Как пилоты используют аэронавигацию для полета


Автор: SARINA HOUSTON

Аэронавигация осуществляется различными методами. Метод или система, которые пилот использует для навигации в современной системе воздушного пространства, будет зависеть от типа выполняемого полета: ПВП — правила визуального полета или ППП — правила полёта по приборам, от того, какие навигационные системы установлены на воздушном судне и какие навигационные системы доступны в определенной области.

Счисление пути и визуальная навигация.

На самом простом уровне навигация осуществляется с помощью так называемого счисления пути и визуальной навигации. Визуальная навигация — это термин, который относится исключительно к видимым наземным ориентирам. Пилот устанавливает ориентиры, такие как реки, города, аэропорты и здания, и перемещается между ними. Проблема визуальной навигации заключается в том, что часто ориентиры не так легко увидеть, и их нелегко определить в условиях плохой видимости или если пилот сходит с курса даже незначительно.

 Поэтому была введено счисление пути. Счисление пути предполагает использование визуальных контрольных точек наряду с расчетами времени и расстояния. Пилот выбирает контрольные точки, которые легко увидеть с воздуха, а также идентифицировать на карте, а затем вычисляет время, которое потребуется для перелета из одной точки в другую, на основе расчетов расстояния, воздушной скорости и ветра. Бортовой компьютер помогает пилотам производить расчеты времени и расстояния, а пилот обычно использует журнал планирования полета, чтобы отслеживать вычисления во время полета.

Радионавигация.

На самолетах, оснащенных навигационными средствами, пилоты могут выполнять навигацию более точно, чем при использовании только счисления пути. Средства навигации используются в условиях плохой видимости и служат резервным методом для пилотов авиации общего назначения, которые предпочитают метод счисления пути. Этот метод также более точен. Вместо того, чтобы лететь от одной контрольной точки до другой, пилоты могут лететь по прямой линии до места или аэропорта. Особые средства радионавигации также требуются для операций, связанных с ППП. Существуют различные типы средств навигации, используемые в авиации: автоматическое радиопеленгационное оборудование / приводная радиостанция. Наиболее простой формой радионавигации является пара автоматическое радиопеленгационное оборудование / приводная радиостанция. Приводная радиостанция — это ненаправленный радиомаяк, который размещен на земле и излучает электрический сигнал во всех направлениях. Если воздушное судно оборудовано автоматическим радиопеленгатором, то на нем отобразится местоположение воздушного судна относительно наземной приводной станции. 

Автоматическое радиопеленгационное оборудование — это в основном стрелочный указатель, расположенный над дисплеем компаса. Стрелка всегда указывает в направлении приводной станции, что означает, что если пилот направляет самолет по стрелке, в условиях отсутствия ветра он будет лететь прямо на станцию. 

Автоматическое радиопеленгационное оборудование / приводная радиостанция является устаревшим средством навигации, и это система, подверженная ошибкам. Поскольку диапазон действия находится на линии прямой видимости, пилот может получать ошибочные показания, пролетая в гористой местности или слишком далеко от станции. Система также подвержена электрическим помехам и может одновременно принимать только ограниченное количество воздушных судов. Многие из этих станций выводятся из эксплуатации, поскольку GPS становится основным источником навигации.

ВОР (VOR): Наряду с GPS система ВОР, вероятно, является наиболее часто используемым средством навигации в мире. ВОР (VOR), сокращение от VHF Omnidireal Range — всенаправленный очень высокочастотный радиомаяк, является радионавигационным средством, которое работает в высокочастотном диапазоне. Станции ВОР расположены на земле и передают два сигнала — один непрерывный 360-градусный исходный сигнал, а другой — изменяемый направленный сигнал.

Авиационный прибор (OBI) передает разность фаз между двумя сигналами и отображает результаты в виде радиуса на OBI (всенаправленном индикаторе) или HSI (плановом навигационном приборе), в зависимости от того, какой прибор используется на самолете. В своей основной форме OBI или HSI показывает, на какой линии положения, определяемой азимутом, от станции находится самолет, и летит ли самолет к станции или от нее.

ВОР более точные, чем приводные радиостанции, и менее подвержены ошибкам, хотя прием по-прежнему чувствителен только к линии прямой видимости.

Оборудование для измерения расстояния (DME) является одним из самых простых и ценных на сегодняшний день навигационных средств. Это базовый метод с использованием приёмоответчика в воздушном судне для определения времени, необходимого для прохождения сигнала на станцию дальномерного радиомаяка и обратно. Дальномерный радиомаяк передает сигнал на частотах УВЧ и вычисляет наклонную дальность. Приемоответчик в ВС отображает расстояние в десятых долях морской мили.

Одна станция ДМЕ может обслуживать до 100 ВС одновременно, и они обычно синхронизируются с наземными станциями ВОР.

ILS: система посадки по приборам  — это система захода на посадку по приборам, используемая для направления воздушного судна к взлетно-посадочной полосе с момента захода ВС на посадку. Система использует как горизонтальные, так и вертикальные радиосигналы, отправляемые из точки вдоль ВПП. Эти сигналы перехватываются, чтобы дать пилоту точную информацию о местоположении в форме глиссады — пути с устойчивым спуском под постоянным углом на всем протяжении вплоть до конца захода на взлетно-посадочную полосу. Система ILS широко используется сегодня как одна из самых точных доступных систем захода на посадку.

GPS

Глобальная система позиционирования стала самым ценным методом навигации в современном авиационном мире. GPS оказался чрезвычайно надежным и точным и, вероятно, является наиболее распространенным средством навигации, используемым сегодня.

Глобальная система позиционирования использует 24 спутника Министерства обороны США для предоставления пилотам точных данных о местоположении, таких как местоположение ВС, траектория и скорость. Система GPS использует триангуляцию для определения точного положения ВС над землей. Чтобы быть точной, система GPS должна иметь возможность собирать данные по крайней мере с трех спутников для двухмерного позиционирования и четырех спутников для трехмерного позиционирования.

GPS стал предпочтительным методом навигации из-за точности и простоты использования. Хотя есть ошибки, связанные с GPS, но они редки. Системы GPS могут использоваться в любой точке мира, даже в гористой местности, и они не подвержены ошибкам, присущим радионавигационным средствам, таким как прямая видимость и электрические помехи.

Практическое использование навигационных средств

Пилоты летают согласно визуальным правилам полета (ВПП) или правилам полетов по приборам (ППП), в зависимости от погодных условий. Во время визуальных метеорологических условий (VMC) пилот может лететь, используя только визуальную навигацию или счисление пути, или он может использовать методы радионавигации или GPS-навигации. Базовая навигация преподается на ранних этапах летной подготовки.

В сложных метеорологических условиях (IMC) или во время полета по ППП пилот должен полагаться на приборы в кабине, такие как ВОР или система GPS. Поскольку полет в облаках и навигация с использованием этих приборов могут быть затруднены, пилот должен получить свидетельство на право полётов по приборам FAA (Федерального авиационного агентства), чтобы легально летать в сложных метеорологических условиях.

В настоящее время FAA делает упор на новую подготовку пилотов авиации общего назначения на высокотехнологичных ВС. Высокотехнологичные ВС — это воздушные суда, оснащенные высокотехнологичными системами, такими как GPS. Даже легкие спортивные самолеты с завода оснащены современным оборудованием. Для пилота может быть непонятно и опасно пытаться использовать эти современные системы кабины в полете без дополнительной подготовки, и текущие стандарты обучения FAA не поспевали за этой проблемой.

Обновленная программа FITS FAA наконец-то решает эту проблему, хотя программа все еще является добровольной.