Как пилотите използват въздушна навигация, за да летят

Аеронавигацията се осъществява чрез различни методи. Методът или системата, които пилот използва за плаване през днешната система на въздушното пространство, ще зависи от вида на полета, който ще се осъществи (ПВП или ППП), кои навигационни системи са инсталирани на въздухоплавателното средство и кои навигационни системи са налични в даден район.

Мъртво възнаграждение и пилотиране

На най-простото ниво навигацията се осъществява чрез идеи, известни като мъртво възнаграждение и пилотиране. Пилотирането е термин, който се отнася само до използването на визуални земни препратки. Пилотът идентифицира забележителности, като реки, градове, летища, сгради и навигация между тях. Проблемът с пилотирането е, че често справки не се виждат лесно и не могат лесно да бъдат идентифицирани при условия на ниска видимост или ако пилотът излезе от пистата дори леко. Ето защо беше въведена идеята за мъртво възнаграждение.

Мъртвото отчитане включва използването на визуални контролно-пропускателни пунктове заедно с изчисления на време и разстояние. Пилотът избира контролно-пропускателни пунктове, които се виждат лесно от въздуха и също се идентифицират на картата и след това изчислява времето, което ще е необходимо, за да лети от една точка до следваща въз основа на изчисленията на разстоянието, въздушната скорост и вятъра. Компютърът за полети помага на пилотите да изчисляват изчисленията за време и разстояние, а пилотът обикновено използва дневник за планиране на полета, за да следи изчисленията по време на полет.

Радио навигация

С въздухоплавателни средства, оборудвани с навигационни средства за навигация (NAVAIDS), пилотите могат да се ориентират по-точно, отколкото само с изчисления на мъртви. Радио NAVAIDS е удобно при условия на ниска видимост и действа като подходящ метод за архивиране на пилоти от авиацията с общо предназначение, които предпочитат мъртвата оценка. Те също са по-точни. Вместо да летят от контролно-пропускателен пункт до контролно-пропускателен пункт, пилотите могат да летят по права линия до "фиксирана" или летище. Специфични радио NAVAIDS са също необходими за IFR операции.

Съществуват различни видове радиостанции NAVAIDS, използвани в авиацията:

• ADF / NDB: Най-елементарната форма на радио навигация е ADF / NDB двойката. NDB е радиовръзка, която е разположена на земята и излъчва електрически сигнал във всички посоки. Ако въздухоплавателното средство е оборудвано с автоматичен пеленгатор (ADF), той ще покаже позицията на въздухоплавателното средство по отношение на станцията NDB на земята. Устройството на ADF е основно стрелка, поставена върху дисплей от тип компас. Стрелката винаги сочи в посока на станцията NDB, което означава, че ако пилотът насочи самолета по посока на стрелката в ситуация без вятър, той ще лети директно към станцията. ADF / NDB е остарял NAVAID, и това е система, податлива на грешки. Тъй като неговият обхват е в пряка видимост, пилотът може да получи грешни показания, докато лети в планински терен или твърде далеч от гарата. Системата също е подложена на електрически смущения и може да приема само ограничен брой самолети едновременно. Много от тях се извеждат от експлоатация, тъй като GPS става основен източник на навигация.

• VOR: До GPS, системата VOR е може би най-често използваният NAVAIDS в света. VOR, съкратено от VHF Omnidirectional Range, е радио-базирана NAVAID, която работи в много-честотен диапазон. VOR станциите са разположени на земята и предават два сигнала - един непрекъснат 360-градусов еталонен сигнал и друг метеоритационен сигнал.
• Инструментът на въздухоплавателното средство (OBI) интерпретира фазовата разлика между двата сигнала и показва резултатите като радиално на OBI (индикатор с омни лагери) или HSI (индикатор за хоризонтална ситуация), в зависимост от инструмента, който използва въздухоплавателното средство. В най-основната си форма OBI или HSI изобразява коя радиална от станцията, на която е разположено въздухоплавателното средство, и дали въздухоплавателното средство лети към или извън станцията.

• VORs са по-точни от NDB и са по-малко склонни към грешки, въпреки че приемането е все още податливо на линията на видимост.
• DME: Оборудването за измерване на разстояния е едно от най-простите и ценни NAVAIDS досега. Това е основен метод, използващ транспондер в самолета, за да се определи времето, което е необходимо, за да може сигнал да пътува до и от DME станция. DME предава на UHF честоти и изчислява наклоненото разстояние. Транспондерът в самолета показва разстоянието в десети от морската миля.

• Една единствена DME станция може да се справи с до 100 самолета едновременно и те обикновено съществуват съвместно с наземните станции на VOR.
• ILS: Инструментална система за кацане (ILS) е система за инструментален подход, използвана за насочване на въздухоплавателни средства до пистата от фазата на приближаване на полета. Той използва както хоризонтални, така и вертикални радиосигнали, излъчвани от точка по протежение на пистата. Тези сигнали прихващат, за да дадат на пилота точна информация за местоположението под формата на плъзгащо се крило - постоянен ъгъл, стабилизиран път на спускане, чак до края на подхода на пистата. ILS системите са широко използвани днес като една от най-точните системи за подход.

GPS

Глобалната система за позициониране се превърна в най-ценния метод за навигация в съвременния авиационен свят. GPS се оказа изключително надежден и прецизен и вероятно е най-често използваният NAVAID днес.

Системата за глобално позициониране използва 24 сателита на американското министерство на отбраната, за да предостави точни данни за местоположението, като позицията на самолета, трасето и скоростта на пилотите. GPS системата използва триангулация, за да определи точното положение на самолета над земята. За да бъдем точни, GPS системата трябва да има възможност да събира данни от поне три спътника за 2-D позициониране и 4 сателита за 3-D позициониране.

GPS се превърна в предпочитан метод за навигация поради точността и лекотата на използване. Въпреки че има грешки, свързани с GPS, те са рядкост. GPS системите могат да се използват навсякъде по света, дори и в планинските терени, и не са склонни към грешки на радио NAVAIDS, като линията на видимост и електрически смущения.

Практическо използване на NAVAIDS

Пилотите ще летят под правилата за визуални полети (VFR) или правила за полети по прибори (IFR), в зависимост от климатичните условия. По време на визуални метеорологични условия (VMC), пилотът може да лети, като използва само пилотажа и мъртъв разчет, или може да използва техники за радионавигация или GPS навигация. Основната навигация се преподава в ранните етапи на летателното обучение.

В инструменталните метеорологични условия (IMC) или при полет по IFR, пилотът ще трябва да разчита на пилотските инструменти, като VOR или GPS система. Тъй като летенето в облаците и навигацията с тези инструменти могат да бъдат трудни, пилотът трябва да спечели FAA Инструмент рейтинг, за да лети в IMC условия законно.

В момента FAA поставя акцент върху новото обучение за пилоти за авиация с общо предназначение в технологично напреднали самолети (TAA). TAA са въздухоплавателни средства с високотехнологични системи на борда, като GPS. Дори леките спортни самолети излизат от фабриката с модерно оборудване в наши дни. Може да бъде объркващо и опасно за пилота да се опита да използва тези съвременни системи на пилотската кабина по време на полет без допълнително обучение, а настоящите стандарти за обучение на FAA не са поддържали този проблем.

Актуализираната програма на FAA FITS най-накрая се зае с въпроса, въпреки че програмата все още е доброволна.