Luftnavigation

Die Kernprinzipien der Luftnavigation sind zur allgemeinen Navigation identisch, die den Prozess der Planung, der Aufnahme und des Steuerns der Bewegung eines Handwerks von einem Platz bis einen anderen einschließt.

Erfolgreiche Luftnavigation ist mit dem Steuern eines Flugzeuges von Ort zu Ort verbunden ohne, verloren zu werden, die Gesetze übertretend, die für das Flugzeug gelten, oder die Sicherheit von denjenigen an Bord oder auf dem Boden gefährden. Luftnavigation unterscheidet sich von der Navigation des Oberflächenhandwerks auf mehrere Weisen: Flugzeuge reisen mit relativ hohen Geschwindigkeiten, weniger Zeit verlassend, um ihre Position en route zu berechnen. Flugzeug kann normalerweise Mitte Luft nicht anhalten, um ihre Position in der Freizeit festzustellen. Flugzeuge werden durch den Betrag des Brennstoffs sicherheitsbeschränkt, den sie tragen können; ein Oberflächenfahrzeug kann gewöhnlich verloren werden, wird an Brennstoff knapp, erwartet dann einfach Rettung. Es gibt keine Flugrettung für den grössten Teil des Flugzeuges. Und Kollisionen mit Hindernissen sind gewöhnlich tödlich. Deshalb ist das unveränderliche Bewusstsein der Position für Flugzeugspiloten kritisch.

Die Techniken, die für die Navigation in der Luft verwendet sind, werden abhängen, ob das Flugzeug laut der Sichtflug-Regeln (VFR) oder der Instrument-Flugregeln (IFR) fliegt. Im letzten Fall wird der Pilot exklusiv Verwenden-Instrumente und Radionavigationshilfe wie Leuchtfeuer, oder wie geleitet, unter der Radarkontrolle durch die Flugsicherung befahren. Im VFR Fall wird ein Pilot Verwenden-Koppeln größtenteils befahren, das mit Sehbeobachtungen verbunden ist (bekannt als Lotsen), bezüglich passender Karten. Das kann mit der Radionavigationshilfe ergänzt werden.

Weg-Planung

Der erste Schritt in der Navigation entscheidet, wo man gehen möchte. Ein privater Pilot, der einen Flug unter VFR plant, wird gewöhnlich eine aeronautische Karte des Gebiets verwenden, das spezifisch für den Gebrauch von Piloten veröffentlicht wird. Diese Karte wird kontrollierten Luftraum, Radionavigationshilfe und Flugplätze prominent, sowie Gefahren für das Fliegen wie Berge, hohe Funkmaste usw. zeichnen. Es schließt auch genügend Boden-Detail - Städte, Straßen, bewaldete Gebiete ein - um Sehnavigation zu helfen. Im Vereinigten Königreich veröffentlicht der CAA eine Reihe von Karten, die den ganzen das Vereinigte Königreich an verschiedenen Skalen, aktualisiert jährlich bedecken. Die Information wird auch in den Benachrichtigungen Fliegern oder NOTAMs aktualisiert.

Der Pilot wird einen Weg wählen, darauf achtend, kontrollierten Luftraum zu vermeiden, der für den Flug, die eingeschränkten Gebiete, die Gefahrenzonen und so weiter nicht erlaubt wird. Der gewählte Weg wird auf der Karte geplant, und die gezogenen Linien werden die Spur genannt. Das Ziel der ganzen nachfolgenden Navigation ist, der gewählten Spur so genau zu folgen, wie möglich. Gelegentlich kann sich der Pilot auf einem Bein dafür entscheiden, einer klar sichtbaren Eigenschaft auf dem Boden wie eine Eisenbahnspur, Fluss, Autobahn oder Küste zu folgen.

