כיצד טייסים משתמשים בניווט אווירי כדי לטוס

ניווט אווירי מתבצע בשיטות שונות. השיטה או המערכת שבה משתמש טייס לניווט בזו של היום מערכת המרחב האווירי יהיה תלוי בסוג הטיסה שתתרחש (VFR או IFR), אילו מערכות ניווט מותקנות במטוס, ואילו מערכות ניווט זמינות באזור מסוים.

להלן כמה מהכלים והטכניקות העיקריות שהטייסים משתמשים בהם לניווט.

חשבון מת וטיוס

ברמה הפשוטה ביותר, הניווט מתבצע באמצעות רעיונות המכונים חישוב מת וטייס. טייס הוא מונח המתייחס לשימוש הבלעדי בהפניות קרקע חזותיות. הטייס מזהה ציוני דרך, כמו נהרות, עיירות, שדות תעופה ומבנים ומנווט ביניהם. הבעיה עם הטייס היא שלעיתים קרובות, הפניות אינן נראות בקלות ואינן ניתנות לזיהוי בקלות בתנאי ראות נמוכה או אם הטייס יורד מהמסלול אפילו במעט. לכן, הרעיון של חשבון מת הוצג.

חישוב מת כרוך בשימוש בנקודות ביקורת חזותיות יחד עם חישובי זמן ומרחק. הטייס בוחר מחסומים הנראים בקלות מהאוויר וגם מזוהים על המפה ולאחר מכן מחשב את הזמן שייקח לטוס מנקודה אחת לאחרת על סמך מרחק, מהירות אוויר ורוח חישובים. מחשב טיסה מסייע לטייסים בחישוב זמן ומרחק, והטייס משתמש בדרך כלל ביומן תכנון טיסה כדי לעקוב אחר החישובים במהלך הטיסה.

שיטות ניווט רדיו למטוסים

עם מטוסים מצוידים בעזרי ניווט רדיו (NAVAIDS), טייסים יכולים לנווט בצורה מדויקת יותר מאשר עם חשבון מת בלבד. רדיו NAVAIDS מועילים בתנאי ראות נמוכה ומשמשים כשיטת גיבוי מתאימה לטייסי תעופה כללית המעדיפים חשבון מת. הם גם יותר מדויקים. במקום לטוס ממחסום למחסום, הטייסים יכולים לטוס בקו ישר ל"תיקון" או לשדה תעופה. רדיו NAVAIDS ספציפיים נדרשים גם עבור פעולות IFR.

ישנם סוגים שונים של רדיו NAVAIDS המשמשים בתעופה:

מאתר כיוונים אוטומטי ומשואה רדיו לא כיוונית

הצורה הבסיסית ביותר של ניווט רדיו היא ADF/NDB זוג. NDB הוא משואה רדיו לא כיוונית המוצבת על הקרקע ופולטת אות חשמלי לכל הכיוונים. אם מטוס מצויד במאתר כיוון אוטומטי (ADF), הוא יציג את מיקומו של המטוס ביחס לתחנת NDB על הקרקע.

מכשיר ה-ADF הוא בעצם מצביע חץ המוצב מעל צג מסוג כרטיס מצפן. החץ תמיד מצביע לכיוון תחנת NDB, כלומר אם הטייס מצביע המטוס בכיוון החץ במצב ללא רוח, הם יטוסו ישירות ל תַחֲנָה. ה-ADF/NDB הוא NAVAID מיושן, וזו מערכת המועדת לשגיאות.

מכיוון שהטווח שלו הוא קו ראייה, טייס יכול לקבל קריאות שגויות בזמן טיסה בשטח הררי או רחוק מדי מהתחנה. המערכת נתונה גם להפרעות חשמליות ויכולה להכיל מטוסים מוגבלים בבת אחת בלבד. רבים מושבתים מכיוון שה-GPS הופך למקור הניווט העיקרי.

VHF Omnidirectional Range (VOR)

לצד ה-GPS, מערכת VOR היא כנראה ה-NAVAID הנפוץ ביותר בעולם. VOR, קיצור של VHF Omnidirectional Range, הוא NAVAID מבוסס רדיו הפועל בטווח התדרים הגבוה מאוד. תחנות VOR ממוקמות על הקרקע ומשדרות שני אותות - אות ייחוס רציף של 360 מעלות ועוד אות כיווני גורף.

מכשיר המטוס (OBI) מפרש את הפרש הפאזות בין שני האותות ומציג את התוצאות כרדיאלי על ה-OBI (אינדיקטור נושאי כל) או HSI (אינדיקטור מצב אופקי), תלוי באיזה מכשיר המטוס שימושים. בצורתו הבסיסית ביותר, ה-OBI או HSI מתארים באיזה רדיאל מהתחנה נמצא המטוס והאם המטוס טס לכיוון התחנה או ממנה.

