Centrul de învățare · Radionavigația · Lecția 1

Radionavigația: VOR, NDB, DME și GNSS

Mijloacele radio îți spun unde te afli măsurând un azimut, o distanță sau ambele. Lecția acoperă primele patru pe care le vei întâlni: VOR, NDB, DME și navigația prin satelit.

Aproximativ 14 minute, plus testul. Face parte din Radionavigație.

1. VOR: radialele și CDI

Un VOR (radiofar omnidirecțional VHF) este o stație la sol care transmite în banda VHF, între 108,0 și 117,975 MHz conform ICAO Anexa 10. Oferă receptorului tău un azimut magnetic de la stație. Gândește-te la 360 de linii trasate din stație ca spițele unei roți. Fiecare linie este un radial, denumit după direcția sa magnetică în depărtare de stație. Radialul 090 merge exact spre est (magnetic) de la stație. Radialele sunt raportate la nordul magnetic așa cum este el la stație.

În carlingă ai un OBS (selector de azimut omnidirecțional), un buton care selectează un drum, și un CDI (indicator de abatere de la drum), un ac care arată dacă te afli pe linia acelui drum. Un mic indicator TO/FROM arată dacă acel drum, dacă l-ai zbura, te duce spre stație sau în depărtare de ea.

• Ac centrat, indicator FROM: te afli pe radialul selectat, iar zborul pe drumul selectat te-ar duce în depărtare de stație.
• Ac centrat, indicator TO: te afli pe linia care duce spre stație, adică reciproca radialului. Zborul pe drumul selectat te duce la stație.
• Ac decentrat: te afli de o parte a liniei selectate. La majoritatea indicatoarelor scara completă este de aproximativ 10° până la 12° de fiecare parte, iar la multe dintre ele fiecare punct înseamnă aproximativ 2° (cinci puncte pe fiecare parte). Unele indicatoare au mai puține puncte, așa că verifică manualul echipamentului tău.

Acul este un indicator de poziție. Îți spune unde se află linia, nu încotro ești orientat. Dă indicații logice de stânga și dreapta doar când zbori aproximativ în aceeași direcție cu drumul setat pe OBS. Dacă zbori în sens opus, acul pare să fie invers (sensibilitate inversată).

2. Interceptarea unui radial: un exemplu rezolvat

Stația și avionul de aici sunt inventate. Vrei să zbori spre VOR pe radialul 090. Ești la est de stație și încă nu ești pe linie.

1. Identifică stația. Reglează frecvența și ascultă codul Morse. Verifică dacă se potrivește cu indicativul de pe hartă. Nu naviga niciodată pe un VOR pe care nu l-ai identificat.
2. Setează drumul. Ca să zbori spre stație pe radialul 090, zbori reciproca, deci setează OBS pe 270. Indicatorul ar trebui să arate TO.
3. Zboară aproximativ în acea direcție. Virează spre un cap apropiat de 270. Să zicem că ai capul 270 și acul este deviat spre stânga. Linia este în stânga ta, spre sud.
4. Virează spre ac cu un unghi stabilit. Virează la stânga spre un cap de interceptare la aproximativ 30° față de drum, aici 240°. Un unghi mai mare intersectează mai repede, dar îți lasă mai puțin timp să reacționezi când se mișcă acul.
5. Menține capul până când acul începe să se miște. Pe măsură ce te apropii, acul vine spre centru. (Dacă este la capătul scalei, va rămâne acolo până ajungi la aproximativ 10° până la 12° de radial, măsurați la stație.)
6. Virează pe drum înainte să se centreze acul. Începe virajul înapoi spre 270 când acul se apropie de centru și vei ieși din viraj pe linie, în loc să o treci. Gândește înaintea avionului: cu cât ești mai aproape de stație, cu atât acul se mișcă mai repede.
7. Corectează pentru vânt. Dacă acul derivează, virează câteva grade spre el, așteaptă și scoate o corecție mai mică după ce se centrează. Schimbările mici funcționează mai bine decât cele mari.

Deasupra stației acul devine nesigur, iar indicatorul trece de la TO la FROM. Zona se numește con de confuzie. Menține capul prin ea, iar indicațiile revin după puțin timp.

