Com usen els pilots la navegació aèria per volar

La navegació aèria es realitza mitjançant diversos mètodes. El mètode o sistema que utilitza un pilot per navegar pel sistema d’espai aeri d’aquest moment depèn del tipus de vol que es produeixi (VFR o IFR), quins sistemes de navegació s’instal·len a l’avió i quins sistemes de navegació estan disponibles en una àrea determinada.

Dead Reckoning and Pilotage

Al nivell més senzill, la navegació es realitza a través d’idees conegudes com a mort i reconeixement. Pilotage és un terme que fa referència a l'ús exclusiu de referències visuals del terreny. El pilot identifica punts de referència, com ara rius, ciutats, aeroports i edificis i navega entre ells. El problema amb el pilotatge és que, sovint, les referències no es veuen fàcilment i no es poden identificar fàcilment en condicions de baixa visibilitat o si el pilot es descarrega fins i tot lleugerament. Per tant, es va introduir la idea de mort.

El càlcul mort requereix l'ús de punts de control visuals i els càlculs de temps i distància. El pilot tria els punts de control que es poden veure fàcilment des de l'aire i, a més, s'identifiquen al mapa i calcula el temps que trigarà a volar d'un punt a un altre segons els càlculs de distància, velocitat i vent. Una computadora de vol ajuda els pilots a calcular els càlculs de temps i distància, i el pilot normalment utilitza un registre de planificació de vol per fer un seguiment dels càlculs durant el vol.

Navegació per ràdio

Amb les aeronaus equipades amb ajudes per a la navegació per ràdio (NAVAIDS), els pilots poden navegar amb més precisió que només amb el control de la mort. Radio NAVAIDS és molt útil en condicions de baixa visibilitat i serveix de mètode de còpia de seguretat adequat per als pilots de l'aviació general que prefereixen fer-ho. També són més precisos. En lloc de volar des del punt de verificació fins al punt de control, els pilots poden volar en línia recta amb un "arranjament" o un aeroport. Per a les operacions IFR també es requereixen ràdios específics NAVAIDS.

Hi ha diferents tipus de ràdio NAVAIDS que s'utilitzen en l'aviació:

• ADF / NDB: la forma més elemental de navegació per ràdio és la parella ADF / NDB. Un NDB és una balisa de ràdio no direccional que està estacionada a terra i emet un senyal elèctric en totes les direccions. Si un avió està equipat amb un cercador automàtic de direccions (ADF), mostrarà la posició de l’avió en relació amb l’estació NDB a terra. L’instrument d’ADF és bàsicament un punter de fletxa situat sobre una pantalla de tipus compàs de compàs. La fletxa sempre assenyala en la direcció de l’estació NDB, la qual cosa significa que si el pilot assenyala l’avió en la direcció de la fletxa en una situació sense vent, volarà directament a l’estació. L’ADF / NDB és un NAVAID obsolet i és un sistema propens a errors. Com que el seu rang és de línia de visió, un pilot pot obtenir lectures errònies mentre volava en terreny muntanyós o massa lluny de l'estació. El sistema també està subjecte a interferències elèctriques i només pot acomodar avions limitats alhora. Molts estan sent desactivats ja que el GPS es converteix en la principal font de navegació.

• VOR: Al costat del GPS, el sistema VOR és probablement el NAVAIDS més utilitzat al món. VOR, abreujat de VHF Omnidirectional Range, és un NAVAID basat en la ràdio que funciona al rang de freqüències molt altes. Les estacions VOR es troben a terra i transmeten dos senyals: un senyal de referència continu de 360 ​​graus i un altre senyal de direcció direccional.
• L’instrument d’avió (OBI) interpreta la diferència de fase entre els dos senyals i mostra els resultats com a radial sobre l’OBI (indicador de omnidirecció) o HSI (indicador de situació horitzontal), segons l’instrument que utilitza l’aeronau. En la seva forma més bàsica, la OBI o HSI mostra quina radial de l’estació on l’aeronau està situada i si l’aeronave està volant cap a l’estació.

• Els VOR són més precisos que els NDB i són menys propensos a errors, encara que la recepció només és susceptible a la línia de visió.
• DME: Equips de mesurament a distància és un dels NAVAIDS més senzills i valuosos fins ara. És un mètode bàsic que utilitza un transpondedor a l’avió per determinar el temps que triga a transmetre un senyal a una estació de DME. El DME transmet en freqüències UHF i calcula la distància de pendent. El transponder de l’avió mostra la distància en dècimes de milla nàutica.

• Una sola estació DME pot gestionar fins a 100 avions alhora i solen coexistir amb estacions terrestres VOR.
• ILS: Un sistema d’aterratge d’instruments (ILS) és un sistema d’acostament d’instruments que s’utilitza per guiar l’avió fins a la pista des de la fase d’aproximació del vol. Utilitza senyals de ràdio horitzontals i verticals emeses des d'un punt de la pista. Aquests senyals intercepten per proporcionar al pilot informació sobre la ubicació exacta en forma d’un entorn, un camí de descens estabilitzat d’angle constant tot el camí fins al final d’enfocament de la pista. Els sistemes ILS actualment s’utilitzen avui dia com un dels sistemes d’enfocament més precisos disponibles.

GPS

El sistema de posicionament global s'ha convertit en el mètode més valuós de navegació en el món de l'aviació moderna. El GPS ha demostrat ser extremadament fiable i precís i és probablement el NAVAID més habitual en ús actual.

El sistema de posicionament global utilitza 24 satèl·lits del Departament de Defensa dels Estats Units per proporcionar dades de localització precises, com ara la posició, la pista i la velocitat de les aeronaus als pilots. El sistema GPS utilitza la triangulació per determinar la posició exacta de l'avió sobre la terra. Per ser exactes, un sistema GPS ha de tenir la possibilitat de recopilar dades d'almenys tres satèl·lits per al posicionament 2D i 4 satèl·lits per al posicionament 3D.

El GPS s'ha convertit en un mètode preferit de navegació a causa de la precisió i la facilitat d’ús. Tot i que hi ha errors associats amb el GPS, són rars. Els sistemes GPS es poden utilitzar en qualsevol part del món, fins i tot en terrenys muntanyencs, i no són propensos a errors de ràdio NAVAIDS, com ara línies de visió i interferències elèctriques.

Ús pràctic de NAVAIDS

Els pilots volaran sota les regles de vol visual (VFR) o les normes de vol instrumental (IFR), en funció de les condicions meteorològiques. Durant les condicions meteorològiques visuals (VMC), un pilot podria volar utilitzant el pilotatge i el recompte de víctimes soles, o podria utilitzar tècniques de navegació per ràdio o GPS. La navegació bàsica s'ensenya en les primeres etapes de la formació en vol.

En condicions meteorològiques instrumentals (IMC) o mentre volen IFR, un pilot haurà de dependre dels instruments de la cabina, com ara un sistema VOR o GPS. Com que el vol en els núvols i la navegació amb aquests instruments poden ser complicats, el pilot ha de guanyar una qualificació d’instrument FAA per volar en condicions IMC legalment.

Actualment, la FAA destaca la nova formació per a pilots d’aviació general en avions tecnològicament avançats (TAA). Els TAA són avions amb sistemes tècnics avançats a bord, com ara el GPS. Fins i tot els avions esportius lleugers surten de la fàbrica amb equips avançats. Pot ser confús i perillós que un pilot intenti utilitzar aquests sistemes moderns de cabina en vol sense formació addicional i els estàndards actuals de formació de la FAA no han seguit aquest problema.

El programa FITS actualitzat de la FAA va abordar finalment el tema, tot i que el programa encara és voluntari.