Någonsin Undrar Hur Piloter Vet Vart De Ska Gå? Så Här!
jag minns fortfarande Första gången jag fick flyga i ett litet flygplan och jag blev chockad hur nära alla städer var att jag hade kört runt i flera år. Det som tog en timme att gå från en stad till nästa tog nu bara en fråga om 10 till 15 minuter i ett flygplan! Det var då denna flygande bugg grep mig och skulle inte släppa taget!
men när min flygutbildning började var det ett riktigt företag att lära sig att navigera i luften! I en bil är det enkelt, du följer bara skyltarna vid sidan av vägen, men i luften har en pilot inga tecken så hur vet de vart de ska gå!?
idag navigerar piloter med GPS-baserade system i sina flygplan. De flyger mellan imaginära vertikala punkter som kallas waypoints som lagras i flygplanets GPS-databas. Före GPS var piloter tvungna att flyga magnetiska rubriker och tidsbestämda ben eller använda radionavigationsfyrar för att ge pilotpositionsinformation via grundläggande instrument i cockpiten.
det finns många former av navigationstekniker som piloter har till sitt förfogande. Några av dessa tekniker är mycket grundläggande och vissa används avancerad teknik, men när en pilot har lärt sig att använda varje teknik att komma från punkt A till punkt B är lätt peasy.
men att skära hörn i färdplaneringen eller inte flyga exakt kan snart ha en pilot förlorad, och efter att ha gått vilse tidigare är det en gut-wrenching känsla tills du hittar något på marken som du känner igen på din karta.
med modern navigationsflygteknik som använder GPS och rörliga digitala kartor har det aldrig varit enklare att styra ett flygplan. Jag fruktar att tänka på hur svårt det måste ha varit för någon som Emelia Earhart som navigerar runt om i världen på de mest primitiva instrumenten, men hon gjorde det! Det var en riktig pilot!
typer av flygnavigering
det finns många sätt att få ett flygplan från punkt A till punkt B och beroende på vilken typ av flygning piloten utför kan de använda en eller flera tekniker som anges nedan:
lokalkännedom
för piloter som bor i det område där de flyger runt, kommer de omedelbart att känna till sin position genom att titta ut genom fönstret, känna igen området och kunna komma dit de går utan problem. Många polis-och nyhetshelikoptrar använder denna teknik när de flyger över en stad. Detta kräver uppenbarligen lokalkännedom blandad med nästa teknik – lotsning.
lotsning
lotsning är tekniken att titta ut genom flygplansfönstret och antingen flyga med hänvisning till lokala landmärken med lokal kunskap eller genom att ta vad piloten ser och hänvisa till en karta för att lokalisera sin position. Berg, Monument, vägar, floder, järnvägslinjer och städer ger alla bra referenspunkter för piloten att hitta på sin karta så att de kan beräkna sin position i förhållande till dem.
Dead Reckoning
denna teknik är baserad på att flyga en uppsättning rubrik för en viss tid för att nå en uppsättning landmärke. Till exempel, om ett flygplan flyger på 120kts (knop) på en lugn dag kommer flygplanet att täcka 2nm (nautiska mil) varje minut. Därför om piloten vill nå en flygplats som är 60Nm väster om dem, kan de flyga på en rubrik på 270 GHz i 30 minuter och de borde vara över destinationsflygplatsen.
tricket är att kompensera för vinden blåser flygplanet ur kurs eller ändra tidpunkten på grund av en motvind bromsa hastigheten på flygplanet över marken eller medvind driver dem snabbare.
en 20kt medvind (vind som ger dem ett tryck) kommer att få flygplanet att resa över marken vid 140kts trots att pilotens flyghastighetsmätare läser 120kts. Detta kommer att innebära att flygplanet kommer att täcka 2,3 miles varje minut och kommer att få flygplanet att nå sin destination tidigare.
Navigationsfyrar
Navigationsfyrar finns på marken över hela världen. Varje beacon har sin egen radiofrekvens och när piloten ställer in sin navigationsradio till de enskilda beacons radiofrekvens kommer den att visa piloten beacons plats i förhållande till flygplanet.
det enklaste sättet att navigera med hjälp av fyrar är att peka flygplanet mot fyren och flyga till det, så kan piloten navigera från fyr till fyr för att komma till sin destination. Det finns mycket mer komplicerade sätt att använda fyrar men de är för sin egen artikel!
