Jak piloti používají leteckou navigaci k letu

Letecká navigace se provádí různými metodami. Metoda nebo systém, který pilot používá pro navigaci přes dnešní systém vzdušného prostoru, bude záviset na typu letu, ke kterému dojde (VFR nebo IFR), které navigační systémy jsou instalovány v letadle a které navigační systémy jsou k dispozici v určité oblasti.

Dead Reckoning a pilotáž

Na nejjednodušší úrovni je navigace realizována prostřednictvím myšlenek známých jako mrtvé zúčtování a pilotáž. Vedení lodivodství je termín, který odkazuje na jediné použití vizuálních odkazů na zem. Pilot identifikuje orientační body, jako jsou řeky, města, letiště a budovy a pohybuje se mezi nimi. Problém s pilotážemi spočívá v tom, že odkazy často nejsou snadno viditelné a nemohou být snadno identifikovány v podmínkách s nízkou viditelností nebo pokud pilot vystoupí z dráhy ještě lehce. Proto byla zavedena myšlenka mrtvého zúčtování.

Dead reckoning zahrnuje použití vizuálních kontrolních bodů spolu s výpočtem času a vzdálenosti. Pilot si zvolí kontrolní body, které jsou snadno viditelné ze vzduchu a také identifikovány na mapě, a pak vypočítá čas, který bude trvat, než letět z jednoho bodu do druhého na základě vzdálenosti, rychlosti letu a výpočtů větru. Letecký počítač pomáhá pilotům při výpočtu výpočtů času a vzdálenosti a pilot obvykle používá záznam o plánování letu pro sledování výpočtů během letu.

Rádiová navigace

S letadly vybavenými rádiovými navigačními přístroji (NAVAIDS) mohou piloti navigovat přesněji než samotní mrtví. Rádio NAVAIDS se hodí za podmínek nízké viditelnosti a funguje jako vhodná záložní metoda pro piloty všeobecného letectví, kteří preferují mrtvé zúčtování. Jsou také přesnější. Namísto létání z kontrolního bodu do kontrolního bodu mohou piloti létat rovnou linií na „opravu“ nebo na letiště. Pro provoz IFR je rovněž vyžadováno specifické rádiové NAVAIDS.

V letectví existují různé typy rádií NAVAIDS:

• ADF / NDB: Nejzákladnější formou radionavigace je pár ADF / NDB. NDB je směrový rádiový maják, který je umístěn na zemi a vysílá elektrický signál ve všech směrech. Pokud je letadlo vybaveno automatickým vyhledávačem směru (ADF), zobrazí polohu letadla ve vztahu k stanici NDB na zemi. Přístroj ADF je v podstatě ukazatel šipky umístěný nad displejem typu kompasové karty. Šipka vždy směřuje ve směru na stanici NDB, což znamená, že pokud pilot nasměruje letadlo ve směru šipky v situaci, kdy není vítr, bude létat přímo na stanici. ADF / NDB je zastaralý NAVAID a je to systém náchylný k chybám. Vzhledem k tomu, že jeho dosah je v přímém dohledu, pilot může dostat chybné údaje při letu v hornatém terénu nebo příliš daleko od stanice. Systém je také vystaven elektrickému rušení a může pojmout pouze omezená letadla najednou. Mnoho z nich je vyřazeno z provozu, protože GPS se stává primárním zdrojem navigace.

• VOR: Vedle GPS je systém VOR pravděpodobně nejpoužívanějším NAVAIDS na světě. VOR, krátký pro VHF Omnidirectional Range, je rádiová navigace NAVAID, která pracuje ve velmi vysokofrekvenčním rozsahu. Stanice VOR jsou umístěny na zemi a vysílají dva signály - jeden nepřetržitý referenční signál 360 ° a další směrový signál.
• Letadlový přístroj (OBI) interpretuje fázový rozdíl mezi oběma signály a zobrazuje výsledky jako radiální na OBI (všesměrový indikátor) nebo HSI (ukazatel horizontální situace) v závislosti na tom, který přístroj letadlo používá. Ve své nejzákladnější podobě, OBI nebo HSI zobrazuje, které radiální od stanice je letadlo umístěno a zda letadlo letí směrem od stanice nebo od ní.

