Dead Reckoning và Pilotage
Ở cấp độ đơn giản nhất, điều hướng được thực hiện thông qua các ý tưởng được gọi là tính toán và thí điểm chết.
Pilotage là một thuật ngữ dùng để chỉ việc sử dụng duy nhất các tham khảo mặt đất trực quan. Phi công xác định các mốc, chẳng hạn như sông, thị trấn, sân bay và các tòa nhà và điều hướng trong số đó. Những rắc rối với hoa tiêu là thường xuyên, tài liệu tham khảo không dễ dàng nhìn thấy và không thể dễ dàng được xác định trong điều kiện tầm nhìn thấp hoặc nếu phi công được theo dõi ngay cả một chút. Do đó, ý tưởng về tính toán chết đã được giới thiệu.
Chết tính toán liên quan đến việc sử dụng các trạm kiểm soát trực quan cùng với các tính toán thời gian và khoảng cách. Phi công chọn các điểm kiểm tra dễ dàng nhìn thấy từ không khí và cũng được xác định trên bản đồ và sau đó tính toán thời gian cần thiết để bay từ điểm này sang điểm tiếp theo dựa trên các tính toán khoảng cách, tốc độ bay và gió. Máy bay hỗ trợ phi công trong việc tính toán thời gian và tính toán khoảng cách và phi công thường sử dụng nhật ký lập kế hoạch chuyến bay để theo dõi các tính toán trong chuyến bay.
Điều hướng vô tuyến
Với máy bay được trang bị thiết bị hỗ trợ điều hướng vô tuyến (NAVAIDS), các phi công có thể điều hướng chính xác hơn so với việc tính toán một mình. Đài phát thanh NAVAIDS có ích trong điều kiện khả năng hiển thị thấp và hoạt động như một phương pháp sao lưu phù hợp cho các phi công hàng không chung mà thích tính toán chết. Chúng cũng chính xác hơn.
Thay vì bay từ trạm kiểm soát đến trạm kiểm soát, phi công có thể bay thẳng đến một "sửa chữa" hoặc sân bay. NAVAIDS vô tuyến cụ thể cũng được yêu cầu cho các hoạt động IFR.
Có nhiều loại NAVAIDS vô tuyến khác nhau được sử dụng trong hàng không:
- ADF / NDB: Dạng điều hướng vô tuyến cơ bản nhất là cặp ADF / NDB . NDB là một ngọn hải đăng vô tuyến được đặt trên mặt đất và phát ra tín hiệu điện theo mọi hướng. Nếu máy bay được trang bị công cụ tìm hướng tự động (ADF), nó sẽ hiển thị vị trí của máy bay liên quan đến trạm NDB trên mặt đất. Dụng cụ ADF về cơ bản là một con trỏ mũi tên được đặt trên màn hình loại thẻ la bàn. Mũi tên luôn hướng theo hướng của trạm NDB, có nghĩa là nếu phi công chỉ máy bay theo hướng mũi tên trong tình huống không có gió, anh ta sẽ bay trực tiếp đến nhà ga.
ADF / NDB là một NAVAID lỗi thời, và đó là một hệ thống dễ bị lỗi. Vì phạm vi của nó là tầm nhìn, một phi công có thể đọc sai khi đang bay ở địa hình đồi núi hoặc quá xa nhà ga. Hệ thống này cũng bị nhiễu điện và chỉ có thể phục vụ máy bay giới hạn cùng một lúc. Nhiều người đang ngừng hoạt động vì GPS trở thành nguồn điều hướng chính.
VOR: Bên cạnh GPS, hệ thống VOR có lẽ là NAVAIDS được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới. VOR, viết tắt của VHF Omnidirectional Range, là một NAVAID dựa trên radio hoạt động trong dải tần số rất cao. Các trạm VOR nằm trên mặt đất và truyền hai tín hiệu - một tín hiệu tham chiếu 360 độ liên tục và một tín hiệu định hướng quét khác.
Dụng cụ máy bay (OBI) diễn giải sự khác biệt pha giữa hai tín hiệu và hiển thị kết quả dưới dạng một hướng tâm trên OBI (chỉ báo omni) hoặc HSI (chỉ báo tình trạng ngang), tùy thuộc vào thiết bị mà máy bay sử dụng. Ở dạng cơ bản nhất, OBI hoặc HSI mô tả hướng tâm từ ga mà máy bay được đặt và máy bay đang bay hay ra khỏi ga.
VORs chính xác hơn NDB và ít bị lỗi hơn, mặc dù tiếp nhận vẫn chỉ nhạy cảm với tầm nhìn.
