Cách phi công sử dụng điều hướng hàng không để bay

Điều hướng không khí được thực hiện bằng các phương pháp khác nhau. Phương pháp hoặc hệ thống mà phi công sử dụng để điều hướng qua hệ thống không phận ngày nay sẽ phụ thuộc vào loại chuyến bay sẽ xảy ra (VFR hoặc IFR), hệ thống điều hướng nào được cài đặt trên máy bay và hệ thống điều hướng nào có sẵn trong một khu vực nhất định.

Xác định chết và hoa tiêu

Ở cấp độ đơn giản nhất, điều hướng được thực hiện thông qua các ý tưởng được gọi là tính toán và hoa tiêu chết. Hoa tiêu là một thuật ngữ chỉ việc sử dụng duy nhất các tham chiếu mặt đất trực quan. Phi công xác định các địa danh, như sông, thị trấn, sân bay, và các tòa nhà và điều hướng trong số đó. Vấn đề với hoa tiêu là, thông thường, các tài liệu tham khảo không dễ nhìn thấy và không thể dễ dàng xác định trong điều kiện tầm nhìn thấp hoặc nếu phi công bị lạc đường dù chỉ một chút. Do đó, ý tưởng về tính toán chết đã được đưa ra.

Xác định chết liên quan đến việc sử dụng các điểm kiểm tra trực quan cùng với tính toán thời gian và khoảng cách. Phi công chọn các điểm kiểm tra có thể dễ dàng nhìn thấy từ trên không 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 không khí và gió. Một máy tính hỗ trợ các 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 suốt chuyến bay.

Điều hướng vô tuyến

Với các máy bay được trang bị thiết bị hỗ trợ điều hướng vô tuyến (NAVAIDS), phi công có thể điều hướng chính xác hơn so với chỉ tính toán chết. Radio NAVAIDS có ích trong điều kiện tầm nhìn thấp và hoạt động như một phương thức dự phòng phù hợp cho các phi công hàng không nói chung thích tính toán chết. Họ cũng chính xác hơn. Thay vì bay từ trạm kiểm soát đến trạm kiểm soát, phi công có thể bay một đường thẳng đến "sửa chữa" hoặc sân bay. NAVAIDS radio cụ thể cũng được yêu cầu cho các hoạt động IFR.

Có nhiều loại khác nhau của radio NAVAIDS được sử dụng trong hàng không:

• ADF / NDB: Hình thức điều hướng vô tuyến cơ bản nhất là cặp ADF / NDB. Một NDB là một đèn hiệu vô tuyến không hướng được đặt trên mặt đất và phát ra tín hiệu điện theo mọi hướng. Nếu một 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. Công cụ ADF về cơ bản là một con trỏ mũi tên được đặt trên màn hình loại thẻ la bàn. Mũi tên luôn chỉ theo hướng của trạm NDB, điều đó có nghĩa là nếu phi công hướng máy bay theo hướng mũi tên trong tình huống không có gió, anh ta sẽ bay thẳng đến trạm. ADF / NDB là một NAVAID lỗi thời và nó là một hệ thống dễ bị lỗi. Vì phạm vi của nó là tầm nhìn xa, một phi công có thể bị đọc nhầm khi bay ở địa hình đồi núi hoặc quá xa nhà ga. Hệ thống này cũng chịu nhiễu điện và chỉ có thể chứa máy bay giới hạn cùng một lúc. Nhiều người đang ngừng hoạt động khi 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 ở dải tần số rất cao. Các trạm VOR được đặt 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.
• Thiết bị máy bay (OBI) diễn giải độ lệch pha giữa hai tín hiệu và hiển thị kết quả dưới dạng xuyên tâm trên OBI (chỉ báo mang omni) hoặc HSI (chỉ báo tình huống nằm ngang), tùy thuộc vào loại máy bay nào sử dụng. Ở dạng cơ bản nhất, OBI hoặc HSI mô tả hướng tâm từ trạm mà máy bay được đặt và liệu máy bay đang bay về phía trước hay ra khỏi nhà ga.

• VOR chính xác hơn NDB và ít bị lỗi hơn, mặc dù việc tiếp nhận vẫn chỉ dễ bị nhìn thấy.
• DME: Thiết bị đo khoảng cách là một trong những NAVAIDS đơn giản và có giá trị nhất cho đến nay. Đây là một phương pháp cơ bản sử dụng bộ phát đáp trong máy bay để xác định thời gian cần thiết để tín hiệu truyền đến và đi từ trạm DME. DME truyền trên tần số UHF và tính khoảng cách phạm vi nghiêng. Bộ phát đáp trong máy bay hiển thị khoảng cách tính bằng phần mười của một hải lý.

• Một trạm DME duy nhất có thể xử lý tới 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 dẫn đường cho 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. Các tín hiệu này chặn để cung cấp cho phi công thông tin vị trí chính xác dưới dạng glideslope, một đường đi xuống ổn định, góc ổn định suốt từ đầu đến cuối đường băng. Các hệ thống ILS được sử dụng rộng rãi ngày 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, như vị trí máy bay, đường ray và tốc độ cho phi công. Hệ thống GPS sử dụng phương pháp tam giác để xác định vị trí chính xác của máy bay trên trái đất. Để chính xác, một hệ thống GPS phải có khả năng thu thập dữ liệu từ ít nhất ba vệ tinh để định vị 2 chiều và 4 vệ tinh cho định vị 3 chiều.

GPS đã trở thành một phương pháp điều hướng ưa thích do tính chính xác và dễ sử dụng. Mặc dù có lỗi liên quan đến GPS, nhưng chúng rất hiếm. Các hệ thống GPS có thể được sử dụng ở bất cứ đâu trên thế giới, ngay cả ở địa hình đồi núi và chúng không dễ bị lỗi của radio NAVAIDS, chẳng hạn như nhiễu đường truyền và nhiễu điện.

Sử dụng thực tế của NAVAIDS

Phi công sẽ bay theo quy tắc bay trực quan (VFR) hoặc quy tắc 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 các kỹ thuật điều hướng vô tuyến hoặc GPS. Điều hướng cơ bản được dạy trong giai đoạn đầu của đào tạo bay.

Trong điều kiện khí tượng thủy văn (IMC) hoặc trong khi bay IFR, phi công sẽ cần phải dựa vào các thiết bị buồng lái, chẳng hạn như hệ thống VOR hoặc GPS. Vì bay trên mây và điều hướng bằng các dụng cụ này có thể khó khăn, phi công phải kiếm được Xếp hạng nhạc cụ FAA để bay trong điều kiện IMC một cách hợp pháp.

Hiện tại, FAA đang nhấn mạnh đào tạo mới cho các phi công hàng không nói chung về máy bay công nghệ tiên tiến (TAA). TAA là máy bay có hệ thống kỹ thuật cao tiên tiến trên máy bay, như GPS. Ngay cả máy bay thể thao hạng nhẹ cũng ra khỏi nhà máy với các thiết bị tiên tiến ngày nay. Nó có thể gây nhầm lẫn và nguy hiểm cho một phi công khi cố gắng sử dụng các hệ thống buồng lái hiện đại này trong chuyến bay mà không được đào tạo bổ sung, và các tiêu chuẩn đào tạo FAA hiện tại không theo kịp vấn đề này.

Chương trình FITS cập nhật của FAA cuối cùng đã giải quyết được vấn đề, mặc dù chương trình vẫn là tự nguyện.