รู้จักระบบ TAWS หรือ Terrain Awareness and Warning System ที่ทำให้ “เครื่องบิน” รู้ว่าพื้นอยู่ตรงไหน และ “การบิน” กลายเป็นเรื่องปลอดภัยมากขึ้นด้วย “เทคโนโลยี”

อาจจะฟังดูแปลกที่ “อากาศยาน” ที่ล่องลอยอยู่บนท้องฟ้าอันกว้างใหญ่ทำไมถึงต้องคอยระวังพื้นดินด้วย หลายท่านคงเคยได้ยินคำกล่าวที่ว่าอุบัติเหตุในด้านการบินมักเกิดขึ้นระหว่างการขึ้นบินและระหว่างการลงจอด และพื้นดินนี่เองที่เป็นดาบสองคม หากลงจอดด้วยความนุ่มนวลมากพอบนพื้นผิวที่เหมาะสม เช่น ทางวิ่งเครื่องบินหรือรันเวย์ ก็จะถือว่าเป็นการลงจอดอย่างปลอดภัย แต่หากลงจอดด้วยแรงที่มากเกินไปหรือบนพื้นผิวที่ไม่เหมาะสม พื้นดินก็จะกลายเป็นเพชฌฆาตไปเสีย

ในอดีตของการบินนั้น หลายท่านอาจจะไม่ทราบว่าการบินชนกับพื้นดินโดยไม่ได้ตั้งใจนั้นเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นบ่อยมาก ถึงขั้นที่ว่าวงการการบินมีศัพท์เรียกเหตุการณ์การบินชนพื้นดินโดยเฉพาะ เรียกว่า “CFIT” หรือ “Controlled Flight Into Terrain” หรือการบินชนพื้นดินขณะที่เครื่องบินอยู่ในการควบคุมของนักบิน ซึ่งต่างจาก “UFIT” หรือ “Uncontrolled Flight Into Terrain” เมื่อเครื่องบินเกิดความขัดข้องหรือเหตุการณ์อื่น ๆ ที่ทำให้เครื่องบินไม่อยู่ในการควบคุมของนักบิน จนเครื่องบินกระแทกพื้นดิน

CFIT นั้นมีความโดดเด่นตรงที่ทุกอย่างปกติจนกระทั่งเครื่องบินชนกับพื้นดินโดยที่นักบินอาจจะไม่ทราบมาก่อนเลยหรือทราบเพียงแค่เสี้ยววินาทีก่อนชน ด้วยชีวิตที่เสียไปกับเหตุการณ์ CFIT นี้เอง จึงเกิดการพัฒนาระบบที่เรียกว่า “TAWS” หรือ “Terrain Awareness and Warning System” ขึ้นมาเพื่อช่วยเตือนนักบินถึงอันตรายจากพื้นดิน

การลงจอดของเครื่องบินในสภาพอากาศ CAT III A ซึ่งหมายถึงการที่รันเวย์นั้นแทบมองไม่เห็นเลย

CFIT นั้นมักจะเกิดขึ้นในสถานการณ์ที่นักบินนั้นสูญเสียการรับรู้สภาพแวดล้อมรอบกาย (Situational Awareness) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศที่นักบินไม่สามารถมองเห็นภายนอกเครื่องบินได้ (Instrument Meteorological Condition) เช่น หมอกหนา หรือ พายุฝน ทำให้นักบินจะต้องพึ่งอุปกรณ์นำทางในการนำทางแทนการพึ่งสายตาในการหลบหลีกสิ่งกีดขวาง (See-and-avoid)

ในสถานการณ์ดังกล่าวนี้เองเมื่อนักบินจะต้องเชื่ออุปกรณ์และเชื่อคอมพิวเตอร์แทนที่จะเชื่อสัญชาตญาณตัวเอง เป็นเหตุให้นักบินทำงานผิดพลาดได้ง่ายขึ้น (Pilot Error) เช่น เลือกที่จะไม่เชื่ออุปกรณ์และบินตามสัญชาตญาณตัวเองทั้งที่มองไม่เห็น หรือไม่ได้เฝ้าระวังการทำงานของอุปกรณ์อย่างระมัดระวัง

CFIT นั้นมักจะเกิดขึ้นระหว่างการลงจอดของเครื่องบิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสนามบินที่มีหุบเขาหรือยอดเขาสูงและสภาพอากาศย่ำแย่ ทำให้มีโอกาสที่นักบินจะทำอะไรผิดพลาดโดยที่ตัวเองไม่รู้ตัวและนำไปสู่ CFIT ได้ง่ายขึ้น

