Dead Reckoning ja Pilotage
Yksinkertaisimmalla tasolla navigointi toteutetaan kuolleiden laskutoimitusten ja luotsauksen kautta.
Pilotage on termi, joka viittaa vain visuaalisten maa-referenssien käyttöön. Ohjaaja tunnistaa maamerkkejä, kuten jokia, kaupunkeja, lentokenttiä ja rakennuksia ja liikkuu niiden kesken. Ongelma luotsauksessa on se, että usein viitteitä ei näy helposti, eikä niitä voida helposti tunnistaa huonosti näkyvissä olosuhteissa tai jos ohjaaja joutuu liikkumaan jopa hieman. Siksi otettiin käyttöön ajatus kuolleista laskelmista.
Kuolleen laskennan kohteena on visuaalisten tarkastuspisteiden käyttö ajan ja etäisyyden laskemisen kanssa. Ohjaaja valitsee ilmaa helposti havaittavista ja myös kartalla tunnistetuista tarkistuspisteistä, ja laskee sitten matkan, lentonopeuden ja tuulenlaskennan perusteella kulkevan matkan keston. Lennonohjain auttaa lentäjiä laskemaan aika- ja matkanlaskelmia ja pilotti käyttää tyypillisesti lennon suunnittelulokia, joka seuraa laskuja lennon aikana.
Radio-navigointi
NAVAIDS-laitteilla varustetuilla ilma-aluksilla lentäjät voivat navigoida tarkemmin kuin pelkästään kuolleiden laskelmien avulla. Radio NAVAIDS on kätevä matalan näkyvyyden olosuhteissa ja toimii sopivana varmuuskopiointimenetelmänä yleisilmailun lentäjille, jotka mieluummin kuolleet lasketaan. Ne ovat myös tarkempia.
Sen sijaan, että lentävät tarkistuspisteestä tarkistuspisteeseen, lentäjät voivat lentää suoraa linjaa "korjaamaan" tai lentoasemalle. Erityisiä radio-NAVAIDS-toimintoja tarvitaan myös IFR-operaatioissa.
Ilmailussa käytetään erilaisia radio-NAVAIDS-tyyppejä:
- ADF / NDB: Navigoinnin alkeellisinta muotoa on ADF / NDB- pari. NDB on epädirektiivi- nen radiolähetin, joka on sijoitettu maahan ja lähettää sähköisen signaalin kaikkiin suuntiin. Jos ilma-aluksessa on automaattinen suuntavalitsin (ADF), se ilmaisee ilma-aluksen sijainnin suhteessa NDB-asemalle maahan. ADF-väline on pohjimmiltaan nuolipainos, joka on sijoitettu kompassi -korttityyppiseen näyttöön. Nuoli osoittaa aina NDB-aseman suuntaan, mikä tarkoittaa sitä, että jos lentäjä osoittaa lentokoneen nuolen suuntaan tuuletilanteessa, hän lentää suoraan asemalle.
ADF / NDB on vanhentunut NAVAID ja se on järjestelmä, joka on virheen aiheuttama. Koska sen etäisyys on näköyhteyttä, pilotti saa virheellisiä lukemia lentäessään vuoristoisella maastossa tai liian kaukana asemasta. Järjestelmään kohdistuu myös sähköhäiriöitä ja se voi ottaa vain rajalliset ilma-alukset kerralla. Monet poistetaan käytöstä, koska GPS on ensisijainen navigointilähde.
VOR: GPS: n vieressä VOR-järjestelmä on luultavasti yleisimmin käytetty NAVAIDS maailmassa. VOR, lyhyt VHF Omnidirectional Range, on radio-pohjainen NAVAID, joka toimii erittäin suurtaajuusalueella. VOR-asemat sijaitsevat maassa ja lähettävät kaksi signaalia - yksi jatkuva 360 asteen vertailusignaali ja toinen lakaisu suuntaava signaali.
Ilma-aluslaite (OBI) tulkitsee näiden kahden signaalin välisen vaihe-eron ja näyttää tulokset radialina OBI: n (horisontaalinen indikaattori) tai HSI: n (horisontaalisen tilanilmaisimen) mukaan riippuen siitä, mihin laitteeseen ilma-alus käyttää. Perusmuodossaan OBI tai HSI kuvaa, mitkä radiaalimäärät asemasta, johon ilma-alus sijaitsee, ja onko lentokone lentänyt asemalle tai sieltä pois.
VOR-arvot ovat tarkempia kuin NDBit, ja ne ovat vähemmän alttiita virheille, vaikka vastaanotto on edelleen herkkä näkökentälle.
