Cómo los pilotos usan la navegación aérea para volar

La navegación aérea se realiza por varios métodos. El método o sistema que un piloto utiliza para navegar a través del sistema de espacio aéreo actual dependerá del tipo de vuelo que ocurrirá (VFR o IFR), qué sistemas de navegación se instalan en la aeronave y qué sistemas de navegación están disponibles en un área determinada.

Los siguientes son algunas de las herramientas y técnicas clave que utilizan los pilotos para la navegación.

Dead Cokoning and Pilotage

En el nivel más simple, la navegación se realiza a través de ideas conocidas como cálculos muertos y piloto. El piloto es un término que se refiere al único uso de referencias de tierra visual. El piloto identifica puntos de referencia, como ríos, ciudades, aeropuertos y edificios y navega entre ellos. El problema con el piloto es que, a menudo, las referencias no se ven fácilmente y no se pueden identificar fácilmente en condiciones de baja visibilidad o si el piloto se desprende incluso ligeramente. Por lo tanto, se introdujo la idea del cálculo muerto.

El cálculo muerto implica el uso de puntos de control visuales junto con los cálculos de tiempo y distancia. El piloto elige los puntos de control que se ven fácilmente desde el aire y también se identifican en el mapa y luego calcula el tiempo que llevará volar de un punto al siguiente en función de la distancia, la velocidad y el viento. Una computadora de vuelo ayuda a los pilotos a calcular los cálculos de tiempo y distancia y el piloto generalmente usa un registro de planificación de vuelo para realizar un seguimiento de los cálculos durante el vuelo.

Métodos de navegación por radio para aviones

Con aviones equipados con ayudas de navegación de radio (Navaids), los pilotos pueden navegar con mayor precisión que con un cálculo muerto solo. Radio Navaids es útil en condiciones de baja visibilidad y actúa como un método de respaldo adecuado para los pilotos de aviación general que prefieren el cálculo muerto. También son más precisos. En lugar de volar desde el punto de control hasta el punto de control, los pilotos pueden volar una línea recta a una "solución" o un aeropuerto. También se requieren Radio Navaids específicos para las operaciones de IFR.

Hay diferentes tipos de radio navaid utilizados en la aviación:

Buscador de dirección automático y radio no direccional

La forma más elemental de navegación por radio es el par ADF/NDB. Un NDB es un faro de radio no direccional que está estacionado en el suelo y emite una señal eléctrica en todas las direcciones. Si un avión está equipado con un buscador de dirección automático (ADF), mostrará la posición de la aeronave en relación con la estación NDB en el suelo.

El instrumento ADF es básicamente un puntero de flecha colocado sobre una pantalla tipo tarjeta de brújula. La flecha siempre apunta en la dirección de la estación NDB, lo que significa que si el piloto apunta a la aeronave en la dirección de la flecha en una situación sin viento, volarán directamente a la estación. El ADF/NDB es un Navaid anticuado, y es un sistema propenso a los errores.

Dado que su rango es una línea de visión, un piloto puede obtener lecturas erróneas mientras vuela en terreno montañoso o demasiado lejos de la estación. El sistema también está sujeto a interferencia eléctrica y solo puede acomodar aviones limitados a la vez. Muchos están siendo desmantelados a medida que GPS se convierte en la fuente de navegación principal.

Rango omnidireccional VHF (VOR)

Junto a GPS, el sistema VOR es probablemente el navaids más utilizado del mundo. VOR, abreviatura de VHF Omnidireccional Range, es un Navaid basado en radio que funciona en el rango de mayor frecuencia. Las estaciones VOR se encuentran en el suelo y transmiten dos señales, una señal de referencia continua de 360 ​​grados y otra señal direccional de barrido.

El instrumento de la aeronave (OBI) interpreta la diferencia de fase entre las dos señales y muestra los resultados como un radial en el OBI (indicador omni-portador) o HSI (indicador de situación horizontal), dependiendo del instrumento que use el aeronave. En su forma más básica, el OBI o HSI representa en qué radial desde la estación se encuentra el avión y si el avión está volando hacia o lejos de la estación.

