Hur piloter använder flygnavigering för att flyga
Innehåll
Luftnavigering utförs med olika metoder. Metoden eller systemet som en pilot använder för att navigera genom dagens luftrumssystem beror på vilken typ av flygning som kommer att inträffa (VFR eller IFR), vilka navigationssystem är installerade i flygplanet och vilka navigationssystem som finns tillgängliga i ett visst område.
Dead Reckoning och Pilotage
På den mest enkla nivån genomförs navigering genom idéer som kallas dödräkning och pilotering. Pilotage är en term som hänvisar till enbart användning av visuella markreferenser. Piloten identifierar landmärken, som floder, städer, flygplatser och byggnader och navigerar bland dem. Problemet med pilotering är att referenser ofta inte är lätta att se och inte lätt kan identifieras under förhållanden med låg sikt eller om piloten går utanför banan, till och med något. Därför introducerades idén om död räkning.
Dödberäkningen innebär användning av visuella kontrollpunkter tillsammans med beräkningar av tid och avstånd. Piloten väljer checkpoints som lätt syns från luften och som också identifieras på kartan och beräknar sedan tiden det kommer att ta att flyga från en punkt till nästa baserat på beräkningar för avstånd, lufthastighet och vind. En flygdator hjälper piloter att beräkna tids- och distansberäkningar och piloten använder vanligtvis en flygplaneringslogg för att hålla reda på beräkningarna under flygningen.
Radionavigering
Med flygplan utrustade med radionavigationshjälpmedel (NAVAIDS) kan piloterna navigera mer exakt än med döda räkningar ensamma. Radio NAVAIDS är praktiska under förhållanden med låg synlighet och fungerar som en lämplig backup-metod för allmänna flygpiloter som föredrar dömsräkning. De är också mer exakta. I stället för att flyga från checkpoint till checkpoint kan piloter flyga en rak linje till en "fix" eller en flygplats. Specifika radio NAVAIDS krävs också för IFR-operationer.
Det finns olika typer av radio-NAVAIDS som används i luftfarten:
- ADF / NDB: Den mest elementära formen för radionavigering är ADF / NDB-paret. En NDB är en icke-riktningsradiofyr som är stationerad på marken och avger en elektrisk signal i alla riktningar. Om ett flygplan är utrustat med en automatisk riktningssökare (ADF), kommer det att visa flygplanets position i förhållande till NDB-stationen på marken. ADF-instrumentet är i princip en pilpekare placerad över en kompasskorts-typ. Pilen pekar alltid i riktning mot NDB-stationen, vilket innebär att om piloten pekar flygplanet i pilens riktning i en vind utan situation, kommer de att flyga direkt till stationen. ADF / NDB är en föråldrad NAVAID, och det är ett system som är utsatt för fel. Eftersom dess räckvidd är siktlinje kan en pilot få felaktiga avläsningar när han flyger i bergig terräng eller för långt från stationen. Systemet är också utsatt för elektriska störningar och kan endast rymma begränsade flygplan på en gång. Många avvecklas eftersom GPS blir den primära navigeringskällan.
- VOR: Bredvid GPS är VOR-systemet förmodligen det mest använda NAVAIDS i världen. VOR, kort för VHF Omnidirectional Range, är en radiobaserad NAVAID som fungerar inom det mycket högfrekvensområdet. VOR-stationer är belägna på marken och sänder två signaler - en kontinuerlig 360-graders referenssignal och en annan svepande riktningssignal.
- Flygplanets instrument (OBI) tolkar fasskillnaden mellan de två signalerna och visar resultaten som en radiell på OBI (omni-lagerindikator) eller HSI (horisontell situationindikator), beroende på vilket instrument flygplanet använder. I sin mest grundläggande form visar OBI eller HSI vilken radiell från stationen flygplanet är beläget på och om flygplanet flyger mot eller bort från stationen.
- VOR: er är mer exakta än NDB: er och är mindre benägna att göra fel, även om mottagningen fortfarande är mottaglig för synfält.
- DME: Distansmätningsutrustning är en av de mest enkla och värdefullaste NAVAIDS hittills. Det är en grundläggande metod som använder en transponder i flygplanet för att bestämma tiden det tar för en signal att resa till och från en DME-station. DME sänder på UHF-frekvenser och beräknar sneda avstånd. Transponderen i flygplanet visar avståndet i tiondelar av en nautisk mil.
- En enda DME-station kan hantera upp till 100 flygplan samtidigt, och de existerar vanligtvis med VOR-markstationer.
- ILS: Ett instrumentlandningssystem (ILS) är ett instrumentinriktningssystem som används för att styra flygplan ner till landningsbanan från flygningsfasen. Den använder både horisontella och vertikala radiosignaler som avges från en punkt längs banan. Dessa signaler avlyssnar för att ge piloten exakt platsinformation i form av en glideslope - en konstant vinkel, stabiliserad nedstigningsväg ända ner till banans ände. ILS-system används i dag som ett av de mest exakta tillvägagångssystemen som finns tillgängliga.
GPS
Det globala positioneringssystemet har blivit den mest värdefulla navigationsmetoden i den moderna flygvärlden. GPS har visat sig vara oerhört tillförlitligt och exakt och är förmodligen den vanligaste NAVAID som används idag.
Det globala positioneringssystemet använder 24 amerikanska försvarssatelliter för att tillhandahålla exakta platsinformation, såsom flygplans position, spår och hastighet till piloter. GPS-systemet använder triangulering för att bestämma flygplanets exakta position över jorden. För att vara korrekt måste ett GPS-system ha förmågan att samla in data från minst tre satelliter för 2-D-positionering och fyra satelliter för 3D-positionering.
GPS har blivit en föredragen metod att navigera på grund av noggrannhet och användarvänlighet. Även om det finns fel i samband med GPS, är de sällsynta. GPS-system kan användas var som helst i världen, även i bergsområde, och de är inte benägna att uppstå fel i radio NAVAIDS, såsom synfält och elektriska störningar.
Praktisk användning av NAVAIDS
Piloter flyger under visuella flygregler (VFR) eller instrumentflygregler (IFR), beroende på väderförhållandena. Under visuella meteorologiska förhållanden (VMC) kan en pilot flyga genom att använda pilotering och dödberäkning ensam, eller de kan använda radionavigering eller GPS-navigeringstekniker. Grundläggande navigering undervisas i de tidiga stadierna av flygträning.
Vid meteorologiska förhållanden (IMC) eller vid flygning av IFR kommer en pilot att behöva lita på cockpitinstrument, t.ex. ett VOR- eller GPS-system. Eftersom att flyga i molnen och navigera med dessa instrument kan vara svårt, måste en pilot få ett FAA-instrumentbetyg för att flyga under IMC-förhållanden lagligt.
För närvarande betonar FAA ny utbildning för allmänna flygpiloter i tekniskt avancerade flygplan (TAA). TAA är flygplan som har avancerade högtekniska system ombord, till exempel GPS. Till och med lätta sportflygplan kommer från fabriken med avancerad utrustning i dag. Det kan vara förvirrande och farligt för en pilot att försöka använda dessa moderna cockpit-system under flygning utan ytterligare utbildning, och nuvarande FAA-utbildningsstandarder har inte hållit upp med detta problem.
FAA: s uppdaterade FITS-program behandlade äntligen frågan, även om programmet fortfarande är frivilligt.
