Dead Reckoning et Pilotage
Au niveau le plus simple, la navigation est accomplie par des idées connues sous le nom de navigation à l'estime et de pilotage.
Pilotage est un terme qui se réfère à l'utilisation exclusive de références au sol visuelles. Le pilote identifie les points de repère, tels que les rivières, les villes, les aéroports et les bâtiments et navigue parmi eux. Le problème avec le pilotage est que, souvent, les références ne sont pas facilement visibles et ne peuvent pas être facilement identifiées dans des conditions de faible visibilité ou si le pilote s'éloigne même légèrement. Par conséquent, l'idée du compte à rebours a été introduite.
La navigation à l'estime implique l'utilisation de points de contrôle visuels ainsi que des calculs de temps et de distance. Le pilote choisit des points de contrôle qui sont facilement visibles depuis les airs et également identifiés sur la carte, puis calcule le temps qu'il faudra pour voler d'un point à un autre en fonction des calculs de distance, de vitesse et de vent. Un ordinateur de vol aide les pilotes à calculer les calculs de temps et de distance et le pilote utilise généralement un journal de planification de vol pour suivre les calculs pendant le vol.
Navigation par radio
Avec les aéronefs équipés d'aides à la radionavigation (NAVAIDS), les pilotes peuvent naviguer avec plus de précision qu'avec le seul point mort. La radio NAVAIDS est pratique dans des conditions de faible visibilité et constitue une méthode de secours appropriée pour les pilotes de l'aviation générale qui préfèrent la navigation à l'estime. Ils sont aussi plus précis.
Au lieu de passer d'un point de contrôle à un point de contrôle, les pilotes peuvent voler en ligne droite vers un «repère» ou un aéroport. Des NAVAIDS radio spécifiques sont également nécessaires pour les opérations IFR.
Il existe différents types de NAVAIDS radio utilisés dans l'aviation:
- ADF / NDB: La forme la plus élémentaire de la radionavigation est la paire ADF / NDB . Un NDB est une radiobalise non directionnelle qui est stationnée au sol et émet un signal électrique dans toutes les directions. Si un avion est équipé d'un radiogoniomètre automatique (ADF), il affichera la position de l'avion par rapport à la station NDB au sol. L'instrument ADF est essentiellement un pointeur flèche placé sur un affichage de type carte boussole. La flèche pointe toujours dans la direction de la station NDB, ce qui signifie que si le pilote pointe l'avion dans la direction de la flèche dans une situation sans vent, il ira directement à la station.
L'ADF / NDB est une NAVAID périmée, et c'est un système sujet aux erreurs. Comme sa portée est en visibilité directe, un pilote peut obtenir des lectures erronées en volant en terrain montagneux ou trop loin de la station. Le système est également soumis à des interférences électriques et ne peut accueillir que des avions limités à la fois. Beaucoup sont en cours de désaffectation car le GPS devient la principale source de navigation.
VOR: À côté du GPS, le système VOR est probablement le NAVAIDS le plus utilisé au monde. VOR, abréviation de VHF Omnidirectional Range, est une NAVAID radio fonctionnant dans la gamme des très hautes fréquences. Les stations VOR sont situées au sol et transmettent deux signaux - un signal de référence continu de 360 degrés et un autre signal directionnel de balayage.
L'instrument de l'avion (OBI) interprète la différence de phase entre les deux signaux et affiche les résultats sous forme de radial sur l'OBI (indicateur omnidirectionnel) ou HSI (indicateur de situation horizontale), selon l'instrument utilisé par l'aéronef. Dans sa forme la plus élémentaire, l'OBI ou HSI indique quel radial de la station où se trouve l'aéronef et si l'aéronef vole vers ou loin de la station.
Les VOR sont plus précis que les NDB et sont moins sujets aux erreurs, bien que la réception soit toujours sensible à la ligne de vue.
DME: L'équipement de mesure de distance est l'un des NAVAIDS les plus simples et les plus précieux à ce jour. C'est une méthode de base utilisant un transpondeur dans l'avion pour déterminer le temps qu'il faut pour qu'un signal circule vers et depuis une station DME. DME transmet sur les fréquences UHF et calcule la distance oblique. Le transpondeur dans l'avion affiche la distance en dixièmes de mille marin.
Une seule station DME peut gérer jusqu'à 100 avions à la fois, et ils coexistent généralement avec les stations au sol VOR.
- ILS: Un système d'atterrissage aux instruments (ILS) est un système d'approche aux instruments utilisé pour guider les aéronefs jusqu'à la piste à partir de la phase d'approche du vol. Il utilise à la fois des signaux radio horizontaux et verticaux émis depuis un point situé le long de la piste. Ces signaux interceptent pour donner au pilote des informations de localisation précises sous la forme d'une trajectoire de descente - une trajectoire stabilisée de descente à angle constant jusqu'à l'extrémité d'approche de la piste. Les systèmes ILS sont largement utilisés aujourd'hui comme l'un des systèmes d'approche les plus précis disponibles.
GPS
Le système de positionnement global est devenu la méthode de navigation la plus utile dans le monde de l'aviation moderne. Le GPS s'est avéré être extrêmement fiable et précis et il est probablement le NAVAID le plus utilisé aujourd'hui.
Le système de positionnement mondial utilise 24 satellites du Département de la Défense des États-Unis pour fournir des données de localisation précises, telles que la position de l'avion, la trajectoire, la vitesse et les pilotes. Le système GPS utilise la triangulation pour déterminer la position exacte de l'avion sur la terre. Pour être précis, un système GPS doit avoir la capacité de recueillir des données à partir d'au moins trois satellites pour le positionnement en 2D et de 4 satellites pour le positionnement en 3D.
Le GPS est devenu une méthode de navigation préférée en raison de la précision et de la facilité d'utilisation. Bien qu'il y ait des erreurs associées au GPS, elles sont rares. Les systèmes GPS peuvent être utilisés n'importe où dans le monde, même en terrain montagneux, et ils ne sont pas sujets aux erreurs de la radio NAVAIDS, telles que la ligne de vue et les interférences électriques.
Utilisation pratique de NAVAIDS:
Les pilotes voleront selon les règles de vol à vue (VFR) ou les règles de vol aux instruments (IFR), selon les conditions météorologiques. Pendant les conditions météorologiques de vol à vue (VMC), un pilote peut voler en utilisant uniquement le pilotage et la navigation à l'estime, ou il peut utiliser des techniques de radionavigation ou de navigation GPS. La navigation de base est enseignée dans les premières étapes de la formation au vol.
En conditions météorologiques d'instruments (IMC) ou en vol IFR, un pilote devra s'appuyer sur des instruments de cockpit, tels qu'un système VOR ou GPS. Parce que voler dans les nuages et naviguer avec ces instruments peut être difficile, un pilote doit obtenir une qualification de vol aux instruments de la FAA pour voler en conditions IMC légalement.
Actuellement, la FAA met l'accent sur la nouvelle formation des pilotes d'aviation générale dans les aéronefs technologiquement avancés (TAA) . Les TAA sont des aéronefs dotés de systèmes hautement techniques avancés, tels que le GPS. Même les avions de sport légers sortent de l'usine avec un équipement avancé ces jours-ci. Il peut être déroutant et dangereux pour un pilote de tenter d'utiliser ces systèmes de poste de pilotage modernes en vol sans formation supplémentaire, et les normes de formation actuelles de la FAA n'ont pas suivi ce problème.
Le programme FITS mis à jour de la FAA a finalement abordé la question, bien que le programme soit toujours volontaire.