DME: Etäisyysmittauslaite on yksi yksinkertaisimmista ja arvokkaimmista NAVAIDSista tähän mennessä. Se on perusmalli lentokoneen transponderin käyttämisellä sen määrittämiseksi, kuinka kauan signaali kulkee ja menee DME-asemalta. DME lähettää UHF-taajuuksilla ja laskee kulmavälietäisyyden. Ilma-aluksen transponderi näyttää etäisyydellä meripeninkulman kymmenesosaa.
Yksittäinen DME-asema pystyy käsittelemään jopa 100 lentokoneen kerralla, ja ne tavallisesti ovat samanaikaisia VOR-maan asemia.
- ILS: Instrumenttien laskeutumisjärjestelmä (ILS) on instrumentaalinen lähestymistapa, joka ohjaa lentokoneita alas kiitotielle lennon lähestymisvaiheesta. Se käyttää sekä vaaka- että pystysuuntaisia radiosignaaleja, jotka ovat peräisin pisteestä pitkin kiitotietä. Nämä signaalit sieppaavat antamaan pilotille täsmälliset paikkatiedot liukukohdan muodossa - vakiokulma, vakaa laskeutumisreitti aina kiitotien lähestymispäähän asti. ILS-järjestelmät ovat nykyään laajalti käytössä yhtenä tarkimmista lähestymistavoista.
GPS
Globaali paikannusjärjestelmä on tullut arvokkain navigointimenetelmä nykyaikaisessa ilmailuvälissä. GPS on osoittautunut erittäin luotettavaksi ja täsmälliseksi, ja se on luultavasti yleisin käytössä oleva NAVAID.
Globaali paikannusjärjestelmä käyttää 24 US Department of Defense -satelliittia, jotka tarjoavat täsmälliset sijaintitiedot, kuten lentokoneen sijainti, radan, nopeuden ja lentäjien. GPS-järjestelmä käyttää triangulaatiota määrittämään ilma-aluksen tarkan sijainnin maan päällä. GPS-järjestelmän on oltava tarkka, jotta se voi kerätä tietoja vähintään kolmesta satelliitista 2-D-paikannukseen ja 4 satelliittiin 3-D-paikannukseen.
GPS: stä on tullut suosittu navigointimenetelmä tarkkuuden ja helppokäyttöisyyden ansiosta. Vaikka GPS: ään liittyy virheitä, ne ovat harvinaisia. GPS-järjestelmiä voidaan käyttää missä tahansa maailmassa, jopa vuoristoisella maastossa, eikä niillä ole taipumusta radio-NAVAIDS-virheiden, kuten näköyhteyden ja sähköisten häiriöiden, virheisiin.
NAVAIDSin käytännöllinen käyttö:
Ohjaajat lentävät visuaalisia lentosääntöjä (VFR) tai instrumenttilentoja koskevia sääntöjä (IFR), sääolosuhteista riippuen. Näkyvissä meteorologisissa olosuhteissa (VMC) pilotti saattaa lentää luotettavuuden ja kuolleen laskennan avulla yksin tai käyttää radio- tai GPS-navigointitekniikkaa. Perusnavigointi opetetaan lentokoulutuksen alkuvaiheissa.
Instrumentin meteorologisissa olosuhteissa (IMC) tai IFR: n lennon aikana ohjaajan on luotettava ohjaamoihin, kuten VOR- tai GPS-järjestelmään. Koska pilvien kulkeminen ja näiden instrumenttien liikkuminen voi olla hankalaa, lentäjän on ansaittava FAA-instrumentin luokitus lentää IMC: n olosuhteissa laillisesti.
Tällä hetkellä FAA korostaa uutta koulutusta yleisilmailun lentäjille teknologisesti kehittyneissä ilma-aluksissa (TAA) . TAA ovat ilma-aluksia, joilla on pitkälle kehittyneitä teknisiä järjestelmiä, kuten GPS. Jopa kevyen urheilun lentokoneet ovat tulossa tehtaalta kehittyneillä laitteilla näinä päivinä. Pilotti voi olla hämmentävä ja vaarallinen yrittää käyttää näitä nykyaikaisia ohjaamojärjestelmiä lennossa ilman lisäkoulutusta, ja nykyiset FAA: n koulutusstandardit eivät ole pysyneet mukana tässä asiassa.
FAA: n päivitetty FITS-ohjelma vihdoin ratkaisi asian, vaikka ohjelma on edelleen vapaaehtoinen.