Come i piloti usano la navigazione aerea per volare

La navigazione aerea è realizzata con vari metodi. Il metodo o il sistema che un pilota utilizza per la navigazione attraverso il sistema di spazio aereo di oggi dipenderà dal tipo di volo che si verificherà (VFR o IFR), quali sistemi di navigazione sono installati sull'aeromobile e quali sistemi di navigazione sono disponibili in una determinata area.

Di seguito sono riportati alcuni degli strumenti e delle tecniche chiave che i piloti utilizzano per la navigazione.

Reckoning e pilotaggio morti

A livello più semplice, la navigazione viene realizzata attraverso idee note come resa dei reti e pilotaggio. Il pilotaggio è un termine che si riferisce all'unico uso di riferimenti a terra visiva. Il pilota identifica i punti di riferimento, come fiumi, città, aeroporti ed edifici e navigano tra loro. Il problema con il pilotaggio è che, spesso, i riferimenti non sono facilmente visti e non possono essere facilmente identificati in condizioni di bassa visibilità o se il pilota scende anche leggermente. Pertanto, è stata introdotta l'idea di resa dei conti morti.

Dead Reckoning comporta l'uso di punti di checkpoint visivi insieme ai calcoli del tempo e della distanza. Il pilota sceglie i checkpoint che sono facilmente visti dall'aria e anche identificati sulla mappa e quindi calcola il tempo impiegato per volare da un punto all'altro in base ai calcoli a distanza, velocità e vento. Un computer di volo aiuta i piloti a calcolare i calcoli del tempo e della distanza e il pilota utilizza in genere un registro di pianificazione del volo per tenere traccia dei calcoli durante il volo.

Metodi di navigazione radio per aeromobili

Con gli aeromobili dotati di AIDS di navigazione radio (Navaids), i piloti possono navigare in modo più accurato che con i reti morti da soli. Le navaid radio sono utili in condizioni di bassa visibilità e fungono da metodo di backup adeguato per i piloti dell'aviazione generale che preferiscono la resa dei conti morti. Sono anche più precisi. Invece di volare dal checkpoint a checkpoint, i piloti possono far volare una linea retta a una "correzione" o un aeroporto. Sono necessari anche specifici navaid radiofonici per le operazioni IFR.

Esistono diversi tipi di navaid radio utilizzate nell'aviazione:

Finder di direzione automatica e radio non direttivo

La forma più elementare di navigazione radio è la coppia ADF/NDB. Un NDB è un radio non direttivo che è di stanza a terra ed emette un segnale elettrico in tutte le direzioni. Se un aeromobile è dotato di un Finder di direzione automatica (ADF), mostrerà la posizione dell'aeromobile in relazione alla stazione NDB a terra.

Lo strumento ADF è fondamentalmente un puntatore di freccia posizionato su un display di tipo scheda bussola. La freccia punta sempre nella direzione della stazione NDB, il che significa che se il pilota punta l'aereo nella direzione della freccia in una situazione senza vento, voleranno direttamente alla stazione. L'ADF/NDB è un Navaid obsoleto ed è un sistema soggetto a errori.

Poiché la sua gamma è di linea di vista, un pilota può ottenere letture errate mentre vola su terreni montuosi o troppo lontano dalla stazione. Il sistema è inoltre soggetto a interferenze elettriche e può ospitare aeromobili limitati solo contemporaneamente. Molti vengono disattivati ​​poiché il GPS diventa la fonte di navigazione primaria.

VHF Omnidirezionale (VOR)

Accanto al GPS, il sistema VOR è probabilmente i navaid più comunemente usati nel mondo. VOR, abbreviazione per la gamma Omnidirezionale VHF, è un Navaid basato su radio che opera nella gamma di frequenza molto alta. Le stazioni VOR si trovano a terra e trasmettono due segnali, uno segnale di riferimento a 360 gradi continuo e un altro segnale direzionale spazzato.

Lo strumento di aeromobile (OBI) interpreta la differenza di fase tra i due segnali e mostra i risultati come radiale sull'obi (indicatore onnioso Omni) o HSI (indicatore della situazione orizzontale), a seconda dello strumento utilizzato l'aereo. Nella sua forma più elementare, OBI o HSI descrive su cui si trova radiale dalla stazione su cui si trova il velivolo e se l'aereo sta volando verso o lontano dalla stazione.

