Dead Reckoning og Pilotage
På det mest enkle nivået, er navigasjonen oppnådd gjennom ideer kjent som dødsregning og lodning.
Pilotering er et begrep som refererer til den eneste bruk av visuelle referanser. Piloten identifiserer landemerker, som elver, byer, flyplasser og bygninger og navigerer blant dem. Problemet med loddrett er at referanser ofte ikke er lett å se og kan ikke lett identifiseres under lavsiktighetsforhold, eller hvis piloten kommer av spor selv litt. Derfor ble ideen om dødsregning innført.
Dødsberegning innebærer bruk av visuelle kontrollpunkter sammen med tids- og avstandsberegninger. Piloten velger kontrollpunkter som er lett å se fra luften og også identifisert på kartet og beregner deretter tiden det tar å fly fra et punkt til det neste basert på avstand, flyvehastighet og vindberegninger. En flycomputer hjelper piloter til å beregne tids- og avstandsberegningene, og piloten bruker vanligvis en flyplanleggingslogg for å holde oversikt over beregningene under flyet.
Radio Navigasjon
Med fly utstyrt med navigasjonshjelpemidler (NAVAIDS), kan piloter navigere mer nøyaktig enn ved døde beregninger alene. Radio NAVAIDS kommer til nytte i forhold til lave siktforhold og fungerer som en egnet sikkerhetskopieringsmetode for generelle luftfartpiloter som foretrekker dødsregning. De er også mer presise.
I stedet for å fly fra kontrollpunkt til kontrollpunkt, kan piloter fly en rett linje til en "fix" eller en flyplass. Spesifikke radio NAVAIDS er også nødvendig for IFR-operasjoner.
Det finnes forskjellige typer radio NAVAIDS som brukes i luftfart:
- ADF / NDB: Den mest elementære formen for radionavigation er ADF / NDB- paret. En NDB er et retningsdirektiv radiostyring som er stasjonert på bakken og gir et elektrisk signal i alle retninger. Hvis et fly er utstyrt med en automatisk retningsfinder (ADF), vil den vise flyets posisjon i forhold til NDB-stasjonen på bakken. ADF-instrumentet er i utgangspunktet en pilpeker plassert over en kompasskorttypeskjerm. Pilen peker alltid i retning av NDB-stasjonen, noe som betyr at hvis piloten peker flyet i retning av pilen i en vindsituasjon, vil han fly direkte til stasjonen.
ADF / NDB er et utdatert NAVAID, og det er et system som er utsatt for feil. Siden rekkevidden er line-of-sight, kan en pilot få feilaktige avlesninger mens man flyr i fjellet terreng eller for langt fra stasjonen. Systemet er også utsatt for elektrisk forstyrrelse og kan kun ta imot begrenset fly samtidig. Mange blir avviklet da GPS blir den primære navigasjonskilden.
VOR: Ved siden av GPS er VOR-systemet trolig den mest brukte NAVAIDS i verden. VOR, kort for VHF Omnidirectional Range, er et radiobasert NAVAID som opererer i svært høyfrekvente området. VOR-stasjonene befinner seg på bakken og sender to signaler - ett kontinuerlig 360 graders referansesignal og et annet feiende retningssignal.
Luftfartøyinstrumentet (OBI) tolker faseforskjellen mellom de to signalene og viser resultatene som en radial på OBI (omni-bearing indikatoren) eller HSI (horisontal situasjonsindikator), avhengig av hvilket instrument flyet bruker. I sin mest grunnleggende form viser OBI eller HSI hvilken radial fra stasjonen flyet befinner seg på, og om flyet flyr mot eller vekk fra stasjonen.
VOR er mer nøyaktige enn NDBer, og er mindre utsatt for feil, selv om mottaket fortsatt er mottakelig for bare syn.
DME: Distance Measuring Equipment er en av de mest enkle og verdifulle NAVAIDSene til dags dato. Det er en grunnleggende metode ved å bruke en transponder i flyet for å bestemme tiden det tar for et signal å reise til og fra en DME-stasjon. DME sender på UHF-frekvenser og beregner avstand mellom avstanden. Transponderen i flyet viser avstanden i tiendedeler av en nautisk mil.
En enkelt DME-stasjon kan håndtere opptil 100 fly på en gang, og de eksisterer vanligvis sammen med VOR-bakken.
- ILS: Et instrument landingssystem (ILS) er et instrument tilnærming system som brukes til å lede fly ned til rullebanen fra tilnærming fase av flytur. Den bruker både horisontale og vertikale radiosignaler som sendes ut fra et punkt langs rullebanen. Disse signalene avlyser for å gi piloten presis plasseringsinformasjon i form av en glideslope - en konstant vinkel, stabilisert nedstigningsbane helt ned til tilkjørselen på banen. ILS-systemer er mye brukt i dag som et av de mest nøyaktige tilnærmingssystemene som er tilgjengelige.
GPS
Det globale posisjoneringssystemet har blitt den mest verdifulle metoden for navigering i den moderne luftfartsverdenen. GPS har vist seg å være enormt pålitelig og presis og er trolig den vanligste NAVAID som brukes i dag.
Det globale posisjonssystemet bruker 24 amerikanske forsvarsdevarsatellitter for å gi presis plasseringsdata, for eksempel flyposisjon, spor, fart og piloter. GPS-systemet bruker triangulering for å bestemme flyets nøyaktige posisjon over jorden. For å være nøyaktig må et GPS-system ha mulighet til å samle data fra minst tre satellitter for 2-D-posisjonering og 4 satellitter for 3-D-posisjonering.
GPS har blitt en foretrukket navigasjonsmetode på grunn av nøyaktigheten og brukervennligheten. Selv om det er feil knyttet til GPS, er de sjeldne. GPS-systemer kan brukes hvor som helst i verden, selv i fjellrike terreng, og de er ikke utsatt for feilene i radio NAVAIDS, for eksempel synssyn og elektrisk forstyrrelse.
Praktisk bruk av NAVAIDS:
Piloter flyr under visuelle flyregler (VFR) eller instrumentflyvningsregler (IFR), avhengig av værforholdene. Under visuelle meteorologiske forhold (VMC), kan en pilot flyr ved hjelp av loddrett og dødsregning alene, eller han kan bruke radionavigasjon eller GPS-navigasjonsteknikker. Grunnleggende navigasjon blir undervist i de tidlige stadiene av flyetrening.
I instrument meteorologiske forhold (IMC) eller mens du flyr IFR, må en pilot stole på cockpitinstrumenter, for eksempel et VOR- eller GPS-system. Fordi flying i skyene og navigering med disse instrumentene kan være vanskelig, må en pilot tjene en FAA Instrument Rating for å flykte i IMC-forholdene lovlig.
For tiden legger FAA vekt på ny opplæring for generell luftfartpiloter i teknologisk avanserte fly (TAA) . TAA er fly som har avanserte høyteknologiske systemer ombord, for eksempel GPS. Selv lette sportsfly kommer ut av fabrikken med avansert utstyr i disse dager. Det kan være forvirrende og farlig for en pilot å forsøke å bruke disse moderne cockpit-systemene i fly uten ekstra opplæring, og dagens FAA-treningsstandarder har ikke holdt opp med dette problemet.
FAAs oppdaterte FITS-program løste endelig problemet, selv om programmet fortsatt er frivillig.