Semnalele VOR se propagă în linie dreaptă, deci raza de acțiune depinde de înălțimea ta și de relieful aflat în cale. Un VOR poate fi și scos din funcțiune pentru mentenanță sau poate avea o defecțiune. În instruire, verifică notificările pentru stația pe care plănuiești să o folosești, iar pentru zborul real folosește harta, datele oficiale și manualul de zbor.

3. NDB și ADF, pe scurt

Un NDB (radiofar nedirecțional) este un emițător de joasă și medie frecvență, aproximativ între 190 și 1.750 kHz conform ICAO Anexa 10 (radiofarurile din SUA sunt în mare parte între 190 și 535 kHz), care trimite același semnal în toate direcțiile. Receptorul tău ADF (radiogoniometru automat) are un ac care pur și simplu indică spre radiofar. Arată azimutul relativ: unghiul de la botul avionului până la stație.

Azimutul magnetic spre stație = capul magnetic + azimutul relativ

Un exemplu inventat: ai capul 060°, iar acul arată un azimut relativ de 030°. Azimutul magnetic spre radiofar este 060 + 030 = 090°. Dacă suma depășește 360, scade 360.

ADF este simplu, dar are slăbiciuni. Furtunile pot atrage acul spre ele. Semnalul se refractă la o linie de coastă. Noaptea, semnalele reflectate de atmosfera superioară pot cauza erori. Multe NDB-uri sunt scoase din uz, așa că nu te baza pe existența unuia.

4. DME: distanța oblică

DME (echipament de măsurare a distanței) funcționează ca un radar secundar. Echipamentul tău trimite perechi de impulsuri în banda UHF (960 până la 1.215 MHz în Anexa 10), stația de la sol răspunde, iar timpul dus-întors dă distanța. Rezultatul este distanța oblică, distanța în linie dreaptă de la tine la stație prin aer, nu distanța de-a lungul solului.

Distanța oblică este mai mare decât distanța la sol, iar diferența contează când ești sus și aproape. O milă marină are aproximativ 6.076 ft. Dacă zbori exact deasupra unei stații DME la 6.000 ft deasupra ei, afișajul arată aproximativ 1 NM, deși distanța ta la sol este zero. La 10.000 ft deasupra ei arată aproximativ 1,6 NM. Departe de stație, la o distanță de câteva ori înălțimea ta, eroarea este mică.

Un DME este de obicei asociat cu un VOR, iar frecvențele lor sunt asociate, așa că o singură frecvență selectată le alege pe amândouă. Perechea îți oferă un azimut și o distanță de la o singură stație. Asta este suficient ca să îți determini poziția.

5. GNSS și RAIM

GNSS (sistem global de navigație prin satelit) este denumirea generală pentru GPS (SUA), Galileo (Europa), GLONASS și BeiDou. Fiecare satelit transmite poziția sa și un semnal de timp exact. Receptorul tău compară timpii de sosire și calculează cât de departe se află de fiecare satelit. Trei distanțe ar fi suficiente pentru a fixa un punct în spațiu, dar ceasul propriu al receptorului nu este destul de exact, așa că are nevoie de un al patrulea satelit pentru a rezolva și eroarea de ceas.

Precizia depinde de câți sateliți poți vedea și de cum sunt distribuiți pe cer. Sistemele de augmentare, precum SBAS-ul european numit EGNOS, o îmbunătățesc și mai mult. Un receptor obișnuit este adesea precis la câțiva metri, dar asta nu înseamnă că poți presupune acest lucru la orice zbor.

RAIM (monitorizarea autonomă a integrității receptorului) este o verificare integrată în receptoarele aeronautice aprobate. Compară semnalele de la mai mulți sateliți decât minimul necesar și caută unul care nu se potrivește cu restul. În terminologia ICAO, RAIM este o formă de ABAS (sistem de augmentare la bordul aeronavei), care verifică integritatea dar, spre deosebire de EGNOS, nu îmbunătățește precizia. În principiu, detectarea unui satelit defect necesită cel puțin cinci sateliți vizibili, iar eliminarea lui din soluție necesită cel puțin șase. Dacă RAIM nu este disponibil sau dă o alertă, nu poți avea încredere în poziție ca sursă principală.

Semnalele GNSS sunt slabe și pot fi bruiate sau falsificate, iar în unele regiuni interferența este frecventă. Receptoarele se pot defecta sau pot pierde semnalul într-un viraj ori în spatele structurii avionului.

