La navigation aérienne est réalisée par diverses méthodes. La méthode ou le système qu'un pilote utilise pour naviguer dans le monde actuel système d'espace aérien Cela dépendra du type de vol qui aura lieu (VFR ou IFR), des systèmes de navigation installés sur l'avion et des systèmes de navigation disponibles dans une certaine zone.
Voici quelques-uns des principaux outils et techniques que les pilotes utilisent pour la navigation.
L'estime et le pilotage
Au niveau le plus simple, la navigation s'effectue grâce à des idées connues sous le nom d'estime et de pilotage. Le pilotage est un terme qui désigne l'utilisation exclusive de références visuelles au sol. Le pilote identifie des points de repère, tels que des rivières, des villes, des aéroports et des bâtiments, et navigue parmi eux. Le problème du pilotage est que, souvent, les références ne sont pas facilement visibles et ne peuvent pas être facilement identifiées dans des conditions de faible visibilité ou si le pilote s'écarte, même légèrement, de sa trajectoire. Par conséquent, l’idée de l’estime a été introduite.
L'estime implique l'utilisation de points de contrôle visuels ainsi que des calculs de temps et de distance. Le pilote choisit des points de contrôle facilement visibles du ciel et également identifiés sur la carte puis calcule le temps qu'il faudra pour voler d'un point à un autre en fonction de la distance, de la vitesse et du vent calculs. Un ordinateur de vol aide les pilotes à calculer les calculs de temps et de distance et le pilote utilise généralement un journal de planification de vol pour suivre les calculs pendant le vol.
Méthodes de radionavigation pour les aéronefs
Avec les avions équipés d'aides à la radionavigation (NAVAIDS), les pilotes peuvent naviguer avec plus de précision qu'avec la seule estime. Les NAVAIDS radio sont utiles dans des conditions de faible visibilité et constituent une méthode de secours appropriée pour les pilotes de l'aviation générale qui préfèrent l'estime. Ils sont également plus précis. Au lieu de voler de point de contrôle en point de contrôle, les pilotes peuvent voler en ligne droite jusqu'à un « repère » ou un aéroport. Des NAVAIDS radio spécifiques sont également nécessaires pour les opérations IFR.
Il existe différents types de NAVAIDS radio utilisés en aviation:
Radiogoniomètre automatique et balise radio non directionnelle
La forme la plus élémentaire de radionavigation est la FAD/BND paire. Un NDB est une balise radio non directionnelle stationnée au sol et émettant un signal électrique dans toutes les directions. Si un avion est équipé d'un radiogoniomètre automatique (ADF), celui-ci affichera la position de l'avion par rapport à la station NDB au sol.
L'instrument ADF est essentiellement un pointeur fléché placé sur un écran de type carte boussole. La flèche pointe toujours en direction de la station NDB, ce qui signifie que si le pilote pointe l'avion dans le sens de la flèche dans une situation sans vent, ils voleront directement vers le gare. L'ADF/NDB est un NAVAID obsolète et c'est un système sujet aux erreurs.
Comme sa portée est en visibilité directe, un pilote peut obtenir des lectures erronées s'il vole en terrain montagneux ou trop loin de la station. Le système est également soumis à des interférences électriques et ne peut accueillir qu'un nombre limité d'avions à la fois. Beaucoup sont mis hors service à mesure que le GPS devient la principale source de navigation.
Portée omnidirectionnelle VHF (VOR)
Après le GPS, le système VOR est probablement le NAVAIDS le plus utilisé au monde. VOR, abréviation de VHF Omnidirectionnel Range, est un NAVAID radio qui fonctionne dans la gamme des très hautes fréquences. Les stations VOR sont situées au sol et transmettent deux signaux: un signal de référence continu à 360 degrés et un autre signal directionnel de balayage.
L'instrument de l'avion (OBI) interprète la différence de phase entre les deux signaux et affiche les résultats sous forme d'image radiale. sur l'OBI (indicateur omni-bearing) ou HSI (indicateur de situation horizontale), selon l'instrument sur lequel l'avion les usages. Dans sa forme la plus élémentaire, l'OBI ou HSI indique sur quel radial de la station se trouve l'avion et si l'avion vole vers ou loin de la station.