GPS & Waypoints
precis som den GPS du har i din bil, tillåter en flyg-GPS piloten att antingen ange en uppsättning latitud-och longitudkoordinater och GPS kommer att måla en linje på skärmen för piloten att följa för att nå den platsen, eller
världen/landet är täckt av GPS-waypoints som skapas av de ländernas flygkontrollmyndighet. Dessa imaginära punkter finns överallt och var och en får ett 5 bokstavsnamn. Piloten kan sedan skapa en rutt genom att flyga till varje waypoint för att ta dem till deras avsedda destination. Så här navigerar flygvärlden.
de flesta av de populära rutterna via waypoints kommer att ha en dedikerad luftväg mellan dem. Dessa ’Victor Airways’ ges ett nummer och innehåller vanligtvis minsta höjder för att flyga den ruttavsnittet.
Flygtrafikledningsvektorer
de flesta flygplan är utrustade med en anordning som kallas en ’Transponder’, det gör att flygledaren kan se det specifika flygplanet på sin radarskärm. Styrenheten kan sedan instruera piloten över radion vilken väg att vända eller vilken höjd att klättra/sjunka för att låta dem navigera. Dessa riktningskommandon som ges av ATC är kända som vektorer
till exempel:”United 63 sväng vänster rubrik 320, klättra 5000″
detta berättar för piloten att de behöver svänga till vänster tills de står inför 320 megapixlar och klättra upp tills de når 5000ft och sedan nivåera av.
vektorer används för att få flygplan uppradade för landning på alla upptagna flygplatser. När flygplan kommer in från alla håll, ATC controllers kommer tratt alla flygplan till en waypoint många miles ut från flygplatsen och sedan har dem alla uppradade för landning.
lära sig grundläggande Flygnavigeringstekniker
precis som alla livskunskaper måste varje pilot först lära sig de mest grundläggande teknikerna för flygnavigering innan de går vidare till de avancerade, moderna formerna. Den främsta orsaken till detta är om en pilot skulle förlora all elkraft, tillsammans med deras navigationsdisplayer kan de dra ut en karta och få plotta en väg till sin destination. Detta är främst för general aviation pilot som är ute och flyger runt för skojs skull och rekreation i enkla flygplan. De redundanta systemen i de flesta flygplan och kommersiella flygplan gör att all navigationsutrustning förlorar ganska mycket obefintlig!
när varje pilot först börjar lära sig att flyga är dessa navigationsgrunder som de först måste behärska:
kartläsning
varje pilot som flyger ett litet flygplan under VFR (Visual Flight Rules – måste se marken hela tiden) och inte är bekant med ett område måste titta på en karta för att börja förstå var platser är i förhållande till varandra. Pilotkartor eller diagram/avsnitt som de vanligtvis kallas innehåller en hel massa information som piloten använder för att hjälpa till att navigera när de letar efter landmärken ut genom fönstret.
många av de vanliga artiklarna på flygdiagram inkluderar:
- städer & städer
- vägar, floder, järnvägslinjer & kraftledningar
- höga strukturer som radiotorn eller vindkraftverk
- topografisk terräng skuggning
- högsta toppar
- nationalparker
- flygplatser, landningsbanor & heliports
- Navigationsfyrar & flyglinjer
- Luftrumstyper & gränser
- Radiokommunikationsfrekvenser
- Latitud & longitud
när du flyger runt måste piloter utveckla färdigheten för att kunna se ut ur sina fönster och referera landmärken på marken till deras placering på diagrammet. Detta är ett mycket användbart sätt att se till att de är på sin planerade rutt och passerar det landmärket vid den angivna tiden. Detta kallas lotsning.
