Hvordan piloter bruker flynavigasjon for å fly

Innhold

• Dead Reckoning and Pilotage
• Radionavigasjon
• GPS
• Praktisk bruk av NAVAIDS

Luftnavigering oppnås med forskjellige metoder. Metoden eller systemet som en pilot bruker for å navigere gjennom dagens luftromssystem, vil avhenge av typen flyt som vil oppstå (VFR eller IFR), hvilke navigasjonssystemer som er installert på flyet, og hvilke navigasjonssystemer som er tilgjengelige i et bestemt område.

Dead Reckoning and Pilotage

På det mest enkle nivået gjennomføres navigasjonen gjennom ideer kjent som dødregning og pilotering. Pilotage er et begrep som refererer til den eneste bruken av visuelle bakkehenvisninger. Piloten identifiserer landemerker, for eksempel elver, byer, flyplasser og bygninger og navigerer blant dem. Problemet med pilotering er at referanser ofte ikke er lett å se og ikke lett kan identifiseres i forhold til lite sikt, eller hvis piloten selv kommer litt utenfor banen. Derfor ble ideen om død regning introdusert.

Dødberegning innebærer bruk av visuelle sjekkpunkter sammen med beregninger av tid og avstand. Piloten velger sjekkpunkter som lett sees fra luften og også identifiseres på kartet, og beregner deretter tiden det vil ta å fly fra det ene punktet til det neste basert på beregninger av avstand, lufthastighet og vind. En flycomputer hjelper piloter til å beregne tids- og avstandsberegninger, og piloten bruker vanligvis en flyplanleggingslogg for å holde oversikt over beregningene under flyging.

Radionavigasjon

Med fly utstyrt med radionavigasjonshjelpemidler (NAVAIDS), kan piloter navigere mer nøyaktig enn med død beregning alene. Radio NAVAIDS kommer godt med under lite synlighet og fungerer som en egnet sikkerhetskopimetode for generelle luftfartspiloter som foretrekker dødregning. De er også mer presise. I stedet for å fly fra sjekkpunkt til sjekkpunkt, kan piloter fly en rett linje til en "fix" eller en flyplass. Spesifikke radio NAVAIDS er også nødvendig for IFR-operasjoner.

Det er forskjellige typer radio NAVAIDS brukt i luftfart:

• ADF / NDB: Den mest elementære formen for radionavigering er ADF / NDB-paret. En NDB er en retningsbestemt radiofyr som er stasjonert på bakken og sender ut et elektrisk signal i alle retninger. Hvis et fly er utstyrt med en automatisk retningsfinder (ADF), vil det vise flyets posisjon i forhold til NDB-stasjonen på bakken. ADF-instrumentet er i utgangspunktet en pilpeker plassert over en kompass-korttype-skjerm. Pilen peker alltid i retning av NDB-stasjonen, noe som betyr at hvis piloten peker flyet i pilens retning i en vind uten vind, vil de fly direkte til stasjonen. ADF / NDB er en utdatert NAVAID, og ​​det er et system som er utsatt for feil. Siden rekkevidden er siktlinje, kan en pilot få feilaktige målinger mens han flyr i fjellterreng eller for langt fra stasjonen. Systemet er også utsatt for elektrisk forstyrrelse og har bare plass til begrensede fly samtidig. Mange blir tatt ut fordi GPS blir den viktigste navigasjonskilden.
• VOR: Ved siden av GPS er VOR-systemet trolig det mest brukte NAVAIDS i verden. VOR, forkortelse for VHF Omnidirectional Range, er en radiobasert NAVAID som opererer i det svært høyfrekvente området. VOR-stasjoner er lokalisert på bakken og sender to signaler - ett kontinuerlig 360-graders referansesignal og et annet feiende retningsignal.
• Flyinstrumentet (OBI) tolker faseforskjellen mellom de to signalene og viser resultatene som en radial på OBI (omni-lagerindikator) eller HSI (horisontal situasjonsindikator), avhengig av hvilket instrument flyet bruker. I sin mest grunnleggende form skildrer OBI eller HSI hvilken radial fra stasjonen flyet befinner seg på og om flyet flyr mot eller bort fra stasjonen.
• VOR-er er mer nøyaktige enn NDB-er og er mindre utsatt for feil, selv om mottaket fremdeles er utsatt for siktlinje.
• DME: Avstandsmålingsutstyr er et av de mest enkle og verdifulle NAVAIDS til dags dato. Det er en grunnleggende metode som bruker en transponder i flyet for å bestemme tiden det tar for et signal å reise til og fra en DME-stasjon. DME sender på UHF-frekvenser og beregner skrå avstand. Transponderen i flyet viser avstanden i tideler av en nautisk mil.
• En enkelt DME-stasjon kan håndtere opptil 100 fly samtidig, og de eksisterer vanligvis sammen med VOR bakkestasjoner.
• ILS: Et instrumentlandingssystem (ILS) er et instrumenttilnærmingssystem som brukes til å lede fly ned til rullebanen fra innflygingsfasen av flyging. Den bruker både horisontale og vertikale radiosignaler som sendes ut fra et punkt langs rullebanen. Disse signalene avskjærer for å gi piloten presis posisjonsinformasjon i form av en glideslope - en konstant vinkel, stabilisert nedstigningsvei helt ned til innkjøringsenden av rullebanen. ILS-systemer er mye brukt i dag som et av de mest nøyaktige tilnærmingssystemene som er tilgjengelige.