VORs מדויקים יותר מאשר NDBs והם פחות מועדים לשגיאות, אם כי הקליטה עדיין רגישה לקו ראייה בלבד.

ציוד למדידת מרחק (DME)

ציוד מדידת מרחק (DME) הוא אחד מהNAAIDS הפשוטים והיקרים ביותר עד כה. זוהי שיטה בסיסית באמצעות משדר במטוס כדי לקבוע את הזמן שלוקח לאות לנסוע אל ומתחנת DME. DME משדר על תדרי UHF ומחשב מרחק טווח משופע. המשדר במטוס מציג את המרחק בעשיריות של מייל ימי.

תחנת DME בודדת יכולה להתמודד עם עד 100 מטוסים בו זמנית, והם בדרך כלל מתקיימים יחד עם תחנות קרקע של VOR.

מערכת נחיתה (ILS)

מערכת נחיתה מכשירנית (ILS) היא מערכת גישת מכשירים המשמשת להנחיית מטוסים למטה אל המסלול משלב הגישה של הטיסה. הוא משתמש באותות רדיו אופקיים ואנכיים הנפלטים מנקודה לאורך המסלול. האותות הללו מיירטים כדי לתת לטייס מידע מיקום מדויק בצורה של גלישה - נתיב ירידה מיוצב בזווית קבועה עד לקצה הגישה של המסלול. מערכות ILS נמצאות כיום בשימוש נרחב כאחת ממערכות הגישה המדויקות ביותר שיש.

ניווט GPS

מערכת המיקום הגלובלית הפכה לשיטת הניווט היקרה ביותר בעולם התעופה המודרני. GPS הוכיח את עצמו כאמין ומדויק להפליא והוא כנראה ה-NAVAID הנפוץ ביותר בשימוש כיום.

מערכת המיקום העולמית משתמשת ב-24 לוויינים של משרד ההגנה האמריקני כדי לספק נתוני מיקום מדויקים, כגון מיקום מטוס, מסלול ומהירות לטייסים. מערכת ה-GPS משתמשת בטריאנגולציה כדי לקבוע את מיקומו המדויק של המטוס על פני כדור הארץ. כדי להיות מדויק, מערכת GPS חייבת להיות בעלת יכולת לאסוף נתונים משלושה לוויינים לפחות עבור מיקום דו-ממדי, וארבעה לוויינים עבור מיקום תלת-ממדי.

GPS הפך לשיטת ניווט מועדפת בשל הדיוק וקלות השימוש. למרות שיש שגיאות הקשורות ל-GPS, הן נדירות. ניתן להשתמש במערכות GPS בכל מקום בעולם, אפילו בשטח הררי, והן אינן מועדות לשגיאות של רדיו NAVAIDS, כגון קו ראייה והפרעות חשמליות.

כיצד טייסים משתמשים ב-NAVAIDS

הטייסים יטוסו תחת כללי טיסה חזותיים (VFR) או חוקי טיסת מכשירים (IFR), בהתאם לתנאי מזג האוויר. במהלך תנאים מטאורולוגיים חזותיים (VMC), טייס עשוי לטוס באמצעות טיס וחשבון מת בלבד, או שהם עשויים להשתמש בטכניקות ניווט רדיו או GPS. ניווט בסיסי נלמד בשלבים הראשונים של אימון הטיסה.

בתנאים מטאורולוגיים של מכשירים (IMC) או בזמן טיסה של IFR, טייס יצטרך להסתמך על מכשירי תא הטייס, כגון מערכת VOR או GPS. בגלל שטיסה בעננים וניווט עם המכשירים האלה יכול להיות מסובך, טייס חייב להרוויח דירוג מכשיר FAA לטוס בתנאי IMC באופן חוקי.

נכון לעכשיו, ה-FAA שם דגש על הכשרה חדשה לטייסי תעופה כללית ב מטוסים מתקדמים טכנולוגית (TAA). TAA הם מטוסים עם מערכות טכניות מתקדמות ביותר על הסיפון, כמו GPS. אפילו מטוסי ספורט קלים יוצאים מהמפעל עם ציוד מתקדם בימים אלה. זה יכול להיות מבלבל ומסוכן עבור טייס לנסות להשתמש באלה מערכות תא הטייס מודרניות בטיסה ללא הכשרה נוספת, ותקני ההכשרה הנוכחיים של ה-FAA לא עקבו אחר הנושא הזה.

ה-FAA עודכן תוכנית FITS לבסוף התייחסו לנושא, למרות שהתוכנית עדיין בהתנדבות.