även om det inte används av de flesta piloter utanför träningsmiljön, är det alltid bra att ha ett diagram över området och ritad rutt som piloten vill flyga nära till hands. Till denna dag har jag fortfarande ett diagram bredvid min plats och att vara i en helikopter gör det enkelt att sätta ner på en kulle eller berg och formulera en plan om jag skulle förlora min GPS-data och jag var i obekant territorium.
diagrammet är den första referenspunkten som en pilot ska använda när man bygger en rutt för nästa flygning – att byggandet av en rutt kallas färdplanen.
lotsning
som nämnts flyger lotsningen flygplanet och hänvisar till flygplanets position till saker som piloten ser ut ur flygplanet. Det är lätt för en pilot att använda denna teknik när det finns mycket synliga och identifierbara landmärken som berg, arenor, monument, etc men det blir lite svårare när piloten börjar komma in på landsbygden.
det krävs lite övning för att kunna identifiera sjöar, järnvägar och kullar när det är allt du ser. Tricket är att leta efter saker som sticker ut som där vägar eller järnvägslinjer korsar en flod, eller när kraftledningar tar en tur. Udda formade sjöar bredvid kullar eller berg etc. Ett trick som jag tycker är användbart är när du är medveten om din position på diagrammet, lägg fingret där och vrid diagrammet så att det vetter mot hur du flyger. Om nästa sak som kommer upp på din karta är en väg som korsar en flod, bör du kunna se den ut genom fönstret.
lotsning tar övning och från tid till annan alla piloter bör få sektions ut, stänga av sin GPS, och öva denna teknik!
Dead Reckoning
när flygplanet är i flygning och färdplanen flygs måste piloten börja börja tajma benen och flyga sina planerade rubriker. Om färdplaneringsstadiet var korrekt bör piloten se och korsa sina valda landmärken vid de tider som anges i färdplanen. Med hjälp av goda Lotsningsförmåga kan piloten se till att rutten som faktiskt flygs matchar den rutt som planerades på diagrammet och fortskrider som den ska.
om det tar längre tid än planerat att nå de planerade landmärkena kan bränsle eller dagsljus bli ett problem, särskilt om flygningen är en lång längdresa!
exakt flygning
efter att ha spenderat en bra tid på att planera flygningen är det inte bra om flygplanet inte flygs enligt vad som planerades. Varje ben kommer att ha planerats för flygplanet att flyga med en viss hastighet, på en uppsättning rubrik för en viss tid och en viss höjd. Om bara en av dessa parametrar är avstängd kan en pilot snabbt bli osäker på sin position.
det krävs stor skicklighet och självdisciplin för att flyga med inställda parametrar!. Jag finner som piloter komma vidare in i deras erfarenhet dessa grundläggande grunderna i flygande blir bortglömda och piloter verkar få lata och flyga som de vill! Jag har sett 5000 timmars piloter som inte kunde hålla en höjd inom +/-300ft! De var hemska, medan en skicklig pilot skulle vara arg om de inte kan hålla en höjd inom +/-50ft!
om färdplanen kräver att flygplanet ska flygas med 100 knop på Rubrik 270 GHz vid 4000ft i 23 minuter ska piloten göra sitt bästa för att behålla dessa siffror. När flygplanet börjar vandra från dessa parametrar krävs mer arbete av piloten för att komma tillbaka till var de ska vara och ju längre de lämnar korrigeringen, desto längre kurs eller plan kommer de att vara!
för de flesta piloter är det acceptabelt att vara ur kurs med några grader eller efter schemat några minuter, men om en pilot blir osäker på sin position är det lätt för ett flygplan att vandra in i begränsat eller upptagen luftrum vilket kan leda till att inte bara skrika av ATC men kan sluta med att piloten böts eller åtalas!
bra airmanship kräver noggrann flygdisciplin.
korrigeringar under flygning för vind, väder
prognostiserat väder är bara väderläsarna som bäst gissar och ibland får de det lite av. Det är svårt att bedöma exakta mätvärden som vindhastighet och riktning, men båda kan ha en mycket dramatisk effekt på hur ett flygplan flyger.
när en pilot börjar se stora skillnader mellan de planerade landmärkeskorsningstiderna och de faktiska korsningstiderna måste den mentala matematiken börja. Om vinden är starkare än planerat och flygplanet ständigt blåses ur kurs måste en kurskorrigering tillämpas för att säkerställa att flygplanet börjar resa över marken på sin valda väg och förblir där!
i flygkorrigeringar händer hela tiden och vissa behöver en bra bit mental matematik för att räkna ut medan vissa kan flygas utan mycket krångel. Tricket att inflight korrigeringar är att göra dem tillräckligt tidigt som felet föreningar ju längre flygningen fortsätter. En liten 5 Aci-korrigering 2 miles in i ett flyg kan förhindra att flygplanet är nästan 10 miles ur kurs när de når 100nm bort!. Det är här bra lotsning, död räkning och exakta flygfärdigheter verkligen hjälper!
