Dead Reckoning in Pilotage
Na najbolj preprostem nivoju se navigacija izvaja z idejami, ki so znane kot mrtvo računanje in pilotaža.
Pilotaža je izraz, ki se nanaša na edino uporabo vizualnih referenc na tleh. Pilot opredeljuje mejnike, kot so reke, mesta, letališča in stavbe ter med njimi pluje. Težave z pilotažo so, da se pogosto sklicevanja ne vidijo enostavno in jih ni mogoče zlahka prepoznati v pogojih slabe vidljivosti ali če pilot postane neprekinjen. Zato je bila uvedena zamisel o smrtnem računu.
Mrtvo računanje vključuje uporabo vizualnih kontrolnih točk skupaj z izračunom časa in razdalje. Pilot izbere kontrolne točke, ki jih je mogoče enostavno videti iz zraka in jih tudi določiti na zemljevidu, nato pa izračuna čas, ki ga bo potreboval za letenje iz ene točke na drugo na podlagi izračunov razdalje, hitrosti in vetra. Računalnik letenja pomaga pilotov pri računanju časovnih in razdaljnih izračunov, pilot pa običajno uporablja dnevnik za načrtovanje leta, da spremlja izračune med letom.
Radijska navigacija
Z letali, ki so opremljeni z radijskimi navigacijskimi pripomočki (NAVAIDS), lahko piloti natančneje krmarijo kot s samim mrtvim izračunom. Radio NAVAIDS prihaja v priročnih pogojih slabe vidljivosti in deluje kot primerna rezervna metoda za splošne letalske pilote, ki raje mrtev računajo. Prav tako so natančnejši.
Namesto da bi leteli od kontrolne točke do kontrolnega mesta, lahko piloti premikajo ravno črto do "popravka" ali letališča. Za operacije IFR so potrebni tudi specifični radio NAVAIDS.
V letalstvu se uporabljajo različne vrste radijskih NAVAIDS:
- ADF / NDB: Najbolj osnovna oblika radijske navigacije je par ADF / NDB . NDB je neodvisen radijski signal, ki je postavljen na tla in oddaja električni signal v vseh smereh. Če je zrakoplov opremljen z avtomatskim iskalcem smeri (ADF), bo prikazal položaj zrakoplova glede na postajo NDB na tleh. Instrument ADF je v bistvu kazalec puščice, ki je nameščen na zaslonu kartice vrste kompasa. Puščica vedno kaže v smeri postaje NDB, kar pomeni, da če pilot opozori zrakoplov v smeri puščice v položaju brez vetra, bo letel neposredno na postajo.
ADF / NDB je zastarel NAVAID in sistem je nagnjen k napakam. Ker je njeno območje vidno, pilot lahko dobi napačne odčitke med letenjem na gorskem terenu ali predaleč od postaje. Sistem je izpostavljen tudi električnim motnjam in lahko hkrati le omejeno letalo. Mnogi se razgrajujejo, ko GPS postane glavni navigacijski vir.
VOR: Poleg GPS je sistem VOR verjetno najpogosteje uporabljen NAVAIDS na svetu. VOR, kratko za VHF Omnidirectional Range, je radijski NAVAID, ki deluje v zelo visokem frekvenčnem območju. Postaje VOR so nameščene na tleh in prenašajo dva signala - en neprekinjen referenčni signal 360 stopinj in drug pomični smerni signal.
Instrument zrakoplova (OBI) razlaga fazno razliko med obema signaloma in rezultate prikaže kot radialno na OBI (omni-indikatorju) ali HSI (vodoravni indikator stanja), odvisno od tega, kateri instrument uporablja zrakoplov. V svoji najbolj osnovni obliki OBI ali HSI prikazuje, kateri radialni od postaje se nahaja na letalu in ali zrakoplov leti proti ali oddaljuje od postaje.
VOR so natančnejši od NDB in so manj nagnjeni k napakam, čeprav je sprejem še vedno dovzeten samo za vidno polje.