• VORs jsou přesnější než NDBs a jsou méně náchylné k chybám, i když příjem je stále citlivý pouze na přímku.
• DME: Zařízení pro měření vzdálenosti je jednou z nejjednodušších a nejhodnotnějších přístrojů NAVAIDS. Jedná se o základní metodu používající transpondér v letadle k určení doby, po kterou je signál na cestě do a ze stanice DME. DME vysílá na UHF frekvencích a počítá vzdálenost šikmého rozsahu. Transpondér v letadle zobrazuje vzdálenost v desetinách námořní míle.

• Jedna DME stanice může zpracovat až 100 letadel najednou, a oni obvykle koexistují s VOR pozemními stanicemi.
• ILS: Přístrojový přistávací systém (ILS) je systém přiblížení podle přístrojů používaný k navádění letadel dolů na dráhu z fáze přiblížení letu. Využívá horizontální i vertikální rádiové signály vysílané z bodu podél dráhy. Tyto signály zachytí pilotovi přesné informace o poloze ve formě kluzáku - stabilní sestupnou dráhu s ustáleným úhlem až po přibližovací konec dráhy. Systémy ILS jsou dnes široce používány jako jeden z nejpřesnějších dostupných přístupových systémů.

GPS

Globální polohovací systém se stal nejcennějším způsobem navigace v moderním leteckém světě. GPS se ukázal být nesmírně spolehlivý a přesný a je pravděpodobně nejběžnější používanou technologií NAVAID.

Globální polohovací systém využívá 24 satelitů US Department of Defense k poskytování přesných polohových dat, jako je poloha letadla, trať a rychlost pro piloty. Systém GPS používá k určení přesné polohy letadla nad zemí triangulaci. Aby byl systém GPS přesný, musí mít schopnost shromažďovat data z nejméně tří satelitů pro 2-D umístění a 4 satelity pro 3-D umístění.

GPS se stal preferovanou metodou navigace díky přesnosti a snadnosti použití. Ačkoli existují chyby spojené s GPS, jsou vzácné. GPS systémy mohou být použity kdekoli na světě, a to i v hornatém terénu, a nejsou náchylné k chybám rádia NAVAIDS, jako je přímá viditelnost a elektrické rušení.

Praktické použití NAVAIDS

Piloti budou létat podle pravidel letu za viditelnosti (VFR) nebo podle pravidel letu podle přístrojů (IFR) v závislosti na povětrnostních podmínkách. Během vizuálních meteorologických podmínek (VMC) může pilot létat s využitím pilotáže a mrtvého počítání sám, nebo může použít rádiovou navigaci nebo navigační techniky GPS. Základní navigace je vyučována v raných fázích letového výcviku.

V meteorologických podmínkách přístroje (IMC) nebo při letu IFR bude muset pilot spoléhat na přístroje v pilotním prostoru, jako je systém VOR nebo GPS. Protože létání v oblacích a navigace s těmito nástroji může být složité, pilot musí získat FAA Instrument Rating, aby mohl létat v podmínkách IMC legálně.

FAA v současné době klade důraz na nové školení pro piloty všeobecného letectví v technologicky vyspělých letadlech (TAA). TAA jsou letadla, která mají pokročilé vysoce technické systémy na palubě, jako je GPS. Dokonce i lehká sportovní letadla přicházejí z továrny s moderním vybavením v těchto dnech. Pro pilota může být matoucí a nebezpečné pokoušet se používat tyto moderní systémy v pilotním prostoru bez dalšího výcviku a současné standardy školení FAA s tímto problémem nesledovaly.

Aktualizovaný program FAAS FITS nakonec tuto otázku vyřešil, ačkoli program je stále dobrovolný.