GNSS este un ajutor, nu un înlocuitor al priceperii de pilot. În zborul VFR trebuie să îți păstrezi abilitatea de a citi harta: cunoaște-ți poziția pe hartă, ține drumul și timpul și fii în stare să continui dacă ecranul se stinge. Zborurile reale folosesc echipamente aprobate, date oficiale actualizate și manualul de zbor al avionului tău.

6. Încearcă singur

Rezolvă fiecare problemă mai întâi pe hârtie, apoi deschide răspunsul ca să compari. Cifrele sunt inventate.

1. Zbori direct deasupra unei stații DME, la 12.000 ft deasupra ei. Ce arată DME-ul, folosind 1 NM = 6.076 ft? Mai târziu ești la 5 NM de stație pe sol, tot la 6.000 ft deasupra ei. Ce arată DME-ul și este eroarea mare?
   Arată răspunsul

   Deasupra stației, distanța pe sol este zero, iar distanța oblică este egală cu înălțimea: 12.000 ÷ 6.076 ≈ 2,0 NM.

   Înălțimea de 6.000 ft înseamnă aproximativ 1 NM. La 5 NM pe sol, distanța oblică este diagonala unui triunghi dreptunghic cu laturile de 5 NM și 1 NM: rădăcina pătrată din (25 + 1) ≈ 5,1 NM.

   Eroarea de aproximativ 0,1 NM este mică, pentru că ești de câteva ori mai departe decât înălțimea ta. Eroarea contează când ești sus și aproape.

2. ADF-ul tău arată un relevment relativ de 100°, iar capul tău magnetic este 215°. Care este relevmentul magnetic către radiofar? Apoi repetă pentru un cap de 300° și un relevment relativ de 120°.
   Arată răspunsul

   Relevment magnetic către stație = cap magnetic + relevment relativ.

   Primul caz: 215 + 100 = 315°. Al doilea caz: 300 + 120 = 420, care este mai mult de 360, deci scazi 360: 060°.

   Relevmentul relativ este unghiul de la nasul avionului până la stație, deci radiofarul este în dreapta ta în ambele cazuri. Ține minte că furtunile, liniile de coastă și efectele de noapte pot face acul nesigur.

3. OBS este setat pe 090, iar CDI este centrat cu indicator TO. Pe ce radial ești și de care parte a stației? Mai târziu zbori pe cap 180° cu OBS setat pe 180°, indicator TO și acul deviat spre dreapta. De care parte a ta este linia și ce cap de interceptare folosești dacă vrei să virezi cu 30° spre ea?
   Arată răspunsul

   Cu indicator TO și acul centrat, dacă ai zbura pe cursul selectat (090) ai ajunge la stație, deci ești pe radialul reciproc: radialul 270, adică la vest de stație.

   Al doilea caz: acul este deviat spre dreapta, deci linia este în dreapta ta. Virează spre ac cu aproximativ 30°: virează la dreapta spre un cap de interceptare de 180 + 30 = 210°.

   Menține-l până când acul începe să se miște, începe virajul înapoi spre 180 când se apropie de centru, apoi fă mici corecții pentru vânt. Identifică întotdeauna stația după codul ei Morse înainte să te bazezi pe ea.

7. Urmărește

O prezentare clară a radialelor, a OBS și a CDI, pe care o poți urmări împreună cu prima secțiune de mai sus. Videoclipul este american, așa că formulările și unele reguli diferă de practica europeană (ICAO/EASA).

Deschide pe YouTube dacă playerul nu se încarcă. Nu este realizat de VectorEFB; verifică ce înveți cu materialele școlii tale de zbor și cu instructorul tău.

Mai multe de urmărit

O altă explicație despre cum se folosește un VOR, cu sfaturi practice. Videoclipul este american, deci formulările și unele reguli diferă de practica europeană (ICAO/EASA).

Deschide pe YouTube dacă playerul nu se încarcă. Nu este realizat de VectorEFB.

8. Verifică-te

Cinci întrebări originale de exersare. Răspunde-le, apasă Verifică răspunsurile și citește fiecare explicație.

Următoarea: triunghiul vântului, ca să vezi cum se leagă capul de drum. Înapoi la centrul de învățare.