Dead Reckoning un loča pakalpojumi
Visvienkāršākajā līmenī navigācija tiek veikta, izmantojot idejas, kas pazīstamas kā mirušie aprēķini un loča pakalpojumi.
Loča pakalpojumi ir termins, kas attiecas uz vienīgo vizuālo orientieru izmantošanu. Pilots identificē orientierus, piemēram, upes, pilsētas, lidostas un ēkas, un virza starp tām. Ar loča karjeru saistītās grūtības ir tādas, ka bieži vien atsauces nav viegli saskatāmas un tās nevar viegli identificēt sliktas redzamības apstākļos vai arī pilots pat nedaudz ir izsekojis. Tāpēc tika ieviesta ideja par mirušo aprēķināšanu.
Dead reckoning ietver vizuālo kontrolpunktu izmantošanu, kā arī laika un attāluma aprēķinus. Pilot izvēlas kontrolpunktus, kas ir viegli redzami no gaisa, un arī tiek identificēti kartē, un pēc tam aprēķina, cik ilgi lidos no viena punkta uz nākamo, pamatojoties uz attālumu, gaisa ātrumu un vēja aprēķiniem. Lidmašīna palīdz pilotiem aprēķināt laika un attāluma aprēķinus, un pilots parasti izmanto lidojuma plānošanas žurnālu, lai sekotu aprēķiniem lidojuma laikā.
Radio navigācija
Ar gaisa kuģi, kas aprīkots ar radio navigācijas palīglīdzekļiem (NAVAIDS), piloti var pārvietoties precīzāk nekā tikai ar mirušo aprēķinu. Radio NAVAIDS ir noderīgi sliktas redzamības apstākļos un darbojas kā piemērota rezerves metode vispārējiem aviācijas pilotiem, kuri dod priekšroku nomelnotiem skaitītājiem. Tie ir arī precīzāki.
Tā vietā, lai lidotu no kontrolpunkta uz kontrolpunktu, piloti var lidot pa taisnu līniju uz "fix" vai lidostu. Specifiska radio NAVAIDS ir nepieciešama arī IFR operācijām.
Aviācijā izmantoti dažādi radioviļņi NAVAIDS:
- ADF / NDB: visvienkāršākā radio navigācijas forma ir ADF / NDB pāra. NDB ir nevi virzošais radio beisbols, kas izvietots uz zemes un izstaro elektrisko signālu visos virzienos. Ja gaisa kuģis ir aprīkots ar automātisko virziena meklētāju (ADF), tas parāda gaisa kuģa stāvokli attiecībā pret NDB staciju uz zemes. ADF instruments pamatā ir bultiņas rādītājs, kas novietots virs kompasa kartes tipa displeja. Bulta vienmēr norāda uz NDB stacijas virzienu, un tas nozīmē, ka, ja pilots norāda gaisa kuģi bultiņas virzienā bez vēja apstākļiem, viņš lidos tieši pie stacijas.
ADF / NDB ir novecojis NAVAID, un tā ir sistēma, kurai ir kļūdas. Tā kā tās diapazons ir redzamības līnija, pilots var nokļūt kļūdainā nolasījumā, lidojot kalnainā reljefā vai pārāk tālu no stacijas. Sistēma ir pakļauta elektriskajiem traucējumiem, un vienlaikus var uzņemt ierobežotu lidmašīnu. Daudzi tiek pārtraukti, jo GPS kļūst par primāro navigācijas avotu.
VOR: blakus GPS, VOR sistēma, iespējams, ir visbiežāk lietotais NAVAIDS pasaulē. VOR, īss par VHF visaptverošo diapazonu, ir radio-balstīts NAVAID, kas darbojas ļoti augstfrekvenču diapazonā. VOR stacijas atrodas uz zemes un nosūta divus signālus - vienu nepārtrauktu 360 grādu atsauces signālu un citu slaucīšanas virziena signālu.
Gaisa kuģa instruments (OBI) interpretē fāzes starpību starp abiem signāliem un parāda rezultātus kā radiālu uz OBI (vispārizglītojošais indikators) vai HSI (horizontālā stāvokļa indikators), atkarībā no tā, kuru instrumentu izmanto gaisa kuģis. Visbūtiskākajā formā OBI vai HSI attēlo, kurš radiāls no stacijas atrodas lidmašīnai un vai gaisa kuģis lido stacijā vai prom no tā.
VOR ir precīzāki nekā NDB, un tie ir mazāk pakļauti kļūdām, lai gan uztveršana joprojām ir jutīga tikai uz redzes līniju.
