Boeing 787 -lentokoneen lasiohjaamo. Kuva: Boeing.

Perinteiset analogiset mittarit vai moderni lasiohjaamo?

04.10.2022

Lentäjä tarvitsee lentokoneen ohjaamiseen ja navigointiin monenlaista koneen järjestelmien ja antureiden tuottamaa tietoa. Tieto voi olla yksityiskohtaista raakadataa tai tietoa yhdistämällä ja laskemalla tuotettua jalostetumpaa informaatiota. Valmiiksi jalostettu informaatio parantaa lentoturvallisuutta ja helpottaa lentäjän työtä.

Perinteinen ohjaamo koostuu analogisista mittareista. Niitä tarvitaan paljon, koska tyypillisesti yksi mittari osoittaa vain yhden mitattavan suureen arvon. Tarvittavien mittareiden suuri määrä korostaa analogisten mittareiden haittapuolia.

Analogiset mittarit ovat painavia ja vähentävät näin hyötykuormaa, niiden käyttöikä on rajallinen ja niiden huoltaminen ja vaihtaminen on kallista. Lisäksi perinteiset mittarit vievät paljon tilaa, mikä heikentää ohjaamon ergonomiaa, koska tietoa ei voida keskittää yhteen paikkaan.

Perinteinen ohjaamo ja lasiohjaamo Diamond Star DA-40. Lähde: Socha et.al. 2020.

Lentämisen kannalta tärkein tieto on priorisoitava

Merkittävin perinteisen ohjaamon ongelma liittyy lentotehtävän suorittamisen kannalta kriittisen informaation hallintaan. Mittaritaulut tulevat tyypillisesti täyteen, eikä kaikki tarvittava tieto välttämättä edes mahdu ensisijaiselle mittaritaululle. Osa mittareista joudutaan usein sijoittamaan sivu- tai alapaneeleihin.

Lentäjän näkökulmasta paljon tietoa on hajallaan. Koska lentäjä joutuu siirtämään katsettaan toistuvasti laajalla alueella poimiakseen kaiken tarvitsemansa tiedon, oleellisia asioita voi jäädä huomaamatta, Perinteisen mittariston ryhmittely on myös kiinteä, eli mittareiden paikkoja ei voi vaihtaa, vaikka tiedon prioriteetti muuttuisi.

Suuren tietomäärän hallintaan ja prosessointiin voivat vaikuttaa yksittäisen lentäjän subjektiiviset ominaisuudet kuten kognitiiviset kyvyt, taidot ja jopa asenteet. Joka tapauksessa suuri alhaisen jalostusasteen tietomäärä asettaa vaatimuksia lentäjän priorisointikyvylle, ja kuormittaa lentäjää myös toissijaisilla laskenta- ja päättelytehtävillä.

Lasiohjaamon edut

Lasiohjaamo koostuu yleensä monitoiminäytöistä, joiden toimintaa ohjaa lentokoneen tietojärjestelmä. Näytöt on sijoitettu optimaalisesti lentäjän näkökenttään, joten lentäjän katse kiertää vain pienellä alueella.

Esimerkiksi lentämisen kannalta keskeinen keinohorisontti on koko ajan lentäjän näkökentässä. Koska antureiden keräämä raakadata on digitaalisessa muodossa, sitä voidaan yhdistellä ja jalostaa digitaalisesti informaatioksi ennen sen esittämistä koneen ohjaajalle.

Näyttöjen informaatiosisältö on konfiguroitavissa, joten lentäjä voi kulloisenkin käyttötilanteen mukaan valita näytölle tarvitsemansa tiedon ja vastaavasti piilottaa toissijaiset asiat. Esitettävän tiedon määrälle ei ole myöskään mitään fyysisiä rajoitteita.

Modernit värinäytöt mahdollistavat myös informaation visualisoimisen monin eri tavoin. Tärkeitä asioita voi korostaa esimerkiksi väreillä tai symboleilla. Erittäin tärkeää viestiä voidaan korostaa lisäämällä siihen visuaalinen heräte, merkkiääni tai synteettinen ääniviesti.

Myös koneen eri järjestelmiin liittyvien kytkimien, nappuloiden ja vipujen käytön aiheuttama muutos näkyy heti kuvaruudulla. Lentäjän ei siis tarvitse siirtää katsettaan pois näytöltä, nähdäkseen esimerkiksi sen, mikä on lentokoneen nopeus, korkeus tai onko lentokone laskeutumisvaiheessa tarkasti liukupolulla.

Koneen ohjaamiseen tarvittavan tiedon hallinta on lasiohjaamossa helpompaa ja vähemmän lentäjää kuormittavaa. Lentäminen ja tilannetietoisuuden ylläpitäminen lennon eri vaiheissa helpottuu, ja ohjaajan kapasiteettia vapautuu muihin lennon tärkeisiin tehtäviin. Myös lasiohjaamolla varustetuissa lentokoneissa käytetään itsenäisenä varajärjestelmänä perinteisiä mittareita, ja hätätilanteessa koneen ohjaaminen on mahdollista ilman digitaalisia näyttöruutuja.

Lentokoulutuksessa on opittava myös perinteiset mittarit

Lasiohjaamot yleistyvät myös lentokoulutuksessa. Kun oppimisympäristönä on modernilla avioniikalla varustettu ohjaamo, on jatkokoulutus ja myöhemmin työelämään siirtyminen huomattavasti helpompaa.

Häiriö- ja vikatilanteita varten on kuitenkin tärkeää, että lentokoulutuksessa opitaan lentämään myös perinteisillä mittareilla. Varajärjestelmänä toimivat perinteiset mittarit mahdollistavat turvallisen lennon jatkamisen siinä hyvin epätodennäköisessä tilanteessa, että lennolla kaikki digitaaliset näyttöruudut vikaantuisivat. Lentäjän on tällaisessa tilanteessa kyettävä sujuvasti siirtymään modernista lasiohjaamosta perinteiseen analogisten perusmittareiden ympäristöön.

Kirjoittaneet Juha Patosalmi ja Tomi Oravasaari

Patosalmi työskentelee tutkimuspäällikkönä ja Oravasaari TKI-yksikön johtajana Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun NELI – North European Logistics Institute -tutkimusyksikössä.