Wenn ein Flugzeug im Flug ist, bewegt es sich hinsichtlich des Körpers von Luft, durch die es fliegt; deshalb ist das Aufrechterhalten einer genauen Boden-Spur nicht so leicht, wie es erscheinen könnte, wenn es keinen Wind überhaupt — ein sehr seltenes Ereignis nicht gibt. Der Pilot muss Kopfstück anpassen, um den Wind zu ersetzen, um der Boden-Spur zu folgen. Am Anfang wird der Pilot Kopfstücke berechnen, um für jedes Bein der Reise vor der Abfahrt, mit den Vorhersage-Windrichtungen und Geschwindigkeiten zu fliegen, die von den meteorologischen Behörden zum Zweck geliefert sind. Diese Zahlen sind allgemein genau und mehrere Male pro Tag aktualisiert, aber die unvorhersehbare Natur des Wetters bedeutet, dass der Pilot bereit sein muss, weitere Anpassungen im Flug zu machen. Ein Pilot der allgemeinen Luftfahrt (GA) wird häufig entweder vom E6B Flugcomputer - einem Typ des Rechenschiebers - oder von einem Zweck-entworfenen elektronischen Navigationscomputer Gebrauch machen, um anfängliche Kopfstücke zu berechnen.

Das primäre Instrument der Navigation ist der magnetische Kompass. Die Nadel oder Karte richten nach magnetischem Norden aus, der mit dem wahren Norden nicht zusammenfällt, so muss der Pilot auch das, genannt die magnetische Schwankung (oder Neigung) berücksichtigen. Die Schwankung, die lokal gilt, wird auch auf der Flugkarte gezeigt. Sobald der Pilot die wirklichen erforderlichen Kopfstücke berechnet hat, soll der nächste Schritt die Bewegungszeiten für jedes Bein berechnen. Das ist notwendig, um genaues Koppeln durchzuführen. Der Pilot muss auch die langsamere anfängliche Eigengeschwindigkeit während des Aufstiegs in Betracht ziehen, um die Zeit zur Spitze des Aufstiegs zu berechnen. Es ist auch nützlich, die Spitze des Abstiegs oder den Punkt zu berechnen, an dem der Pilot planen würde, den Abstieg für die Landung anzufangen.

Die Bewegungszeit wird sowohl von der gewünschten Dauergeschwindigkeit des Flugzeuges als auch vom Wind abhängen - ein Rückenwind wird Bewegungszeiten verkürzen, ein Gegenwind wird sie vergrößern. Der E6B hat Skalen, um Piloten zu helfen, diese leicht zu schätzen.

Der Punkt keiner Rückkehr, manchmal gekennzeichnet als der PNR, ist der Punkt auf einem Flug, bei dem ein Flugzeug gerade genug Brennstoff plus jede obligatorische Reserve hat, um zum Flugplatz zurückzukehren, von dem es fortgegangen ist. Außer diesem Punkt, dass Auswahl, und das Flugzeug geschlossen wird, muss zu einem anderen Bestimmungsort weitergehen. Wechselweise, in Bezug auf ein großes Gebiet ohne Flugplätze, z.B einen Ozean, kann es den Punkt bedeuten, vor dem es näher ist, um sich umzudrehen, und nach dem es näher ist, um weiterzugehen. Ähnlich ist der Gleiche Zeitpunkt, gekennzeichnet als der ETP (auch Kritischer Punkt (CP)), der Punkt im Flug, wo es dieselbe Zeit nehmen, um fortzusetzen, gerade zu fliegen, oder zurück zum Abfahrtsflughafen verfolgen würde. der ETP ist nicht Abhängiger auf dem Brennstoff, aber Wind, eine Änderung in der Boden-Geschwindigkeit aus, und zurück zum Abfahrtsflughafen gebend. In Null-Windbedingungen wird der ETP halbwegs zwischen den zwei Flughäfen gelegen, aber in Wirklichkeit wird er abhängig vom windspeed und der Richtung ausgewechselt.

Das Flugzeug, das über den Ozean zum Beispiel fliegt, wäre erforderlich, ETPs für einen Motor unwirksam, Druckablassen und ein normaler ETP zu berechnen; von denen alle wirklich verschiedene Punkte entlang dem Weg sein konnten. Zum Beispiel in einem Motor unwirksam und Druckablassen-Situationen würde das Flugzeug gezwungen, betriebliche Höhen zu senken, die seinen Kraftstoffverbrauch, Vergnügungsreise-Geschwindigkeit und Boden-Geschwindigkeit betreffen würden. Jede Situation würde deshalb einen verschiedenen ETP haben.

Kommerziellen Flugzeugen wird nicht erlaubt, entlang einem Weg zu funktionieren, der außer der Reihe eines passenden Platzes ist zu landen, wenn ein Notfall wie ein Motorschaden vorkommt. Der ETP Berechnungsaufschlag als eine Planungsstrategie, so haben Flugzeugbesatzungen immer in einem Notereignis, eine sichere Ablenkung ihrem gewählten Stellvertreter erlaubend.

