Kako piloti koriste zrakoplovnu navigaciju za letenje

Zračna navigacija se postiže različitim metodama. Metoda ili sustav koji pilot koristi za navigaciju kroz današnji sustav zračnog prostora ovisit će o vrsti leta koji će se dogoditi (VFR ili IFR), koji su navigacijski sustavi instalirani na zrakoplovu i koji su navigacijski sustavi dostupni u određenom području.

Mrtvo prebrojavanje i pilotiranje

Na najjednostavnijoj razini, navigacija se postiže idejama poznatim kao mrtvo računanje i pilotaža. Pilotaža je termin koji se odnosi na isključivo korištenje vizualnih referenci na tlu. Pilot identificira orijentire, kao što su rijeke, gradovi, zračne luke, zgrade i navigaciju među njima. Problem s pilotažom je u tome što se često reference ne mogu lako vidjeti i ne mogu se lako identificirati u uvjetima slabe vidljivosti ili ako pilot malo odstupi od staze. Stoga je uvedena ideja o mrtvom računanju.

Mrtva procjena uključuje korištenje vizualnih kontrolnih točaka zajedno s izračunom vremena i udaljenosti. Pilot odabire kontrolne točke koje se lako vide iz zraka i također se identificiraju na karti, a zatim izračunava vrijeme potrebno za let iz jedne točke u drugu na temelju izračuna udaljenosti, brzine i vjetra. Letačko računalo pomaže pilotima u izračunavanju izračuna vremena i udaljenosti, a pilot obično koristi dnevnik planiranja leta kako bi pratio izračune tijekom leta.

Radio navigacija

Uz zrakoplove opremljene radio-navigacijskim pomagalima (NAVAIDS), piloti mogu ploviti preciznije nego s mrtvim računanjem. Radio NAVAIDS dobro dolazi u uvjetima slabe vidljivosti i služi kao prikladna metoda za rezervne pilote opće zrakoplovstva koji preferiraju mrtve račune. Oni su također precizniji. Umjesto letenja od kontrolne točke do kontrolne točke, piloti mogu letjeti ravnom linijom do "popravka" ili zračne luke. Posebni radio NAVAIDS također su potrebni za IFR operacije.

Postoje različite vrste radio NAVAIDS-a koje se koriste u zrakoplovstvu:

• ADF / NDB: Najosnovniji oblik radio navigacije je ADF / NDB par. NDB je neusmjereni radiosignal koji se nalazi na zemlji i emitira električni signal u svim smjerovima. Ako je zrakoplov opremljen automatskim tražilom smjera (ADF), on će prikazati položaj zrakoplova u odnosu na NDB stanicu na tlu. Uređaj ADF-a u osnovi je pokazivač strelice postavljen preko zaslona s kartom kompasa. Strelica uvijek pokazuje u smjeru NDB stanice, što znači da ako pilot usmjerava zrakoplov u smjeru strelice u situaciji bez vjetra, on će letjeti izravno u stanicu. ADF / NDB je zastarjeli NAVAID, a sustav je sklon pogreškama. Budući da je njegov raspon vidljiv, pilot može dobiti pogrešna očitanja dok leti u planinskom terenu ili predaleko od stanice. Sustav je također podložan električnim smetnjama i može smjestiti samo ograničene zrakoplove odjednom. Mnogi se stavljaju izvan pogona jer GPS postaje primarni navigacijski izvor.

• VOR: Uz GPS, VOR sustav je vjerojatno najčešće korišteni NAVAIDS na svijetu. VOR, kratica za VHF Omnidirectional Range, je radio-bazirani NAVAID koji radi u vrlo-visokom frekvencijskom području. VOR stanice se nalaze na tlu i prenose dva signala - jedan kontinuirani referentni signal od 360 stupnjeva i još jedan smjerni signal.
• Instrument zrakoplova (OBI) interpretira faznu razliku između dva signala i prikazuje rezultate kao radijalne na OBI (indikator omni ležaja) ili HSI (indikator horizontalne situacije), ovisno o tome koji instrument koristi zrakoplov. U svom najosnovnijem obliku, OBI ili HSI prikazuje radijalni od stanice na kojoj se zrakoplov nalazi i da li zrakoplov leti prema postaji ili dalje od nje.