DME: Thiết bị đo khoảng cách là một trong những NAVAIDS đơn giản và có giá trị nhất cho đến nay. Đó là một phương pháp cơ bản sử dụng bộ phát trong máy bay để xác định thời gian cần cho một tín hiệu đi đến và đi từ một trạm DME. DME truyền trên tần số UHF và tính toán khoảng cách nghiêng. Transponder trong máy bay hiển thị khoảng cách bằng phần mười của một hải lý.
Một trạm DME duy nhất có thể xử lý tối đa 100 máy bay cùng một lúc và chúng thường cùng tồn tại với các trạm mặt đất VOR.
- ILS: Hệ thống hạ cánh thiết bị (ILS) là một hệ thống tiếp cận dụng cụ được sử dụng để hướng dẫn máy bay xuống đường băng từ giai đoạn tiếp cận của chuyến bay. Nó sử dụng cả tín hiệu vô tuyến ngang và dọc phát ra từ một điểm dọc theo đường băng. Những tín hiệu này ngăn chặn để cung cấp thông tin vị trí chính xác của thí điểm dưới dạng một glideslope - một con đường gốc ổn định, góc ổn định tất cả các con đường xuống đến đầu cuối của đường băng. Các hệ thống ILS được sử dụng rộng rãi hiện nay là một trong những hệ thống tiếp cận chính xác nhất hiện có.
GPS
Hệ thống định vị toàn cầu đã trở thành phương pháp điều hướng có giá trị nhất trong thế giới hàng không hiện đại. GPS đã được chứng minh là rất đáng tin cậy và chính xác và có lẽ là NAVAID phổ biến nhất được sử dụng hiện nay.
Hệ thống định vị toàn cầu sử dụng 24 vệ tinh của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ để cung cấp dữ liệu vị trí chính xác, chẳng hạn như vị trí máy bay, đường ray, tốc độ và các phi công. Hệ thống GPS sử dụng triangulation để xác định vị trí chính xác của máy bay trên trái đất. Để chính xác, hệ thống GPS phải có khả năng thu thập dữ liệu từ ít nhất ba vệ tinh cho định vị 2-D và 4 vệ tinh cho định vị 3-D.
GPS đã trở thành một phương pháp ưa thích của việc điều hướng do tính chính xác và dễ sử dụng. Mặc dù có lỗi liên quan đến GPS nhưng chúng rất hiếm. Hệ thống GPS có thể được sử dụng ở bất cứ nơi nào trên thế giới, ngay cả ở địa hình miền núi và chúng không dễ bị lỗi của NAVAIDS trên radio, chẳng hạn như nhiễu đường và nhiễu điện.
Sử dụng thực tế của NAVAIDS:
Phi công sẽ bay theo các quy tắc bay trực quan (VFR) hoặc quy tắc chuyến bay cụ (IFR), tùy thuộc vào điều kiện thời tiết. Trong điều kiện khí tượng thị giác (VMC), một phi công có thể bay bằng cách sử dụng hoa tiêu và tính toán chết một mình, hoặc anh ta có thể sử dụng điều hướng vô tuyến hoặc kỹ thuật điều hướng GPS. Điều hướng cơ bản được giảng dạy trong giai đoạn đầu của đào tạo chuyến bay.
Trong điều kiện khí tượng cụ (IMC) hoặc trong khi bay IFR, một phi công sẽ cần phải dựa vào các dụng cụ buồng lái, chẳng hạn như hệ thống VOR hoặc GPS. Bởi vì bay trong mây và điều hướng với những nhạc cụ này có thể phức tạp, một phi công phải kiếm được một Đánh giá Dụng cụ FAA để bay trong điều kiện IMC một cách hợp pháp.
Hiện tại, FAA đang nhấn mạnh đào tạo mới cho phi công hàng không chung trong máy bay công nghệ tiên tiến (TAA) . TAA là máy bay có hệ thống kỹ thuật tiên tiến trên tàu, chẳng hạn như GPS. Ngay cả máy bay thể thao hạng nhẹ cũng đang ra khỏi nhà máy với các thiết bị tiên tiến trong những ngày này. Nó có thể gây nhầm lẫn và nguy hiểm cho một phi công để cố gắng sử dụng các hệ thống buồng lái hiện đại trên chuyến bay mà không cần đào tạo bổ sung, và các tiêu chuẩn đào tạo FAA hiện tại đã không theo kịp với vấn đề này.
Chương trình FITS cập nhật của FAA cuối cùng đã giải quyết được vấn đề, mặc dù chương trình vẫn còn tự nguyện.