Los vors son más precisos que los NDB y son menos propensos a los errores, aunque la recepción todavía es susceptible a la línea de visión solamente.

Equipo de medición de distancia (DME)

El equipo de medición de distancia (DME) es uno de los navaids más simples y valiosos hasta la fecha. Es un método básico que utiliza un transpondedor en la aeronave para determinar el tiempo que tarda una señal para viajar hacia y desde una estación DME. DME transmite en frecuencias UHF y calcula la distancia de rango de inclinación. El transpondedor en el avión muestra la distancia en décimas de una milla náutica.

Una sola estación de DME puede manejar hasta 100 aviones a la vez, y generalmente coexisten con estaciones de tierra VOR.

Sistema de aterrizaje de instrumentos (ILS)

Un sistema de aterrizaje de instrumentos (ILS) es un sistema de aproximación de instrumentos utilizado para guiar a las aeronaves hasta la pista desde la fase de aproximación del vuelo. Utiliza señales de radio horizontales y verticales emitidas desde un punto a lo largo de la pista. Estas señales interceptan para darle al piloto información de ubicación precisa en forma de Glideslope, una ruta de descenso estabilizada en ángulo constante hasta el final de la pista de aproximación. Los sistemas ILS están ampliamente en uso hoy como uno de los sistemas de enfoque más precisos disponibles.

Navegacion GPS

El sistema de posicionamiento global se ha convertido en el método de navegación más valioso en el mundo de la aviación moderna. GPS ha demostrado ser tremendamente confiable y preciso y es probablemente el Navaid más común en uso en la actualidad.

El sistema de posicionamiento global utiliza 24 u.S. Satélites del Departamento de Defensa para proporcionar datos de ubicación precisos, como posición de avión, vía y velocidad a los pilotos. El sistema GPS utiliza la triangulación para determinar la posición exacta de la aeronave sobre la tierra. Para ser preciso, un sistema GPS debe tener la capacidad de recopilar datos de al menos tres satélites para el posicionamiento en 2-D, y cuatro satélites para el posicionamiento 3-D.

GPS se ha convertido en un método preferido de navegación debido a la precisión y la facilidad de uso. Aunque hay errores asociados con el GPS, son raros. Los sistemas GPS se pueden usar en cualquier parte del mundo, incluso en terreno montañoso, y no son propensos a los errores de Radio Navaids, como la línea de visión e interferencia eléctrica.

Cómo los pilotos usan navaids

Los pilotos volarán bajo reglas de vuelo visual (VFR) o reglas de vuelo de instrumentos (IFR), dependiendo de las condiciones climáticas. Durante las condiciones meteorológicas visuales (VMC), un piloto podría volar usando piloto y cálculo muerto solo, o podrían usar técnicas de navegación por radio o navegación GPS. La navegación básica se enseña en las primeras etapas del entrenamiento de vuelo.

En condiciones meteorológicas de instrumentos (IMC) o mientras vuela IFR, un piloto deberá confiar en instrumentos de cabina, como un sistema VOR o GPS. Debido a que volar en las nubes y navegar con estos instrumentos puede ser complicado, un piloto debe obtener una calificación de instrumentos de la FAA para volar en condiciones de IMC legalmente.

Actualmente, la FAA enfatiza la nueva capacitación para los pilotos de aviación general en aviones tecnológicamente avanzados (TAA). TAA son aviones que han avanzado sistemas altamente técnicos a bordo, como GPS. Incluso los aviones deportivos ligeros salen de la fábrica con equipos avanzados en estos días. Puede ser confuso y peligroso para un piloto intentar usar estos modernos sistemas de cabinas en vuelo sin capacitación adicional, y los estándares actuales de entrenamiento de la FAA no se han mantenido al día con este problema.

El programa de ajuste actualizado de la FAA finalmente abordó el problema, aunque el programa aún es voluntario.