• VOR-ovi su točniji od NDB-ova i manje su skloni pogreškama, iako je prijem još uvijek osjetljiv samo na vidno polje.
• DME: Oprema za mjerenje udaljenosti je jedna od najjednostavnijih i najkorisnijih do sada NAVAID-ova. To je osnovna metoda pomoću transpondera u zrakoplovu kako bi se odredilo vrijeme koje je potrebno da signal putuje do i od DME stanice. DME prenosi na UHF frekvencijama i izračunava udaljenost nagnutog dometa. Transponder u zrakoplovu prikazuje udaljenost u desetinama nautičke milje.

• Jedna DME stanica može podnijeti do 100 zrakoplova odjednom, a oni obično postoje zajedno s zemaljskim stanicama VOR.
• ILS: Sustav za slijetanje s instrumentima (ILS) je instrumentni pristupni sustav koji se koristi za usmjeravanje zrakoplova do piste iz faze prilaza leta. Koristi i horizontalne i vertikalne radio signale emitirane iz točke duž piste. Ovi signali presreću kako bi pilotu dali precizne informacije o lokaciji u obliku klizne staze - stalni konstantni put spuštanja sve do prilaznog kraja piste. ILS sustavi su danas u širokoj upotrebi kao jedan od najtočnijih dostupnih sustava pristupa.

GPS

Sustav globalnog pozicioniranja postao je najvrednija metoda navigacije u modernom zrakoplovnom svijetu. GPS se pokazao iznimno pouzdan i precizan te je vjerojatno najčešći NAVAID koji se danas koristi.

Globalni sustav pozicioniranja koristi 24 satelita američkog Ministarstva obrane kako bi pružio precizne podatke o lokaciji, kao što su položaj zrakoplova, trag i brzina za pilote. GPS sustav koristi triangulaciju kako bi odredio točan položaj zrakoplova nad zemljom. Da bi bili točni, GPS sustav mora imati mogućnost prikupljanja podataka s najmanje tri satelita za 2-D pozicioniranje i 4 satelita za 3-D pozicioniranje.

GPS je postao preferirani način navigacije zbog točnosti i jednostavnosti korištenja. Iako postoje greške povezane s GPS-om, one su rijetke. GPS sustavi mogu se koristiti bilo gdje u svijetu, čak iu planinskom terenu, i nisu skloni pogreškama radija NAVAIDS, kao što su linije vidljivosti i električne smetnje.

Praktična uporaba NAVAIDS-a

Piloti će letjeti prema pravilima vizualnog letenja (VFR) ili pravilima o letenju instrumentima (IFR), ovisno o vremenskim uvjetima. Tijekom vizualnih meteoroloških uvjeta (VMC), pilot može letjeti pomoću pilotaže i mrtvih računanja, ili može koristiti tehnike navigacije ili GPS navigacije. Osnovna navigacija se uči u ranim fazama obuke letenja.

U instrumentnim meteorološkim uvjetima (IMC) ili tijekom letenja IFR-om, pilot će se morati osloniti na instrumente kokpita, kao što je VOR ili GPS sustav. Budući da letenje u oblacima i navigacija s tim instrumentima mogu biti lukavi, pilot mora zaraditi ocjenu FAA Instrumenta kako bi legalno letio u IMC uvjetima.

Trenutno FAA naglašava novu obuku za pilote opće zrakoplovstva u tehnološki naprednim zrakoplovima (TAA). TAA su zrakoplovi s naprednim visoko tehničkim sustavima, kao što je GPS. Čak i lagani sportski zrakoplovi ovih dana dolaze iz tvornice s naprednom opremom. Može biti zbunjujuće i opasno za pilota da pokuša koristiti ove moderne kokpit sustave u letu bez dodatne obuke, a trenutni FAA standardi obuke nisu pratili ovaj problem.

FAA-in ažurirani program FITS konačno je riješio to pitanje, iako je program još uvijek dobrovoljan.