DME: oprema za merjenje razdalje je ena izmed najbolj preprostih in najcenejših NAVAIDS do danes. To je osnovna metoda, ki uporablja transponder v zrakoplovu, da določi čas, potreben za signal, ki potuje do postaje DME in iz nje. DME prenaša na frekvencah UHF in izračuna razdaljo med poševnicami. Odzivnik v letalu prikazuje razdaljo v desetinah navtične milje.
Ena postaja DME lahko hkrati upravlja s 100 zrakoplovi in običajno soobstajajo z zemeljskimi postajami VOR.
- ILS: Sistem za pristajanje instrumentov (ILS) je sistem za instrumentalni pristop, ki se uporablja za usmerjanje zrakoplova do vzletno-pristajalne steze iz faze prileta letala. Uporablja vodoravne in navpične radijske signale, ki se oddajajo od točke vzdolž vzletno-pristajalne steze. Ti signali prestrežejo, da dajejo pilotom natančne informacije o lokaciji v obliki drsnega jezera - stalnega kota, stabilizirane poti spusta vse do konca pristajalne steze. Sistemi ILS se danes pogosto uporabljajo kot eden najbolj natančnih pristopnih sistemov.
GPS
Sistem globalnega pozicioniranja je postal najbolj dragocen način navigacije v sodobnem letalskem svetu. GPS se je izkazal za izredno zanesljiv in natančen in je verjetno najpogostejši NAVAID v uporabi danes.
Sistem globalnega pozicioniranja uporablja 24 satelitov Ministrstva za obrambo ZDA, da bi zagotovili natančne podatke o lokaciji, kot so položaj zrakoplova, tir, hitrost in piloti. Sistem GPS uporablja triangulacijo za določitev natančnega položaja zrakoplova po zemlji. Da bi bil točen, mora imeti sistem GPS možnost, da zbira podatke iz vsaj treh satelitov za pozicioniranje v 2-D in 4 satelita za 3-D pozicioniranje.
GPS je postal prednostna metoda navigacije zaradi natančnosti in enostavnosti uporabe. Čeprav obstajajo napake, povezane z GPS, so redke. GPS sistemi se lahko uporabljajo kjerkoli na svetu, tudi na goratem terenu in niso nagnjeni k napakam radijskih NAVAIDS-jev, kot so vidne in električne motnje.
Praktična uporaba NAVAIDS-a:
Piloti bodo leteli pod pravili vizualnega letenja (VFR) ali pravilom instrumentalnega letenja (IFR), odvisno od vremenskih razmer. Med vizualnimi meteorološkimi pogoji (VMC) pilot lahko leti z pilotažo in mrtvim računom samim, ali bi lahko uporabljal radijsko navigacijo ali GPS navigacijske tehnike. Osnovna navigacija se poučuje v zgodnjih fazah usposabljanja za letenje.
V instrumentalnih meteoroloških pogojih (IMC) ali med letom IFR se pilot mora zanašati na instrumente v pilotski kabini, kot je sistem VOR ali GPS. Ker je letenje v oblakih in navigacija s temi instrumenti lahko težavno, pilot mora zaslužiti oceno instrumenta FAA, da zakonito leti v pogojih IMC.
Trenutno FAA poudarja novo usposabljanje pilotov splošnega letalstva v tehnološko naprednih zrakoplovih (TAA) . TAA so letala, ki imajo na krovu napredne zelo tehnične sisteme, kot je GPS. Že lahki športni zrakoplovi v teh dneh prihajajo iz tovarne z napredno opremo. Lahko je zmedeno in nevarno, da pilot poskusi uporabiti te sodobne sisteme v pilotski kabini med letom brez dodatnega usposabljanja in trenutni standardi za usposabljanje FAA niso odpravili te težave.
Posodobljeni program FITS FAA se je končno lotil vprašanja, čeprav je program še vedno prostovoljen.