Die Endbühne soll bemerken, welche Gebiete der Weg durchführen wird oder, und alle Dinge vorzumerken - der ATC Einheiten getan zu werden, sich, die passenden Frequenzen, berichtenden Sehpunkte und so weiter in Verbindung zu setzen. Es ist auch wichtig zu bemerken, in welche Druck-Setzen-Gebiete eingegangen wird, so dass der Pilot um den QNH (Luftdruck) jener Gebiete bitten kann. Schließlich sollte der Pilot einige alternative Pläne im Sinn haben, im Falle dass der Weg aus irgendeinem Grund - unerwartete Wetterbedingungen nicht geweht werden kann, die das allgemeinste sind. Zuweilen kann der Pilot erforderlich sein, einen Flugplan für einen abwechselnden Bestimmungsort abzulegen und entsprechenden Brennstoff dafür zu tragen. Je mehr Arbeit, die ein Pilot auf dem Boden vor der Abfahrt tun kann, desto leichter es in der Luft sein wird.

IFR Planung

In vieler Hinsicht ist das der VFR Flugplanung ähnlich, außer dass die Aufgabe allgemein einfacher durch den Gebrauch von speziellen Karten gemacht wird, die IFR Wege vom Leuchtfeuer bis Leuchtfeuer mit der niedrigsten sicheren Höhe (LSALT), Lager (in beiden Richtungen) und für jeden Weg gekennzeichnete Entfernung zeigen. IFR Piloten können auf anderen Wegen fliegen, aber sie müssen dann alle diese Berechnungen selbst mit der LSALT Berechnung tun, die das schwierigste ist. Der Pilot muss dann auf das Wetter und die minimalen Spezifizierungen schauen, um am Bestimmungsort-Flughafen und den abwechselnden Voraussetzungen zu landen. Der Pilot muss auch alle Regeln einschließlich ihrer gesetzlichen Fähigkeit erfüllen, eine besondere Instrument-Annäherung je nachdem zu verwenden, wie kürzlich sie dauern, hat denjenigen durchgeführt.

In den letzten Jahren haben strenge Leuchtfeuer-zu-Leuchtfeuer-Flugrouten angefangen, durch durch Techniken von Performance Based Navigation (PBN) abgeleitete Wege ersetzt zu werden. Wenn Maschinenbediener Flugpläne für ihr Flugzeug entwickeln, ermuntert die PBN-Annäherung sie dazu, die gesamte Genauigkeit, Integrität, Verfügbarkeit, Kontinuität und Funktionalität der gesamten Navigationshilfsgegenwart innerhalb des anwendbaren Luftraums zu bewerten. Sobald diese Entschlüsse gemacht worden sind, entwickelt der Maschinenbediener einen Weg, der der grösste Teil der Zeit und effizienter Brennstoff ist, während er alle anwendbaren Sicherheitssorgen — dadurch respektiert, sowohl das Flugzeug als auch die gesamten Leistungsfähigkeiten des Luftraums maximierend.

Unter der PBN-Annäherung sind Technologien im Stande, sich mit der Zeit zu entwickeln (Boden-Leuchtfeuer werden Satelliten werden...) ohne zu verlangen, dass die zu Grunde liegende Flugzeugsoperation wiederberechnen Sie. Ebenso haben Navigationsspezifizierungen gepflegt, die Sensoren und Ausrüstung zu bewerten, die in einem Luftraum verfügbar ist, kann katalogisiert und geteilt werden, um Ausrüstungssteigungsentscheidungen und die andauernde Harmonisierung der verschiedenen Luftnavigationssysteme in der Welt zu informieren.

