Як пілоти використовують повітряну навігацію, щоб літати

Аеронавігація здійснюється різними методами. Метод або система, яку пілот використовує для навігації по сучасній системі повітряного простору, буде залежати від типу польоту, який відбуватиметься (ПВП або ППП), які навігаційні системи встановлені на літаку, і які навігаційні системи доступні в певній області.

Мертвий розрахунок і пілотаж

На найпростішому рівні, навігація здійснюється за допомогою ідей, відомих як мертвий розрахунок і пілотаж. Пілотування - це термін, що відноситься до виключного використання візуальних земних посилань. Пілот ідентифікує визначні пам'ятки, такі як річки, селища, аеропорти, будівлі та навігацію між ними. Проблема з лоцманським випробуванням полягає в тому, що, часто, посилання незрозумілі і не можуть бути легко ідентифіковані в умовах недостатньої видимості або якщо пілот навіть злегка відключається. Тому була введена ідея мертвого розрахунку.

Мертвий розрахунок передбачає використання візуальних контрольно-пропускних пунктів разом з розрахунками часу і відстані. Пілот вибирає контрольно-пропускні пункти, які легко бачити з повітря, а також ідентифікуються на карті, а потім обчислює час, який буде потрібно для того, щоб літати з однієї точки на іншу на підставі розрахунків відстані, швидкості та вітру. Комп'ютер допомагає пілотам обчислювати обчислення часу і відстані, і пілот, як правило, використовує журнал планування польотів для відстеження розрахунків під час польоту.

Радіо навігація

З літаками, обладнаними радіонавігаційними засобами (NAVAIDS), пілоти можуть керуватися більш чітко, ніж з мертвими розрахунками. Радіо NAVAIDS дуже зручно використовувати в умовах поганої видимості і слугуватиме відповідним методом резервного копіювання для пілотів загальної авіації, які віддають перевагу мертвому розрахунку. Вони також більш точні. Замість того, щоб літати з контрольно-пропускного пункту до контрольно-пропускного пункту, пілоти можуть літати по прямій лінії до "виправлення" або аеропорту. Спеціальні радіостанції NAVAIDS також потрібні для операцій IFR.

Існують різні типи радіостанцій NAVAIDS, що використовуються в авіації:

• ADF / NDB: Найпростішою формою радіонавігації є пара ADF / NDB. NDB - це неспрямований радіомаяк, який розташований на землі і випромінює електричний сигнал у всіх напрямках. Якщо повітряне судно обладнано автоматичним пошуком напряму (АПД), воно буде відображати позицію літака по відношенню до станції NDB на землі. Прилад АПД в основному є стрілочним покажчиком, розташованим над дисплеєм типу компаса. Стрілка завжди вказує на напрямок станції NDB, а це означає, що якщо пілот вказує літак у напрямку стрілки в ситуації без вітру, він буде літати прямо до станції. ADF / NDB є застарілим NAVAID, і це система, схильна до помилок. Оскільки його діапазон є прямим зором, пілот може отримати помилкові показання під час польоту в гірській місцевості або занадто далеко від станції. Система також піддається електричним втручанням і може одночасно розміщувати обмежені літаки. Багато з них виводяться з експлуатації, оскільки GPS стає основним джерелом навігації.

• VOR: Поруч з GPS, система VOR - це, мабуть, найбільш часто використовуваний NAVAIDS у світі. VOR, скорочений від VHF Omnidirectional Range, є NAVAID на основі радіо, який працює в дуже високочастотному діапазоні. Станції VOR розташовані на землі і передають два сигнали - один безперервний опорний сигнал на 360 градусів і інший широкий спрямований сигнал.
• Інструмент літака (OBI) інтерпретує різницю фаз між двома сигналами і відображає результати як радіальні по OBI (індикатор підшипника) або HSI (індикатор горизонтальної ситуації), залежно від того, який прилад використовує літак. У своїй найосновнішій формі OBI або HSI зображує радіальний від станції, на якому знаходиться літальний апарат, і чи летить літак на станцію або від нього.

• VOR є більш точними, ніж NDB, і менш схильні до помилок, хоча прийом все ще сприйнятливий тільки до прямої видимості.
• DME: Обладнання вимірювання відстаней є одним з найпростіших і найцінніших на сьогоднішній день NAVAIDS. Це основний метод з використанням транспондера в літаку для визначення часу, необхідного для передачі сигналу до станції DME. DME передає на UHF частотах і обчислює відстань похилої зони. Транспондер в літаку відображає відстань в десятих від морської милі.

• Одна станція DME може обробляти до 100 літаків одночасно, і вони, як правило, співіснують з наземними станціями VOR.
• ILS: Система приземлення приладів (ILS) - це система підходу до приладів, що використовується для керування літаком до злітно-посадкової смуги з фази підходу польоту. Він використовує як горизонтальні, так і вертикальні радіосигнали, що випускаються з точки вздовж злітно-посадкової смуги. Ці сигнали перехоплюють, щоб дати пілоту точну інформацію про місцезнаходження у вигляді ковзання - константно-кутовий, стабілізований шлях спуску до самого кінця злітно-посадкової смуги. Системи ILS широко використовуються сьогодні як одна з найбільш точних доступних систем.

GPS

Глобальна система позиціонування стала найціннішим методом навігації в сучасному світі авіації. GPS виявився надзвичайно надійним і точним і, ймовірно, найбільш поширеним NAVAID, що використовується сьогодні.

Система глобального позиціонування використовує 24 супутники Міністерства оборони США для надання точних даних про місцезнаходження, таких як позиція літака, доріжка і швидкість для пілотів. Система GPS використовує тріангуляцію для визначення точного положення літака над землею. Щоб бути точним, система GPS повинна мати можливість збирати дані від щонайменше трьох супутників для 2-D позиціонування і 4 супутників для 3-D позиціонування.

GPS став переважним методом навігації через точність і простоту використання. Хоча існують помилки, пов'язані з GPS, вони є рідкісними. Системи GPS можуть бути використані в будь-якій точці світу, навіть у гірській місцевості, і вони не схильні до помилок радіостанцій NAVAIDS, таких як лінія візування та електричні перешкоди.

Практичне використання NAVAIDS

Пілоти будуть літати під візуальними правилами польоту (VFR) або правилами польоту (IFR), залежно від погодних умов. Під час візуальних метеорологічних умов (VMC), пілот може літати, використовуючи лоцманську поїздку і мертвий розрахунок, або він може використовувати радіонавігацію або техніку GPS-навігації. Базова навігація викладається на ранніх стадіях льотної підготовки.

У приладових метеорологічних умовах (IMC) або під час польоту IFR пілот повинен покластися на інструменти кабіни, такі як VOR або GPS. Оскільки політ в хмарах і навігація з цими інструментами можуть бути складними, пілот повинен заробити рейтинг FAA Instrument, щоб летіти в умовах IMC легально.

В даний час, FAA підкреслює нову підготовку для пілотів загальної авіації в технологічно просунутих літаках (TAA). TAA - це літаки, що мають просунуті на борту високотехнологічні системи, такі як GPS. Навіть легкі спортивні літаки виходять з заводу з сучасним обладнанням. Це може бути заплутаним і небезпечним для пілота, щоб спробувати використати ці сучасні системи кабіни в польоті без додаткової підготовки, і поточні стандарти підготовки FAA не підтримували цю проблему.

Оновлена ​​програма ФАУ, нарешті, вирішила цю проблему, хоча програма все ще є добровільною.