keuntungan dan perhitungan kerugian), bantuan dana dan persetujuan financial, dan perencanaan pengembangan sumber daya manusia. Pernyataan kebijakan ICAO terhadap implementasi dan operasi sistem CNS/ATM adalah ICAO akan mengambil bagian utama dalam mengkoordinasikan perencanaan kerjasama secara teknis untuk implementasi CNS/ATM. PERENCANAAN CNS/ATM Di atas ini merupakan hubungan antara rencana dunia, ANP regional dan perencanaan nasional dalam sistem CNS/ATM. Program perencanaan dunia mengenai sistem CNS/ATM dibuat untuk mendukung perencanaan dan implementasi di bagian regional, program perencanaan dunia / Global Plan Initiatives (GPI) tersebut meliputi : Penggunaan ruang udara secara fleksibel / Flexible Use of Airspace (FUA) Konsep dari FUA berdasarkan prinsip ruang udara yang tidak hanya terpaku untuk merancang terbatas pada sipil saja atau militer saja, tetapi untuk seluruh pengguna, dan pada akhirnya seluruh ruang udara dapat digunakan oleh seluruh pengguna (restricted area jika memungkinkan dihilangkan) Mengurangi separasi vertikal minimum / Reduced Vertical Separation Minimum (RVSM) RVSM mengurangi separasi vertical di atas FL 290 dengan separasi 600 m (2000 ft) menjadi 300 m (1000 ft), dengan tujuan optimalisasi penggunaan ruang udara. Harmonisasi sistem level Perwakilan ICAO di setiap negara telah menentukan penggunaan sistem perhitungan untuk altitude dan level, sehingga terjadi persamaan persepsi antar Negara. Perencanaan klasifikasi ruang udara teratas (upper airspace) Airspace harus dibuat  bebas dari operasional yang terputus kelanjutannya, tidak konsisten, dan adanya perbedaan peraturan dan prosedur. Dengan perancangan ruang udara teratas maka dapat tercapai tujuan di atas. RNAV dan RNP (Performance-Based Navigation / PBN) Implementasi PBN akan meningkatkan kapasitas, efesiensi (karena pengurangan separasi minimum), memberikan keuntungan bagi pesawat, dan keselamatan semakin meningkat Air Traffic Flow Management (ATFM) Implementasi ATFM pada setiap regional akan meningkatkan kapasitas ruang udara dan efesiensi operasi, sehingga ada pengurangan lalu lintas menghadapi delay, sehingga kapasitas juga meningkat. Pengaturan rute ATS yang dinamis dan fleksibel Pengaturan ini dibuat agar kapasitas semakin meningkat. Rute RNAV tidak hanya terbatas terhadap lokasi peralatan bantuan navigasi ground dan menyediakan keuntungan untuk operator pesawat dan sistem ATM. Rute ATS atau track tidak hanya ditentukan oleh waypoint. Kolaborasi rancangan dan pengaturan ruang udara Penggunaan organisasi ruang udara dan prisip pengaturan yang sama di dunia, maka akan tercipta rancangan ruang udara yang fleksibel. Kepedulian terhadap situasi Dengan adanya peralatan yang memberikan peringatan akan meningkatkan kesadaran kita. Implementasi dari ADS-C dan ADS-B dapat meningkatkan keselamatan, kapasitas, dan efesiensi. Rancangan dan pengaturan area terminal Standard Instrument Departures (SIDS) dan Standard Terminal Arrivals (STARS) bagi RNP dan RNAV Pengabungan fungsi sistem ground dengan sistem airborne Rancangan dan pengaturan aerodrome Operasi runway Persamaan kapasitas operasi antara IMC dan VMC Pendukung keputusan dan sistem peringatan Aplikasi data link Informasi penerbangan: Informasi penerbangan harus disampaikan tanpa memakan waktu dengan cara pengiriman informasi melalui elektronik. Sistem meteorologi: Yang dilakukan adalah pengembangan World Area Forecast System (WAFS), International Airways Volcano Watch (IAVW), ICAO Tropical Cyclone Warning System, dll. WGS-84: Penggunaan WGS-84 di seluruh Negara untuk menentukan posisi runway, obstacle, aerodrome, alat bantu navigasi, dan rute ATS. Sistem navigasi:  Penggunaan GNSS   Infrastruktur komunikasi: Dibutuhkan infrastruktur yang dapat mendukung komunikasi suara dan data dengan penyampaian informasi yang relevan, akurat, dan terpercaya. Spectrum radio penerbangan Dan pada intinya ke-23 Global Plan Initiatives tersebut mengacu pada tujuh (7) konsep komponen yang berada di dalam di dokumen konsep operasional, yaitu Airspace Organization Management (AOM), Demand and Capacity Balancing (DCB), Aerodrome Operation (AO), Traffic Synchronization (TS), Conflict Management (CM), Airspace User Operations (AUO) dan ATM Service Delivery Management (ATMSDM). KOMPONEN CNS/ATM AFN (ATS Facilities Notification) CPDLC (Controller Pilot Data Link Communications) ADS (Automatic Dependent Surveillance) AFN ATS Facilities Notification ini adalah metode untuk memberi tahu ATC bahwa pesawat memiliki kemampuan berkomunikasi