Im Flug

Einmal im Flug muss sich der Pilot anstrengen, zum Plan zu stecken, sonst verloren zu werden, ist allzu leicht. Das ist besonders wahr, wenn es in der Dunkelheit oder über das nichts sagende Terrain fliegt. Das bedeutet, dass der Pilot bei den berechneten Kopfstücken, Höhen und Geschwindigkeiten so genau bleiben muss wie möglich, wenn das Fliegen laut Sichtflug-Regeln. Der Sehpilot muss regelmäßig den Boden mit der Karte, (Lotsen) vergleichen, um sicherzustellen, dass der Spur gefolgt wird, obwohl Anpassungen allgemein berechnet und geplant werden. Gewöhnlich wird der Pilot, für einige Zeit wie geplant, zu einem Punkt fliegen, wo Eigenschaften auf dem Boden leicht erkannt werden. Wenn der Wind davon erwartet verschieden ist, muss der Pilot Kopfstück entsprechend anpassen, aber das wird durch die Spekulation, aber durch die geistige Berechnung - häufig das Verwenden von 1 in 60 Regel nicht getan. Zum Beispiel kann ein zwei Grad-Fehler in der Bühne auf halbem Weg durch die Anpassung des Kopfstücks durch vier Grade die andere Weise korrigiert werden, in die Position am Ende des Beines anzukommen. Das ist auch ein Punkt, um die geschätzte Zeit für das Bein neu einzuschätzen. Ein guter Pilot wird geschickt in der Verwendung einer Vielfalt von Techniken werden, um Spur länger zu bleiben.

Während der Kompass das primäre Instrument ist, das verwendet ist, um jemandes Kopfstück zu bestimmen, werden sich Piloten gewöhnlich stattdessen auf den Richtungshinweis (DI), ein gyroscopically gesteuertes Gerät beziehen, das viel stabiler ist als ein Kompass. Das Kompass-Lesen wird verwendet, um für jeden Antrieb (Vorzession) des DI regelmäßig zu korrigieren. Der Kompass selbst wird nur ein unveränderliches Lesen zeigen, als das Flugzeug im geraden und Horizontalflug lange genug gewesen ist, um ihm zu erlauben, sich niederzulassen.

Wenn der Pilot unfähig ist, ein Bein - zum Beispiel zu vollenden, entsteht schlechtes Wetter, oder die Sichtbarkeit fällt unter den durch die Lizenz des Piloten erlaubten Minima, der Pilot muss zu einem anderen Weg ablenken. Da das ein ungeplantes Bein ist, muss der Pilot im Stande sein, passende Kopfstücke geistig zu berechnen, um die gewünschte neue Spur zu geben. Das Verwenden des E6B im Flug ist gewöhnlich unpraktisch, so werden geistige Techniken, um raue und bereite Ergebnisse zu geben, verwendet. Der Wind wird gewöhnlich durch das Annehmen zugelassen, dass Sinus = A, für Winkel weniger als 60 ° (wenn ausgedrückt, in Bezug auf einen Bruchteil von 60 ° - z.B 30 ° ist 1/2 von 60 ° und Sinus 30 ° = 0.5), der entsprechend genau ist. Eine Methode, um das zu schätzen, ist geistig der Uhr-Code. Jedoch muss der Pilot wachsam wenn fliegende Ablenkungen sein zusätzlich, um Bewusstsein der Position aufrechtzuerhalten.

Einige Ablenkungen können - zum Beispiel zum Rock um eine lokale Sturmwolke vorläufig sein. In solchen Fällen kann der Pilot 60 Grade weg sein gewünschtes Kopfstück seit einer gegebenen Zeitspanne drehen. Einmal frei des Sturms kann er dann in der entgegengesetzten Richtung 120 Grade zurückweisen, und dieses Kopfstück für dieselbe Zeitdauer fliegen. Das ist ein 'Windstern'-Manöver und ohne Winde oben, wird ihn zurück auf seiner ursprünglichen Spur mit seiner durch die Länge eines Ablenkungsbeines vergrößerten Reisezeit legen.

Navigationshilfe

Gute Piloten verwenden alle Mittel, die verfügbar sind, um zu helfen, zu schiffen. Viele GA Flugzeuge werden mit einer Vielfalt der Navigationshilfe, wie Automatischer Richtungsfinder (ADF), Trägheitsnavigation, Kompasse, Radarnavigation, VHF Allrichtungsreihe (VOR) und GNSS ausgerüstet.