I VOR sono più accurati degli NDB e sono meno inclini agli errori, sebbene l'accoglienza sia ancora suscettibile solo alla linea di vista.

Attrezzatura di misurazione della distanza (DME)

L'attrezzatura di misurazione della distanza (DME) è una delle navaid più semplici e preziose fino ad oggi. È un metodo di base che utilizza un transponder nell'aeromobile per determinare il tempo impiegato per viaggiare da e verso una stazione DME. DME trasmette le frequenze UHF e calcola la distanza di fascia inclinata. Il transponder nell'aeromobile mostra la distanza in decimi di miglio nautico.

Una singola stazione DME può gestire fino a 100 aerei contemporaneamente e di solito coesistono con le stazioni di terra VOR.

Sistema di atterraggio dello strumento (ILS)

Un sistema di atterraggio dello strumento (ILS) è un sistema di avvicinamento dello strumento utilizzato per guidare gli aeromobili fino alla pista dalla fase di avvicinamento del volo. Utilizza segnali radio orizzontali e verticali emessi da un punto lungo la passerella. Questi segnali intercettano per fornire al pilota informazioni di posizione precisa sotto forma di una glideslope-un angolo costante, un percorso di discesa stabilizzato fino all'estremità dell'approccio della pista. I sistemi ILS sono ampiamente in uso oggi come uno dei sistemi di approccio più accurati disponibili.

Navigazione GPS

Il sistema di posizionamento globale è diventato il metodo di navigazione più prezioso nel mondo dell'aviazione moderna. Il GPS ha dimostrato di essere tremendamente affidabile e preciso ed è probabilmente la navigazione più comune in uso oggi.

Il sistema di posizionamento globale utilizza 24 U.S. Satelliti del Dipartimento della Difesa per fornire dati di posizione precisi, come la posizione degli aeromobili, la traccia e la velocità ai piloti. Il sistema GPS utilizza la triangolazione per determinare la posizione esatta dell'aeromobile sulla terra. Per essere accurato, un sistema GPS deve avere la possibilità di raccogliere dati da almeno tre satelliti per il posizionamento 2-D e quattro satelliti per il posizionamento 3D.

Il GPS è diventato un metodo preferito di navigazione a causa dell'accuratezza e della facilità d'uso. Sebbene ci siano errori associati al GPS, sono rari. I sistemi GPS possono essere utilizzati in qualsiasi parte del mondo, anche su terreni montuosi, e non sono inclini agli errori delle navaid radio.

Come i piloti usano navaids

I piloti voleranno in base alle regole di volo visive (VFR) o alle regole di volo dello strumento (IFR), a seconda delle condizioni meteorologiche. Durante le condizioni meteorologiche visive (VMC), un pilota potrebbe volare utilizzando il pilotaggio e i reti morti da solo, oppure potrebbero utilizzare la navigazione radio o le tecniche di navigazione GPS. La navigazione di base viene insegnata nelle prime fasi dell'addestramento di volo.

In Strumento le condizioni meteorologiche (IMC) o durante il volo IFR, un pilota dovrà fare affidamento su strumenti di cabina di pilotaggio, come un sistema VOR o GPS. Poiché volare tra le nuvole e navigare con questi strumenti può essere complicato, un pilota deve guadagnare una valutazione dello strumento FAA per volare in condizioni IMC legalmente.

Attualmente, la FAA sta enfatizzando la nuova formazione per i piloti dell'aviazione generale in aerei tecnologicamente avanzati (TAA). I TAA sono aeromobili che hanno sistemi altamente tecnici avanzati a bordo, come GPS. Anche gli aerei sportivi leggeri usciranno dalla fabbrica con attrezzature avanzate in questi giorni. Può essere confuso e pericoloso per un pilota tentare di utilizzare questi moderni sistemi di cabina di pilota.

Il programma FITS aggiornato della FAA ha finalmente affrontato il problema, sebbene il programma sia ancora volontario.