Ako Piloti používajú leteckú navigáciu k letu

Letecká navigácia sa vykonáva rôznymi spôsobmi. Metóda alebo systém, ktorý pilot používa na navigáciu cez dnešný systém vzdušného priestoru, bude závisieť od typu letu, ktorý sa uskutoční (VFR alebo IFR), ktoré navigačné systémy sú nainštalované v lietadle a ktoré navigačné systémy sú k dispozícii v určitej oblasti.

Dead Reckoning a pilotáž

Na najjednoduchšej úrovni je navigácia realizovaná prostredníctvom myšlienok známych ako zúčtovanie mŕtvych a pilotáž. Vedenie lodí je pojem, ktorý sa vzťahuje na výlučné používanie vizuálnych odkazov. Pilot identifikuje orientačné body, ako sú rieky, mestá, letiská a budovy a prechádza medzi nimi. Problém s pilotážou spočíva v tom, že odkazy často nie sú ľahko viditeľné a nedajú sa ľahko identifikovať v podmienkach s nízkou viditeľnosťou alebo v prípade, že sa pilot dostane na ľahkú trať. Preto bola zavedená myšlienka mŕtveho zúčtovania.

Vypočítanie mŕtvych zahŕňa použitie vizuálnych kontrolných bodov spolu s výpočtami času a vzdialenosti. Pilot si zvolí kontrolné body, ktoré sú ľahko viditeľné zo vzduchu a tiež identifikované na mape a potom vypočíta čas, ktorý bude trvať na let z jedného bodu do druhého na základe vzdialenosti, rýchlosti letu a výpočtov vetra. Letecký počítač pomáha pilotom pri výpočte výpočtov času a vzdialenosti a pilot zvyčajne používa denník plánovania letu na sledovanie výpočtov počas letu.

Rádiová navigácia

S lietadlami vybavenými rádiovými navigačnými pomôckami (NAVAIDS) môžu piloti navigovať presnejšie ako samotní mŕtvi. Rádio NAVAIDS sa hodí v podmienkach s nízkou viditeľnosťou a funguje ako vhodná záložná metóda pre pilotov všeobecného letectva, ktorí uprednostňujú zúčtovanie. Sú tiež presnejšie. Namiesto toho, aby piloti lietali z kontrolného bodu do kontrolného bodu, môžu lietať po priamke na „opravu“ alebo na letisko. Na prevádzku IFR sa vyžaduje aj špecifické rádiové NAVAIDS.

V letectve sa používajú rôzne typy rádií NAVAIDS:

• ADF / NDB: Najzákladnejšou formou rádiovej navigácie je pár ADF / NDB. NDB je smerový rádiový maják, ktorý je umiestnený na zemi a vysiela elektrický signál vo všetkých smeroch. Ak je lietadlo vybavené automatickým zameriavačom smeru (ADF), zobrazí polohu lietadla vo vzťahu k stanici NDB na zemi. Prístroj ADF je v podstate ukazovateľ šípky umiestnený nad displejom typu kompasu. Šípka vždy smeruje v smere k stanici NDB, čo znamená, že ak pilot nasmeruje lietadlo v smere šípky v stave bez vetra, bude lietať priamo na stanicu. ADF / NDB je zastaraný NAVAID a je to systém náchylný na chyby. Vzhľadom k tomu, že jeho dosah je v priamom dohľade, pilot môže dostať chybné údaje pri lietaní v hornatom teréne alebo príliš ďaleko od stanice. Systém je tiež vystavený elektrickému rušeniu a môže pojať len obmedzené lietadlá naraz. Mnohé z nich sú vyradené z prevádzky, pretože GPS sa stáva primárnym zdrojom navigácie.

• VOR: Popri GPS je systém VOR pravdepodobne najčastejšie používanou NAVAIDS na svete. VOR, skratka pre VHF Omnidirectional Range, je rádiová technológia NAVAID, ktorá pracuje vo veľmi vysokofrekvenčnom rozsahu. Stanice VOR sú umiestnené na zemi a vysielajú dva signály - jeden súvislý referenčný signál 360 ° a ďalší smerový signál.
• Prístroj lietadla (OBI) interpretuje fázový rozdiel medzi týmito dvoma signálmi a zobrazuje výsledky ako radiálne na OBI (ukazovateľ s viacerými označeniami) alebo HSI (ukazovateľ horizontálnej situácie) v závislosti od toho, ktorý prístroj lietadlo používa. Vo svojej najzákladnejšej forme zobrazuje OBI alebo HSI, ktoré radiálne od stanice je lietadlo umiestnené a či lietadlo letí smerom od stanice alebo od nej.