AUTOMATISCHE PEILANLAGE verwendet Nichtrichtungsleuchtfeuer (NDBs) auf dem Boden, um eine Anzeige zu steuern, die die Richtung des Leuchtfeuers vom Flugzeug zeigt. Der Pilot kann dieses Lager verwenden, um eine Linie auf der Karte zu ziehen, um das Lager vom Leuchtfeuer zu zeigen. Durch das Verwenden eines zweiten Leuchtfeuers können zwei Linien gezogen werden, um das Flugzeug an der Kreuzung der Linien ausfindig zu machen. Das wird einen Querweg genannt. Wechselweise, wenn die Spur den Flug direkt oben ein Leuchtfeuer nimmt, kann der Pilot das Instrument der AUTOMATISCHEN PEILANLAGE verwenden, um Kopfstück hinsichtlich des Leuchtfeuers aufrechtzuerhalten, obwohl "im Anschluss an die Nadel" schlechte Praxis besonders in Gegenwart von einem starken bösen Wind ist - wird die wirkliche Spur des Piloten Spirale in zum Leuchtfeuer, nicht, was beabsichtigt war. NDBs kann auch falsche Lesungen geben, weil sie sehr lange Wellenlängen verwenden, die leicht gebogen und durch Boden-Eigenschaften und die Atmosphäre widerspiegelt werden. NDBs setzen fort, als eine Standardform der Navigation in einigen Ländern mit relativ weniger Navigationshilfe verwendet zu werden.

VOR ist ein hoch entwickelteres System, und ist noch das primäre Luftnavigationssystem, das für das Flugzeug gegründet ist, das unter IFR in jenen Ländern mit vieler Navigationshilfe fliegt. In diesem System strahlt ein Leuchtfeuer ein besonders abgestimmtes Signal aus, das aus Zwei-Sinus-Wellen besteht, die gegenphasig sind. Der Phase-Unterschied entspricht dem wirklichen Lager hinsichtlich des magnetischen Nordens (in einigen Fällen wahrer Norden), dass der Empfänger von der Station ist. Das Ergebnis ist, dass der Empfänger mit der Gewissheit das genaue Lager von der Station bestimmen kann. Wieder wird ein Querweg verwendet, um die Position genau festzustellen. Viele VOR Stationen haben auch zusätzliche Ausrüstung genannt DME (Entfernungsmessen-Ausrüstung), der einem passenden Empfänger erlauben wird, die genaue Entfernung von der Station zu bestimmen. Zusammen mit dem Lager erlaubt das einer genauen Position, von einem einzelnen Leuchtfeuer allein bestimmt zu werden. Für die Bequemlichkeit übersenden einige VOR Stationen auch lokale Wetterinformation, in der der Pilot, vielleicht erzeugt durch ein Automatisiertes Oberflächenbeobachten-System hören kann.

Vor dem Advent von GNSS wurde Himmlische Navigation auch von erzogenen Navigatoren auf militärischen Bombern und Transportflugzeug im Falle der ganzen elektronischen Navigationshilfe verwendet, die in der Zeit des Krieges wird abdreht. Ursprünglich haben Navigatoren eine Kuppel für astronomische Navigation und regelmäßigen Sextanten verwendet, aber der mehr stromlinienförmige periscopic Sextant wurde von den 1940er Jahren bis zu den 1990er Jahren verwendet. Von den 1970er Jahren haben Verkehrsflugzeuge Trägheitsnavigationssysteme besonders auf interkontinentalen Wegen verwendet, bis das Schießen unten des koreanischen Luftlinienflugs 007 1983 die US-Regierung aufgefordert hat, GPS für den Zivilgebrauch bereitzustellen.

Schließlich kann ein Flugzeug vom Boden mit der Kontrolle-Information von z.B dem Radar oder multilateration beaufsichtigt werden. ATC kann dann zurück Information dem Piloten füttern, um zu helfen, Position zu gründen, oder kann wirklich dem Piloten die Position des Flugzeuges abhängig vom Niveau des ATC Dienstes erzählen, den der Pilot erhält.

Der Gebrauch von GNSS im Flugzeug wird zunehmend üblich. GNSS stellt sehr genaue Flugzeugsposition, Höhe zur Verfügung, gehend und Boden-Geschwindigkeitsinformation. GNSS macht Navigationspräzision einmal vorbestellt zum großen RNAV-ausgestatteten für den Piloten von Georgia verfügbaren Flugzeug. Kürzlich immer mehr schließen Flughäfen GNSS Instrument-Annäherungen ein. GNSS Annäherungen bestehen entweder aus Bedeckungen zu vorhandenen Nichtpräzisionsannäherungen oder aus eigenständigen GNSS Nichtpräzisionsannäherungen.

Siehe auch

Außenverbindungen


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