GPS

Det globale posisjoneringssystemet har blitt den mest verdifulle metoden for navigering i den moderne luftfartsverdenen. GPS har vist seg å være enormt pålitelig og presis og er sannsynligvis den vanligste NAVAID som brukes i dag.

Det globale posisjoneringssystemet bruker 24 amerikanske Department of Defense-satellitter for å gi presise stedsdata, for eksempel flyposisjon, spor og hastighet til piloter. GPS-systemet bruker triangulering for å bestemme flyets nøyaktige posisjon over jorden. For å være nøyaktig, må et GPS-system ha muligheten til å samle data fra minst tre satellitter for 2-D-posisjonering, og fire satellitter for 3-D-posisjonering.

GPS har blitt en foretrukket metode for navigering på grunn av nøyaktigheten og brukervennligheten. Selv om det er feil forbundet med GPS, er de sjeldne. GPS-systemer kan brukes hvor som helst i verden, selv i fjellterreng, og de er ikke utsatt for feil ved radio-NAVAIDS, som synslinje og elektrisk forstyrrelse.

Praktisk bruk av NAVAIDS

Piloter vil fly under visuelle flyregler (VFR) eller instrumentflyregler (IFR), avhengig av værforholdene. Under visuelle meteorologiske forhold (VMC) kan en pilot fly ved å bruke pilotering og dødberegning alene, eller de kan bruke radionavigering eller GPS-navigasjonsteknikker. Grunnleggende navigasjon læres i de tidlige stadiene av flygetrening.

I meteorologiske forhold (IMC) eller mens han flyr IFR, vil en pilot være avhengig av cockpitinstrumenter, for eksempel et VOR- eller GPS-system. Fordi å fly i skyene og navigere med disse instrumentene kan være vanskelig, må en pilot få en FAA-instrumentvurdering for å fly i IMC-forhold lovlig.

For øyeblikket legger FAA vekt på ny trening for generelle luftfartspiloter i teknologisk avanserte fly (TAA). TAA er fly som har avanserte høyt tekniske systemer ombord, for eksempel GPS. Til og med lette sportsfly kommer ut av fabrikken med avansert utstyr i disse dager. Det kan være forvirrende og farlig for en pilot å forsøke å bruke disse moderne cockpit-systemene under flyging uten ytterligere opplæring, og gjeldende FAA-opplæringsstandarder har ikke holdt følge med dette problemet.

FAAs oppdaterte FITS-program tok endelig opp problemet, selv om programmet fremdeles er frivillig.