dengan datalink. Notifikasi ini dimulai oleh awak pesawat. CPDLC Normalnya komunikasi antara awak pesawat dengan ATC dilakukan dengan menggunakan radio pemancar VHF maupun HF. Dalam komunikasi ini kedua pihak harus saling mendengarkan di saat yang bersamaan. Sedangkan dengan CPDLC , penerbang dan ATC berkomunikasi dengan media teks, seperti teleks atau chat di Internet. Hubungan pesawat dengan ATC menggunakan komunikasi data ACARS, dengan ACARS ini komunikasi dengan ATC dapat dilakukan dengan digital dan mempunyai keuntungan untuk berkomunikasi tanpa harus berada di waktu yang bersamaan karena semua pesan terekam di perangkat penerima dan tidak hilang sebelum mendapat umpan balik dari penerima pesan. Cara ini hampir mirip dengan penggunaan SMS pada telepon selular. Hal ini juga sangat membantu terutama di daerah di luar jangkauan radio biasa. Jika pesawat keluar dari jangkauan radio VHF yang bisa memancar sekitar 200 Nm atau 360 km, maka dengan otomatis, perangkat ACARS akan berkomunikasi melalui satelit, SATCOM atau pada gelombang HF yang mempunyai jangkauan lebih jauh dari gelombang VHF. Dengan CPDLC, ATC dapat memberikan semua perintah dan ijin (clearance) yang biasanya dilakukan dengan komunikasi suara, dan awak pesawat dapat menjawab dengan memilih jawaban yang sudah ditentukan (contohnya, Roger, Standby atau Wilco). Sedangkan awak pesawat juga dapat mengirimkan pesan dan/atau meminta clearance dengan format yang sudah ditentukan, atau mengirim pesan dengan fasilitas free text, jika format yang ada tidak memungkinkan untuk membuat pesan yang akan dibuat. Dalam keadaan darurat pun ada pilihan untuk mengirim pesan darurat dan mendapatkan prioritas. ADS Automatic Dependent Surveillance Di buku Jeppesen yang juga mengambil dari ICAO Doc 4444, ADS digambarkan sebagai: A surveillance technique in which aircraft automatically provide, via a data link, data derived from on-board navigation and position-fixing systems, including aircraft identification, four-dimensional position and additional data as appropriate. Jadi intinya, dengan memanfaatkan teknologi ACARS, perangkat ADS di pesawat mempunyai kemampuan untuk mengirimkan data posisi dan data lain secara otomatis kepada ATC. Pada perangkat yang terpasang di Airbus A330, sampai dengan 5 ATC atau AOC center, dapat berhubungan dengan ADS di pesawat. Untuk bisa berhubungan dan mengirimkan data secara otomatis, pilihan ADS harus diubah dari OFF menjadi ARMED. Dalam keadaan ARMED, maka jika ada ATC yang mencoba menghubungi, perangkat ADS akan memberi status CONNECTED. Data yang umum dikirimkan ke ATC secara otomatis ini antara lain: Data block 1 Latitude Longitude Level (ketinggiannya) Time Data block 2, data ini berupa data cuaca yang rasakan oleh sensor-sensor di pesawat. Wind direction Wind speed Wind quality flag Temperature Turbulence (if available) Humidity (if available) Informasi lain dapat ditambahkan oleh penerbang dengan memasukkan data secara manual dan mengirimkannya pada ATC. Kelebihan dari sistem ADS ini adalah, tidak diperlukannya radar surveillance yang biasa dipakai secara konvensional. Tapi keakuratan data yang didapat oleh ATC akan sangat bergantung pada keakuratan sistem navigasi pesawat. Karena posisi pesawat di tampilan ATC digambar berdasarkan laporan otomatis dari ADS. Jadi dengan menggabungkan ADS dengan radar surveillance yang konvensional akan menambah keakuratan data posisi pesawat. Dari semua sistem yang ada, surveillance radar ataupun ADS, sebuah pesawat memberikan posisinya pada ATC. Generasi baru ADS yang disebut ADS-B (ADS-Broadcast) memberikan posisi pesawat pada ATC dan juga pesawat di sekitarnya. Jadi antar pesawat juga memiliki informasi posisi pesawat di sekitarnya. Oleh : Tar(i). Bella Noer Achaddiah – ALLU 12, Sekolah Tinggi Penerbangan Indonesia http://bachaddiah.blogspot.com/2011/12/perkembangan-cnsatm-untuk-manajemen.html DAFTAR PUSTAKA Aminarno Budi Pradana, Communication, Navigation, and Surveillance/Air Traffic Management (CNS/ATM), 1st Edition, Tangerang : 2010. Aminarno Budi Pradana, Presentasi  - CNS/ATM for Diploma IV Air Traffic Controller, Tangerang : 2011. International Civil Aviation Organization, Doc 9750-AN/963 : Global Air Navigation Plan for CNS/ATM Systems, 2nd Edition, Montreal : 2002. International Civil Aviation Organization, Annex 10 : Aeronautical Telecommunication, 13th edition , Montreal : 2001. http://www.adaptaeronav.com/technologies/adsb.htm http://ilmuterbang.com/artikel-mainmenu-29/atc-dan-komunikasi-udara/91-cnsatm