โมเดล Swiss Cheese ซึ่งอธิบายห่วงโซ่ของเหตุการณ์และความบกพร้องในระบบป้องกันต่าง ๆ ที่สุดท้ายแล้วอาจนำไปสู่อุบัติเหตุได้
ก่อนการพัฒนาระบบ TAWS ขึ้นมา การป้องกัน CFIT นั้นทำได้เพียงผ่านการฝึกนักบินในด้านของการบริหารทรัพยากรลูกเรือ (Crew Resource Management) ซึ่งให้อำนาจสั่งการต่อนักบินตำแหน่งอื่น ๆ เช่น ผู้ช่วยนักบิน มากขึ้น แทนที่นักบินทุกคนจะต้องเชื่อฟังแต่เพียงกัปตัน ทำให้ลูกเรือสามารถสื่อสารกันได้มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยที่ไม่มีลำดับชั้นมายุ่งเกี่ยว

หรือการใช้นโยบาย “Sterile Cockpit” ในขั้นตอนที่สำคัญของการบิน เช่น ระหว่างขึ้นบินและลงจอด ซึ่งหมายถึงการที่ในห้องนักบินนั้นจะไม่มีการทำอะไรที่ไม่เกี่ยวข้องกับการบินโดยเด็ดขาด เช่น การคุยเล่นระหว่างนักบิน เพื่อให้นักบินมีสมาธิมากขึ้น

หลักการทำงานของระบบ GPWS ซึ่งจะเตือนภัยนักบินเมื่อเครื่องบินอยู่ใกล้กับพื้นดินมากเกินไป

แต่ท้ายที่สุดแล้ว ระบบ TAWS ก็ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อป้องกันเหตุการณ์ CFIT โดยระบบ TAWS นั้นมีหลากหลายแขนง เช่น ระบบ GPWS (Ground Proximity Warning System) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน และระบบ EGPWS (Enhanced Ground Proximity Warning System)

ก่อนการใช้งานระบบ GPWS นั้น มีเครื่องบินผู้โดยสารขนาดใหญ่ที่เกิดอุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องกับ CFIT ถึง 3.5 ลำต่อปี แต่หลังจากการบังคับใช้ระบบ GPWS ในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี 1974 เป็นต้นมา ก็ไม่เคยมีเหตุการณ์ CFIT ที่เกิดขึ้นกับเครื่องบินผู้โดยสารในน่านฟ้าสหรัฐฯ อีกเลย

อย่างไรก็ตาม มีหลายเหตุการณ์ที่แม้แต่ระบบ GPWS ก็ช่วยไม่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะเริ่มแรกเมื่อระบบ GPWS ยังใหม่อยู่และมีข้อบกพร่อง อย่างไรก็ตามระบบ GPWS ก็ได้รับการพัฒนาเรื่อยมาจนเป็นระบบขั้นพื้นฐานที่สุดของการบินในปัจจุบัน

กราฟแสดงการเตือนภัยในแต่ละระดับของระบบ GPWS

หลักการทำงานของระบบ GPWS คือการใช้เรดาร์วัดความสูงในการเฝ้าระวังพื้นดิน และติดตามการเปลี่ยนความสูงของเครื่องบิน สิ่งที่ระบบ GPWS จะเตือน ได้แก่:

1. การลดระดับความสูงที่เร็วเกินไป (Sink Rate)
2. การเข้าใกล้กับพื้นดินเร็วเกินไป (Terrain)
3. การสูญเสียเพดานบินระหว่างการขึ้นบิน (Don’t Sink)
4. การอยู่ใกล้พื้นดินมากเกินไประหว่างการบิน (Too Low)
5. การเบนออกจากเส้นทางการลงจอด (Glideslope)
6. มุมเอียงปีกสูงเกินไป (Bank Angle)
7. ลมเฉือน (Wind Shear)

การใช้งานระบบ GPWS ร่วมกับระบบแผนที่ GPS และระบบแผนที่สามมิติซึ่งช่วยให้ระบบ GPWS นั้นมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

ใน EGPWS ซึ่งเป็นการพัฒนาจากระบบ GPWS เดิมนั้น อาศัยแผนที่ทางภูมิภาคในพื้นที่การบินเพื่อช่วยให้นักบินเห็นสิ่งกีดขวางในเส้นทางการบินและเฝ้าระวังความสูงเพื่อให้เครื่องบินสามารถบินผ่านไปได้อย่างปลอดภัย

เรียบเรียงโดย : โชติทิวัตถ์ จิตต์ประสงค์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

รู้จัก TAWS ระบบเฝ้าระวังพื้นดินของอากาศยานทุกลำในปัจจุบัน เหตุผลที่เครื่องบินสมัยใหม่ปลอดภัยขึ้น