• VORs sú presnejšie ako NDB a sú menej náchylné na chyby, aj keď príjem je stále citlivý len na zrak.
• DME: Zariadenie na meranie vzdialenosti je jedným z najjednoduchších a najhodnotnejších prístrojov NAVAIDS. Je to základná metóda používajúca transpondér v lietadle na určenie času, ktorý trvá, kým signál prejde na stanicu DME az nej. DME prenáša na UHF frekvenciách a počíta skosenú vzdialenosť. Transpondér v lietadle zobrazuje vzdialenosť v desatinách námornej míle.

• Jedna stanica DME dokáže naraz obsluhovať až 100 lietadiel a zvyčajne existujú spolu s pozemnými stanicami VOR.
• ILS: Systém pristátia podľa prístrojov (ILS) je systém na priblíženie podľa prístrojov, ktorý sa používa na vedenie lietadla nadol po dráhu letu z fázy priblíženia letu. Využíva horizontálne aj vertikálne rádiové signály vysielané z bodu pozdĺž dráhy. Tieto signály zabraňujú pilotovi presné informácie o polohe vo forme klznej plochy - stabilizovanej zostupnej trasy s konštantným uhlom až na koniec približovacej dráhy. Systémy ILS sa dnes široko používajú ako jeden z najpresnejších dostupných prístupových systémov.

GPS

Globálny polohovací systém sa stal najcennejšou metódou navigácie v modernom svete letectva. GPS sa ukázal byť nesmierne spoľahlivý a presný a je pravdepodobne najčastejším používaným NAVAIDom v súčasnosti.

Globálny systém určovania polohy využíva 24 satelitov US Department of Defense na poskytovanie presných údajov o polohe, ako je poloha lietadla, trať a rýchlosť pilotov. Systém GPS používa trianguláciu na určenie presnej polohy lietadla na zemi. Aby bol systém GPS presný, musí mať schopnosť zhromažďovať údaje z najmenej troch satelitov na určovanie polohy 2-D a 4 satelity na určovanie polohy 3D.

GPS sa stal preferovanou metódou navigácie kvôli presnosti a jednoduchosti používania. Aj keď sú chyby spojené s GPS, sú zriedkavé. GPS systémy môžu byť použité kdekoľvek na svete, dokonca aj v hornatom teréne, a nie sú náchylné k chybám rádia NAVAIDS, ako je napr.

Praktické použitie NAVAIDS

Piloti budú lietať podľa pravidiel letu za viditeľnosti (VFR) alebo podľa pravidiel letu podľa prístrojov (IFR) v závislosti od poveternostných podmienok. Počas vizuálnych meteorologických podmienok (VMC) môže pilot lietať len pomocou pilotáže a počítania mŕtvych, alebo môže použiť techniky rádiovej navigácie alebo navigácie GPS. Základná navigácia sa vyučuje v počiatočných fázach letového výcviku.

V meteorologických podmienkach prístroja (IMC) alebo počas letu IFR sa pilot bude musieť spoliehať na prístroje v pilotnom priestore, ako je systém VOR alebo systém GPS. Pretože lietanie v oblakoch a navigácia s týmito nástrojmi môže byť zložité, pilot musí získať FAA prístrojové hodnotenie na lietanie v podmienkach IMC legálne.

FAA v súčasnosti kladie dôraz na nové školenia pilotov všeobecného letectva v technologicky vyspelých lietadlách (TAA). TAA sú lietadlá, ktoré majú vyspelé vysoko technické systémy na palube, ako napríklad GPS. Dokonca aj ľahké športové lietadlá prichádzajú z továrne s moderným vybavením v týchto dňoch. Pre pilota môže byť mätúce a nebezpečné pokúsiť sa použiť tieto moderné systémy v pilotnom priestore bez ďalšieho výcviku a súčasné školiace štandardy FAA s týmto problémom nesledovali.

Aktualizovaný program FAAS na FITS sa konečne zaoberal touto otázkou, hoci program je stále dobrovoľný.