Lennonvarmistus toteutetaan eri menetelmillä. Menetelmä tai järjestelmä, jota lentäjä käyttää nykypäivän navigointiin ilmatilajärjestelmä riippuu lennon tyypistä (VFR tai IFR), mitkä navigointijärjestelmät on asennettu lentokoneeseen ja mitä navigointijärjestelmiä on saatavilla tietyllä alueella.
Seuraavassa on joitakin tärkeimpiä työkaluja ja tekniikoita, joita lentäjät käyttävät navigoinnissa.
Kuolleiden laskeminen ja luotsaus
Yksinkertaisimmalla tasolla navigointi suoritetaan kuolleiden laskelmien ja luotsauksena tunnetuilla ideoilla. Luotsaus on termi, joka viittaa pelkästään visuaalisten maaviittausten käyttöön. Pilotti tunnistaa maamerkit, kuten joet, kaupungit, lentokentät ja rakennukset, ja navigoi niiden välillä. Luotsauksen ongelmana on, että usein referenssit eivät ole helposti havaittavissa eikä niitä voida helposti tunnistaa huonon näkyvyyden olosuhteissa tai jos luotsi poikkeaa edes vähän. Siksi otettiin käyttöön ajatus kuolleesta laskemisesta.
Kuolleiden laskentaan kuuluu visuaalisten tarkistuspisteiden käyttö sekä aika- ja etäisyyslaskelmat. Lentäjä valitsee tarkastuspisteet, jotka näkyvät helposti ilmasta ja tunnistetaan myös kartalta ja sitten laskee ajan, joka kuluu lentää pisteestä toiseen etäisyyden, ilmanopeuden ja tuulen perusteella laskelmat. Lentotietokone auttaa lentäjiä laskemaan aika- ja etäisyyslaskelmia, ja lentäjä käyttää tyypillisesti lennon suunnittelupäiväkirjaa laskelmien kirjaamiseen lennon aikana.
Radionavigointimenetelmät lentokoneille
Radionavigointiapuvälineillä (NAVAIDS) varustetuilla lentokoneilla lentäjät voivat navigoida tarkemmin kuin pelkällä kuolleiden laskennalla. Radio NAVAIDS on hyödyllinen huonon näkyvyyden olosuhteissa ja toimii sopivana varakeinona yleisilmailulentäjille, jotka suosivat kuolleiden laskemista. Ne ovat myös tarkempia. Sen sijaan, että lentävät tarkastuspisteestä tarkastuspisteeseen, lentäjät voivat lentää suoraa linjaa "korjaukseen" tai lentokentälle. IFR-toimintaan tarvitaan myös erityisiä radio-NAAVAIDS-laitteita.
Ilmailussa käytetään erilaisia radio NAVAIDS-laitteita:
Automaattinen suuntahaku ja suuntaamaton radiomajakka
Radionavigoinnin alkeellisin muoto on ADF/NDB pari. NDB on suunnaton radiomajakka, joka on sijoitettu maahan ja lähettää sähköistä signaalia kaikkiin suuntiin. Jos lentokoneessa on automaattinen suuntamittari (ADF), se näyttää lentokoneen sijainnin suhteessa NDB-asemaan maassa.
ADF-laite on pohjimmiltaan nuoli osoitin, joka on sijoitettu kompassikorttityyppisen näytön päälle. Nuoli osoittaa aina NDB-aseman suuntaan, mikä tarkoittaa, että jos ohjaaja osoittaa ilma-alukset nuolen suuntaan tuulettomassa tilanteessa, ne lentävät suoraan asemalle. ADF/NDB on vanhentunut NAVAID, ja se on järjestelmä, joka on altis virheille.
Koska sen kantama on näköetäisyys, lentäjä voi saada virheellisiä lukemia lentäessään vuoristoisessa maastossa tai liian kaukana asemalta. Järjestelmä on myös alttiina sähköisille häiriöille, ja se voi vastaanottaa vain rajoitettuja lentokoneita kerralla. Monet niistä poistetaan käytöstä, koska GPS: stä tulee ensisijainen navigointilähde.
VHF Omnidirectional Range (VOR)
GPS: n ohella VOR-järjestelmä on luultavasti maailman yleisimmin käytetty NAVAIDS. VOR, lyhenne sanoista VHF Omnidirectional Range, on radiopohjainen NAVAID, joka toimii erittäin korkealla taajuusalueella. VOR-asemat sijaitsevat maassa ja lähettävät kahta signaalia – yhden jatkuvan 360 asteen referenssisignaalin ja toisen pyyhkäisevän suuntasignaalin.
Lentokonemittari (OBI) tulkitsee kahden signaalin vaihe-eron ja näyttää tulokset radiaalisena OBI: ssa (omni-bearing indikaattori) tai HSI: ssä (horisontaalinen tilanneilmaisin) riippuen siitä, millä mittarilla lentokone on käyttää. Perusmuodossaan OBI tai HSI kuvaa, millä säteellä asemasta lentokone sijaitsee ja lentääkö lentokone asemalle vai poispäin.