beslutsfattande
piloter fattar ständigt beslut och beräkningar för att säkerställa flygsäkerhet och en av de svåraste färdigheterna att utveckla när man navigerar i ett flygplan är att veta när man ska landa eller vända när vädret börjar förvärras.
många olyckor har inträffat i allmänflyget eftersom piloten hade ’Get-Home-I-Tus’ och fortsatte att flyga in i dåliga väderförhållanden snarare än valde att landa och vänta ut det. Åskväder, dimma, dimma, kraftigt regn, nattfall, snö, reducerande molntak är alla faror som piloter behöver övervaka under flygningen om de behöver justera sin plan och avleda runt vädret eller landa innan det är för sent.
även igår, jag landade i mitten av ingenstans med kunden som en unforecasted vägg av dimma framför oss sa att det var dags för en kaffepaus! 30 minuter senare hade solen bränt av den och vi fortsatte med våra dagars arbete.
det är alltid bättre att vara på marken som önskar att du flyger än att flyga och önskar att du var på marken!
avancerad flygnavigering
när de grundläggande färdigheterna för flygnavigering har lärt sig, går piloten sedan in i den verkliga världen. En som styrs av det globala positioneringssystemet – GPS.
dagens moderna flyg-GPS-enheter är fantastiska och även de små bärbara enheterna är mycket kraftfulla, exakta och prisvärda. När du är ute av flygskola detta kommer att vara det enda sättet en pilot kommer att navigera, men de måste ha kunskap om grunderna i fall GPS beslutar att inte fungera, och lita på mig när dess -30 kcal f GPS-enheter kan vara som min 6-åriga dotter och inte samarbeta!
GPS
de flesta av oss har alla använt en GPS antingen i bilen för att hitta din väg runt en obekant stad eller ut vandring, och för flygplan GPS gör samma sak förutom att det kommer att tala om piloten flygplanets läge (vanligtvis genom att visa sin position på en rörlig digital karta), där det är programmerad att gå till, hur lång tid det kommer att ta för att komma dit, hur snabbt det rör sig över marken, etc, alla samtidigt visa denna information över denna digitala karta. De mest grundläggande GPS-enheterna har ingen karta men visar bara ett antal vad som ska flyga och hur långt enheten är från önskad plats.
i den andra änden av spektrumet kan flygplan ha GPS-enheter med full rörliga kartor, terräng, luftrum, landningsbanor och till och med vad som kallas syntetisk Vision. Det är när GPS använder terrängdata i sin databas för att konstruera och skildra en 3D-bild av terrängen och världen som närmar sig! De är ganska coola men kan vara dyra!
en promenad runt en airshow eller Flygklubb flightline kommer att avslöja ganska mycket varje flygplan har en GPS-enhet av någon form inuti. Vissa kan vara inbyggda i skärmarna och avioniken monterade i cockpitpanelen, vissa kan vara bärbara enheter som sitter i en vagga ovanpå cockpitpanelen, och nu är vissa även iPads som kör en otrolig programvara som kallas ForeFlight.
när en GPS har destinationen in av piloten är det bara en fråga om att flyga upp magenta linje som visas på skärmen tills de når den destinationen. Det kommer att visa piloten exakt var de är när som helst och berätta för dem hur länge de måste gå tills de kommer dit. Det är verkligen omöjligt att gå vilse med hjälp av en GPS som ger piloten sätter i rätt destination till att börja med!
här är den bärbara GPS som jag för närvarande flyger inom företagets helikopter. Det Garmin aera 660 pekskärm och dess mycket bra. Min egen bärbara GPS är en Garmin GPSMap 296 och även efter 15 år brinner den fortfarande upp varje gång jag behöver det! Om det inte är -30 kcal F och då tänker det på det!
om du vill ta reda på mer information om Garmin aera 660 aviation GPS-enhet kan du hitta den här på Amazon.com
ForeFlight
för många piloter som inte flyger ett trafikflygplan tillkomsten av ForeFlight för iPhone & iPad har varit ett spel-växlare i den allmänna flygindustrin. Ursprungligen utvecklad av två piloter 2007 köptes den sedan av Boeing som också äger världens mest populära flygnavigeringspublikationer – Jeppesen.