Les VOR sont plus précis que les NDB et sont moins sujets aux erreurs, bien que la réception soit toujours sensible uniquement en visibilité directe.
Équipement de mesure de distance (DME)
L'équipement de mesure de distance (DME) est l'un des NAVAIDS les plus simples et les plus précieux à ce jour. Il s'agit d'une méthode de base utilisant un transpondeur dans l'avion pour déterminer le temps nécessaire à un signal pour voyager vers et depuis une station DME. Le DME transmet sur les fréquences UHF et calcule la distance oblique. Le transpondeur de l'avion affiche la distance en dixièmes de mille marin.
Une seule station DME peut gérer jusqu'à 100 avions à la fois et coexiste généralement avec les stations au sol VOR.
Système d'atterrissage aux instruments (ILS)
Un système d'atterrissage aux instruments (ILS) est un système d'approche aux instruments utilisé pour guider les aéronefs jusqu'à la piste dès la phase d'approche du vol. Il utilise des signaux radio horizontaux et verticaux émis depuis un point le long de la piste. Ces signaux s'interceptent pour donner au pilote des informations de localisation précises sous la forme d'une pente de descente, une trajectoire de descente stabilisée à angle constant jusqu'à l'extrémité d'approche de la piste. Les systèmes ILS sont largement utilisés aujourd’hui comme l’un des systèmes d’approche les plus précis disponibles.
Navigation GPS
Le système de positionnement global est devenu la méthode de navigation la plus précieuse dans le monde aéronautique moderne. Le GPS s’est avéré extrêmement fiable et précis et constitue probablement l’aide NAVAID la plus couramment utilisée aujourd’hui.
Le système de positionnement mondial utilise 24 satellites du département américain de la Défense pour fournir aux pilotes des données de localisation précises, telles que la position, la trajectoire et la vitesse de l'avion. Le système GPS utilise la triangulation pour déterminer la position exacte de l'avion au-dessus de la Terre. Pour être précis, un système GPS doit avoir la capacité de collecter des données provenant d'au moins trois satellites pour le positionnement en 2D et de quatre satellites pour le positionnement en 3D.
Le GPS est devenu une méthode de navigation privilégiée en raison de sa précision et de sa facilité d’utilisation. Bien qu'il existe des erreurs associées au GPS, elles sont rares. Les systèmes GPS peuvent être utilisés partout dans le monde, même en terrain montagneux, et ils ne sont pas sujets aux erreurs des NAVAIDS radio, telles que la visibilité directe et les interférences électriques.
Comment les pilotes utilisent NAVAIDS
Les pilotes voleront selon les règles de vol à vue (VFR) ou selon les règles de vol aux instruments (IFR), selon les conditions météorologiques. Dans des conditions météorologiques à vue (VMC), un pilote peut voler en utilisant uniquement le pilotage et l'estime, ou il peut utiliser des techniques de radionavigation ou de navigation GPS. La navigation de base est enseignée dès les premiers stades de la formation au pilotage.
Dans des conditions météorologiques aux instruments (IMC) ou en vol IFR, un pilote devra s'appuyer sur les instruments du cockpit, comme un système VOR ou GPS. Parce que voler dans les nuages et naviguer avec ces instruments peut être délicat, un pilote doit obtenir un Évaluation des instruments de la FAA de voler légalement dans des conditions IMC.
Actuellement, la FAA met l'accent sur une nouvelle formation pour les pilotes de l'aviation générale en avion technologiquement avancé (TAA). Les TAA sont des avions dotés à bord de systèmes avancés hautement techniques, tels que le GPS. De nos jours, même les avions de sport légers sortent de l’usine avec des équipements avancés. Il peut être déroutant et dangereux pour un pilote de tenter de les utiliser. systèmes de cockpit modernes en vol sans formation supplémentaire, et les normes de formation actuelles de la FAA n'ont pas suivi ce problème.
La FAA a mis à jour Programme FITS a finalement résolu le problème, même si le programme reste volontaire.