DME: attāluma mērīšanas aprīkojums ir viens no vienkāršākajiem un vērtīgākajiem NAVAIDS līdz šim. Tas ir pamatmetode, izmantojot gaisa transponderu, lai noteiktu laiku, kas nepieciešams signālam, lai dotos uz un no DME stacijas. DME pārraida UHF frekvencēs un aprēķina slīpa diapazona attālumu. Gaisa transponderis parāda attālumu desmitdaļās jūras jūdzes.
Viena DME stacija vienlaikus var apkalpot līdz pat 100 lidmašīnām, un tās parasti pastāv līdzās VOR zeme stacijām.
- ILS: instrumentu nosēšanās sistēma (ILS) ir instrumentu pieejas sistēma, ko lidojuma pieejas fāzē izmanto lidmašīnai līdz skrejceļam. Tas izmanto gan horizontālos, gan vertikālos radiosignālus, kas izstaro no punkta gar skrejienu. Šie signāli pārtver, lai sniegtu pilotai precīzu informāciju par atrašanās vietu kā slīdošo logu - konstantu leņķi, stabilizētu nolaišanās ceļu līdz pat skrejceļa tuvuma beigām. ILS sistēmas šodien tiek plaši izmantotas kā viena no visprecīzākajām pieejas sistēmām.
GPS
Globālā pozicionēšanas sistēma ir kļuvusi par visvērtīgāko navigācijas metodi mūsdienu aviācijas pasaulē. GPS ir izrādījies ārkārtīgi uzticams un precīzs un, iespējams, ir visbiežāk lietotais NAVAID, ko izmanto šodien.
Globālās pozicionēšanas sistēma izmanto 24 ASV Aizsardzības ministrijas satelītus, lai sniegtu precīzus atrašanās vietas datus, piemēram, gaisa kuģa atrašanās vietu, sliežu ceļu, ātrumu un pilotus. GPS sistēma izmanto triangulāciju, lai noteiktu gaisa kuģa precīzo atrašanās vietu virs zemes. Lai būtu precīzi, GPS sistēmai jāspēj savākt datus no vismaz trim satelītiem 2-D pozicionēšanai un 4 satelītiem 3-D pozicionēšanai.
Lietošanas precizitātes un lietošanas dēļ GPS ir kļuvusi par vēlamo navigācijas metodi. Lai gan ir ar GPS saistītas kļūdas, tās ir reti. GPS sistēmas var izmantot jebkur pasaulē, pat kalnainā reljefā, un tās nav pakļautas radio NAVAIDS kļūdām, piemēram, redzes līnijai un elektriskajiem traucējumiem.
NAVAIDS praktiskā izmantošana:
Piloti lidos saskaņā ar vizuālo lidojumu noteikumiem (VFR) vai instrumentālo lidojumu noteikumiem (IFR), atkarībā no laika apstākļiem. Vizuālo meteoroloģisko apstākļu laikā (VMC) pilots var lidot, izmantojot tikai loča pakalpojumus un mirušos skaitītājus, vai arī viņš var izmantot radio navigācijas vai GPS navigācijas paņēmienus. Pamata navigācija tiek mācīta lidojumu apmācības agrīnās stadijās.
Instrumentu meteoroloģiskajos apstākļos (IMC) vai, peldot ar IFR, pilotam būs jāpaļaujas uz pilotu kabīnes instrumentiem, piemēram, VOR vai GPS sistēmu. Tā kā lidošana mākoņos un navigācija ar šiem instrumentiem var būt sarežģīta, pilotam ir jāiegādājas FAA instrumentu novērtējums, kas likumīgi lido IMC nosacījumos.
Pašlaik FAA ir uzsvērusi jaunas mācības vispārējās aviācijas pilotiem tehnoloģiski progresīvā lidmašīnā (TAA) . TAA ir lidmašīna, kurai ir uzlabotas ļoti tehniskas sistēmas uz kuģa, piemēram, GPS. Šajās dienās ir pieejamas arī vieglas sporta lidmašīnas , kas ražo modernu aprīkojumu. Pilotam var būt neskaidri un bīstami mēģināt izmantot šīs mūsdienu kabīņu sistēmas lidojuma laikā bez papildu apmācības, un pašreizējie FAA mācību standarti šajā jautājumā nav saglabājušies.
FAA atjauninātā FITS programma beidzot risināja šo jautājumu, lai gan programma joprojām ir brīvprātīga.