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.
INTRODUCTION
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:
1. 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
2. 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.
3. 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.
4. 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:
1. Peningkatan kapasitas seluruh ruang udara
2. Meningkatkan pengaturan permukaan aerodrome
3. Meningkakan pertukaran informasi
4. Meningkatkan kinerja AWOS (Automated Weather Observing Systems)
5. Penggunaan alat-alat meningkatkan sistem ATM yang fleksibel
6. Mode separasi yang baru akan meningkatkan kapasitas ATM
7. Penyedia yang terakreditasi, kualitas yang terjamin dan informasi yang tepat waktu akan mempermudah proses pengambilan keputusan
8. Komunitas ATM akan berkontribusi untuk melindungi lingkungan
9. dll
Sedangkan keuntungan tidak langsung yang didapat adalah :
1. Tarif yang rendah
2. Hemat waktu bagi penumpang
3. Keterampilan transfer teknologi tinggi
4. Peningkatan produktivitas dan restruktur industri
5. Stimulasi industri terkait
6. Peningkatan peluang perdagangan
7. 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 :
1. 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)
2. 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.
3. Harmonisasi sistem level
Perwakilan
ICAO di setiap negara telah menentukan penggunaan sistem perhitungan
untuk altitude dan level, sehingga terjadi persamaan persepsi antar
Negara.
4. 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.
5. 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
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. Rancangan dan pengaturan area terminal
11. Standard Instrument Departures (SIDS) dan Standard Terminal Arrivals (STARS) bagi RNP dan RNAV
12. Pengabungan fungsi sistem ground dengan sistem airborne
13. Rancangan dan pengaturan aerodrome
14. Operasi runway
15. Persamaan kapasitas operasi antara IMC dan VMC
16. Pendukung keputusan dan sistem peringatan
17. Aplikasi data link
18. Informasi penerbangan
Informasi penerbangan harus disampaikan tanpa memakan waktu dengan cara pengiriman informasi melalui elektronik.
19. Sistem meteorologi
Yang dilakukan adalah pengembangan World Area Forecast System (WAFS), International Airways Volcano Watch (IAVW), ICAO Tropical Cyclone Warning System, dll.
20. WGS-84
Penggunaan WGS-84 di seluruh Negara untuk menentukan posisi runway, obstacle, aerodrome, alat bantu navigasi, dan rute ATS.
21. Sistem navigasi
Penggunaan GNSS
22. Infrastruktur komunikasi
Dibutuhkan
infrastruktur yang dapat mendukung komunikasi suara dan data dengan
penyampaian informasi yang relevan, akurat, dan terpercaya.
23. 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.
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