VOR: t ovat tarkempia kuin NDB: t ja ovat vähemmän alttiita virheille, vaikka vastaanotto on silti herkkä vain näköyhteydelle.
Etäisyyden mittauslaitteet (DME)
Etäisyysmittauslaitteet (DME) on yksi yksinkertaisimmista ja arvokkaimmista NAVAID-laitteista tähän mennessä. Se on perusmenetelmä, jossa käytetään lentokoneessa olevaa transponderia sen määrittämiseen, kuinka kauan signaali kuluu DME-asemalle ja sieltä pois. DME lähettää UHF-taajuuksilla ja laskee vinon kantaman etäisyyden. Lentokoneen transponderi näyttää etäisyyden merimailin kymmenesosissa.
Yksi DME-asema voi käsitellä jopa 100 lentokonetta kerralla, ja ne toimivat yleensä rinnakkain VOR-maaasemien kanssa.
Instrumenttilaskeutumisjärjestelmä (ILS)
Instrument Landing System (ILS) on mittarilähestymisjärjestelmä, jota käytetään ohjaamaan ilma-alus alas kiitotielle lennon lähestymisvaiheesta alkaen. Se käyttää sekä vaaka- että pystysuuntaisia radiosignaaleja, jotka lähetetään kiitotiellä olevasta pisteestä. Nämä signaalit sieppaavat ja antavat ohjaajalle tarkan sijaintitiedon liukumäen muodossa – vakiokulmaisena, vakiintuneen laskupolun aina kiitotien lähestymispäähän asti. ILS-järjestelmiä käytetään nykyään laajalti yhtenä tarkimmista saatavilla olevista lähestymisjärjestelmistä.
GPS-navigointi
Globaalista paikannusjärjestelmästä on tullut arvokkain navigointimenetelmä nykyaikaisessa ilmailumaailmassa. GPS on osoittautunut erittäin luotettavaksi ja tarkaksi, ja se on luultavasti yleisin nykyään käytössä oleva NAVAID.
Maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä käyttää 24 Yhdysvaltain puolustusministeriön satelliittia antamaan lentäjille tarkat sijaintitiedot, kuten lentokoneen sijainnin, jäljen ja nopeuden. GPS-järjestelmä määrittää lentokoneen tarkan sijainnin maan päällä kolmiomittauksen avulla. Tarkkuuden vuoksi GPS-järjestelmän on kyettävä keräämään tietoja vähintään kolmelta satelliitilta 2D-paikannusta varten ja neljältä satelliitilta 3D-paikannusta varten.
GPS: stä on tullut suosituin navigointitapa tarkkuuden ja helppokäyttöisyyden vuoksi. Vaikka GPS: ään liittyy virheitä, ne ovat harvinaisia. GPS-järjestelmiä voidaan käyttää kaikkialla maailmassa, jopa vuoristoisessa maastossa, eivätkä ne ole alttiita radion NAVAIDS-virheille, kuten näkölinja- ja sähköhäiriöille.
Kuinka lentäjät käyttävät NAVAIDSia
Lentäjät lentävät näkölentosääntöjen (VFR) tai mittarilentosääntöjen (IFR) mukaan sääolosuhteista riippuen. Visuaalisissa sääolosuhteissa (VMC) lentäjä voi lentää käyttämällä yksin luotsausta ja kuolleiden laskemista tai käyttää radionavigointia tai GPS-navigointitekniikkaa. Navigoinnin perusteet opetetaan lentokoulutuksen alkuvaiheessa.
Instrumenttimeteorologisissa olosuhteissa (IMC) tai lentäessään IFR-lentäjän on turvauduttava ohjaamon instrumentteihin, kuten VOR- tai GPS-järjestelmään. Koska pilvissä lentäminen ja navigointi näillä välineillä voi olla hankalaa, lentäjän on ansaittava FAA Instrument Rating lentää IMC-olosuhteissa laillisesti.
Tällä hetkellä FAA painottaa uutta yleisilmailulentäjien koulutusta teknologisesti edistynyt lentokone (TAA). TAA: t ovat lentokoneita, joissa on edistykselliset erittäin tekniset järjestelmät, kuten GPS. Myös kevyet urheilulentokoneet tulevat tehtaalta kehittyneillä laitteilla näinä päivinä. Lentäjälle voi olla hämmentävää ja vaarallista yrittää käyttää näitä nykyaikaiset ohjaamojärjestelmät lennon aikana ilman lisäkoulutusta, ja nykyiset FAA: n koulutusstandardit eivät ole pysyneet tämän ongelman tasalla.
FAA on päivitetty FITS ohjelma vihdoin käsitteli ongelman, vaikka ohjelma on edelleen vapaaehtoinen.