denna programvara använder antingen ombord iPad GPS-mottagare eller en externt monterad GPS för att mata platsdata till iPad och visa flygplanets position på Jeppesen publikationer!. För $140 / år kan någon pilot ha en fullständig rörlig karta GPS med överlagrade väder -, trafik-och instrumentinriktningsprocedurer bland många, många andra funktioner! ForeFlight själv garanterar sin egen artikel!
laddar rutter eller väljer dem medan inflight är en bris och designarna av ForeFlight har satt sig ner med många piloter för att designa detta för att vara en av de enklaste, men ändå mest kraftfulla bärbara GPS -, rörliga kartprogramvaran som finns tillgänglig.
inte bara erbjuder ForeFlight navigationsinformationen, med månatliga uppdateringar kommer den att visa all aktuell information om flygplatser, heliports, NOTAM, luftrumsbyten och väderdata för inflight. Det är verkligen en bra programvara och om du är ny på luftfart rekommenderar jag starkt att du kolla in det!
FMS, autopiloter & flygledare
när flygplan börjar bli större och används främst för att flyga in och över molnen, går automatiseringen verkligen upp till plattan. De flesta moderna flygplan, företag & privata jetplan och större helikoptrar kommer att ha ett komplett avionikpaket som innehåller flera GPS-enheter, radioapparater, motor & flygplansparameterövervakning, flygledare, autopiloter och mycket mer.
dessa integrerade sviter kommer att använda ett FMS (Flight Management System) för att tillåta piloten/s att mata in en publicerad Flygplatsavgångsprocedur och routing förutbestämd av deras företagsledare/flygplanerare. När flygplanet har tagit av och piloterna väljer att flygplanet börjar automatiserad navigering, tar FMS sedan data från de integrerade GPS-och lokala radionavigeringsfyrarna och matar sedan in de valda navigationsruttdata i autopilotsystemet för att flytta flygplanets kontrollytor och få flygplanet att följa den valda rutten.
denna höga automatiseringsnivå gör det väldigt enkelt för piloterna att flyga flygplanet mycket exakt. Med hjälp av FMS för att styra flygvägen behöver piloterna bara mata in önskad höjd och flyghastighet i flygplanet ’Flight Director’ och flygplanet kommer att följa som begärts. När det är dags att börja en strategi i en flygplats piloterna kommer att välja ett Instrument tillvägagångssätt förfarande från FMS databasen och en gång rensas av ATC för tillvägagångssättet, piloterna aktivera FMS att flyga tillvägagångssättet och luta sig tillbaka tills det är dags för touch down!
Garbage in Garbage Out
ett av de många problemen med avancerad navigationsautomation är att den kommer att göra exakt vad piloten har sagt att den ska göra. Om piloten matar in fel data, destination, waypoint eller skär så kommer flygplanet att göra det, vilket kan komma till en överraskning för piloterna när flygplanet gör något det inte är tänkt att!
när jag först flyttade in i en modern helikopter med automation och ett FMS-system var det en brant inlärningskurva och det var väldigt lätt att göra ett misstag, särskilt när man programmerade en komplex rutt! Lyckligtvis var det allt i simulatorn så vi återställde bara och började igen, men det visar verkligen att oavsett vilken typ av navigationssystem eller teknik en pilot använder, om data är fel eller piloten gör ett misstag kan resultaten verkligen skicka blodtrycket stiger!
för att avsluta
har framstegen inom GPS-tekniken gjort det möjligt för piloter att navigera mycket enklare och säkrare och jag kan säga att från personlig erfarenhet att navigera med en GPS gör det enkelt att komma från punkt A till punkt B en enkel uppgift. Att ha de grundläggande navigationsgrunderna i mitt arsenal är alltid en trevlig känsla att veta att om tekniken misslyckas kommer jag fortfarande att kunna hitta mig och göra det till destinationen.
när tekniken går framåt blir det en spännande tid att se vilka navigationsuppfinningar som hittar sig in i cockpiten. Under tiden fungerar GPS bara bra för att låta alla i luften veta var de är och vilken väg att flyga för att komma hem!
om du tyckte att det här var intressant kanske du skulle vilja läsa dessa artiklar:
- hur lågt kan Flygplan lagligt flyga? Hur Grannarna Blir Irriterade!
- kapten eller Co-Pilot: Vad är skillnaden?
- Korsa En Gräns: Måste Privata Flygplan Gå Igenom Tullen?
