Come i piloti utilizzano la navigazione aerea a fly

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

Dead Reckoning e Pilotage

Al livello più semplice, la navigazione viene realizzata attraverso idee conosciute come calcoli morti e pilotaggio.

Pilotaggio è un termine che si riferisce al solo uso di riferimenti di terra visivi. Il pilota identifica i punti di riferimento, come i fiumi, le città, gli aeroporti e gli edifici e naviga tra di essi. Il problema con il pilotaggio è che spesso i riferimenti non sono facilmente visibili e non possono essere identificati facilmente in condizioni di bassa visibilità o se il pilota si stacca anche leggermente. Pertanto, è stata introdotta l'idea di un calcolo morto.

La messa a morte comporta l'utilizzo di punti di controllo visivi insieme ai calcoli di tempo e di distanza. Il pilota sceglie i controlli facilmente visibili dall'aria e individuati sulla mappa, quindi calcola il tempo necessario per volare da un punto all'altro sulla base dei calcoli di distanza, velocità dell'aria e vento. Un computer di volo aiuta i piloti a calcolare i calcoli di tempo e di distanza e il pilota usa tipicamente un registro di pianificazione dei voli per tenere traccia dei calcoli durante il volo.

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Navigazione radio

Con gli aeromobili dotati di ausiliari di navigazione (NAVAIDS), i piloti possono navigare più in modo preciso che con il calcolo di morti da solo. Radio NAVAIDS è disponibile in condizioni di bassa visibilità e agisce come un metodo di backup appropriato per i piloti di aviazione generale che preferiscono il calcolo morto. Sono anche più precisi.

Invece di volare dal punto di controllo al punto di controllo, i piloti possono volare una linea retta ad una "correzione" o ad un aeroporto. Specifiche radio NAVAIDS sono anche necessarie per le operazioni IFR.

Esistono diversi tipi di radio NAVAIDS utilizzati nell'aviazione:

• ADF / NDB: La forma più elementare di navigazione radio è la coppia ADF / NDB. Un NDB è un faro radiofonico non direzionale che è posto a terra e emette un segnale elettrico in tutte le direzioni. Se un velivolo è dotato di un indicatore di direzione automatico (ADF), mostrerà la posizione dell'aeromobile in relazione alla stazione NDB a terra. Lo strumento ADF è fondamentalmente un puntatore a freccia posizionato su un display di tipo bussola. La freccia sempre punta in direzione della stazione NDB, il che significa che se il pilota punta l'aereo in direzione della freccia in una situazione senza vento, volerà direttamente alla stazione.

  L'ADF / NDB è un NAVAID obsoleto, ed è un sistema soggetto a errori. Poiché la sua gamma è line-of-sight, un pilota può ottenere letture erronee mentre vola in un terreno montuoso o troppo lontano dalla stazione.Il sistema è anche soggetto a interferenze elettriche e può ospitare contemporaneamente aeromobili limitati. Molti vengono disattivati, poiché il GPS diventa la fonte di navigazione primaria.

• VOR: Accanto al GPS, il sistema VOR è probabilmente il più diffuso NAVAIDS del mondo. VOR, breve per VHF Omnidirectional Range, è un NAVAID a radio che opera nella gamma molto alta. Le stazioni VOR si trovano a terra e trasmettono due segnali - un segnale di riferimento continuo a 360 gradi e un altro segnale direzionale spazzato.

  Lo strumento a velivolo (OBI) interpreta la differenza di fase tra i due segnali e visualizza i risultati come radiale sull'indicatore OBI (omni-bearing indicator) o HSI (indicatore di situazione orizzontale), a seconda di quale strumento l'aereo utilizza. Nella sua forma di base, l'OBI o HSI descrive che radiale dalla stazione in cui è situato l'aereo e se l'aereo vola verso o lontano dalla stazione.

  I VOR sono più precisi dei NDB e sono meno inclini agli errori, anche se la ricezione è ancora soggetta a line-of-sight solo.

• DME: L'apparecchiatura di misurazione della distanza è una delle NAVAIDS più semplici e preziose fino ad oggi. È un metodo fondamentale che utilizza un transponder nell'aereo per determinare il tempo necessario per un segnale di viaggiare da e verso una stazione DME. DME trasmette su frequenze UHF e calcola la distanza a distanza inclinata. Il transponder nel velivolo visualizza la distanza in decimi di un miglio nautico.

  Una singola stazione DME può gestire fino a 100 aeromobili in una sola volta e di solito coesistono con le stazioni di terra VOR.

• ILS: un sistema di sbarco di strumenti (ILS) è un sistema di approccio strumento utilizzato per guidare gli aerei fino alla pista dalla fase di avvicinamento del volo. Utilizza sia segnali radiali orizzontali che verticali emessi da un punto lungo la pista. Questi segnali intercettano per dare al pilota informazioni precise sulla posizione sotto forma di un glideslope - un percorso di discesa stabilizzato e costante, fino all'estremità di accesso della pista. I sistemi ILS sono oggi ampiamente utilizzati come uno dei sistemi di approccio più precisi disponibili.

GPS

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

Il sistema di posizionamento globale utilizza satelliti di 24 U. S. Dipartimento della Difesa per fornire dati di localizzazione precisi, come la posizione degli aeromobili, la pista, la velocità e i piloti. Il sistema GPS utilizza la triangolazione per determinare l'esatta posizione del velivolo sulla terra. Per essere precisi, un sistema GPS deve avere la capacità di raccogliere dati da almeno tre satelliti per il posizionamento 2-D e 4 satelliti per il posizionamento 3-D.

Il GPS è diventato un metodo preferito di navigazione a causa della precisione e della facilità d'uso. Anche se ci sono errori associati al GPS, sono rari. I sistemi GPS possono essere utilizzati ovunque nel mondo, anche in terreno montuoso, e non sono soggetti agli errori di radio NAVAIDS, come linee di vista e interferenze elettriche.

Uso pratico di NAVAIDS:

I piloti volano in base alle regole di volo visivo (VFR) o alle norme di volo degli strumenti (IFR), a seconda delle condizioni meteorologiche. Durante le condizioni meteorologiche visive (VMC), un pilota potrebbe volare usando solo il pilotaggio e il calcolo dead, oppure potrebbe utilizzare navigazione radio o tecniche di navigazione GPS. La navigazione di base viene insegnata nelle prime fasi della formazione del volo.

Nelle condizioni meteorologiche dello strumento (IMC) o durante il volo IFR, un pilota dovrà contare sugli strumenti della cabina di guida, ad esempio un sistema VOR o GPS. Poiché il volo nelle nuvole e la navigazione con questi strumenti possono essere difficili, un pilota deve guadagnare un FAA Instrument Rating per volare legalmente nelle condizioni IMC.

Attualmente, la FAA sottolinea una nuova formazione per i piloti di aviazione generale in aeromobili tecnologicamente avanzati (TAA). TAA sono aeromobili dotati di sistemi altamente tecnici a bordo, quali il GPS. Anche i velivoli sportivi leggeri stanno uscendo dalla fabbrica con attrezzature avanzate in questi giorni. Può essere confuso e pericoloso per un pilota tentare di utilizzare questi moderni sistemi di pozzetto durante il volo senza addestramento aggiuntivo e gli attuali standard di formazione FAA non hanno tenuto conto di questo problema.

Il programma FITS aggiornato della FAA ha finalmente affrontato il problema, anche se il programma è ancora volontario.