Flygnavigering

Flygplan navigering

Den flygtrafik handlar om den planerade rörelsen av flygplan i rymden, inklusive teoretiska grunderna, färdplanering och genomförande.

I flygnavigering används samma tekniker som i allmän navigering , men med olika betoning. Varje flygplan, oavsett om det är en ballong, en segelflygplan, ett flygplan eller ett jetflygplan ("jet") rör sig med sin egen hastighet i ett tredimensionellt utrymme. För att kunna navigera säkert måste därför en pilot kunna utföra följande fem bestämningar:

  1. Bestämning av flyghållning
  2. vertikal positionering
  3. Hastighetsdetektering
  4. horisontell plats
  5. Positionering

Sekvensen för dessa 5 deluppgifter motsvarar deras genomsnittliga prioritet i manuellt styrda flygplan - bland annat för att säkerställa korrekt aerodynamik och flyghastighet samt en tillräcklig höjd över marken. Prioriteten kan dock ändras (t.ex. vid användning av autopilot eller vid höga eller mycket låga höjder). Vid glidning är till exempel de viktigaste målvärdena, höjd och hastighet, mottot "hastighet är halveringstid", som varje studentpilot känner till.

Övervakar attityden

Fastställandet och regelbunden övervakning av flyginställningen är inget problem under dagtid och normala väderförhållanden.

Enligt visuella flygregler ( Visual Flight Rules , VFR) ska piloten kontrollera attityden baserat på horisonten (endast LR D CTR) möjlig och till golvet. Med nederbörd eller kraftig dis kan det vara mycket svårare eller till och med omöjligt. Även erfarna civila eller testpiloter kan utsättas för svindel utan att se jorden . H. förlorar rumslig orientering utan att märka detta i balansorganet eller skinkorna. De instrumentflygregler ( instrumentflygreglerna , IFR) tillåter moln eller nattetid . Den konstgjorda horisonten visar flygpositionen i förhållande till jordytan (”direkt system”); Detta mest viktiga navigeringsinstrument kan dock också ersättas med en kombination av vridpekare och nivåindikator ("indirekt system"). Den indirekta bestämningen av den rumsliga positionen kräver god fantasi och lite erfarenhet som har testats under stress.

Vertikal plats

Lufttrycket minskar med ökande höjd . En barometrisk höjdmätare ombord på ett flygplan kan därför användas för att bestämma flyghöjden ( altitude serve). Innan start måste flygplatsens aktuella lufttryck sänkas till havsnivå (QNH) på höjdmätarens kalibreringsskala. Som ett resultat visas flygfältets höjd över havet ( höjd ) normalt för ett flygplan som står på marken . För flygningar i trafikmönster eller nära fältet ställs vanligtvis lufttrycket ( QFE ) på flygfältet på höjdmätaren, eftersom endast den relativa höjden över marken är avgörande här. Med denna inställning visas ett flygplan som står på marken som noll höjd. Från en regionalt överenskommen flyghöjd (ofta 5000 ft eller 10000 ft) är höjdmätaren inställd på den så kallade standardatmosfären (1013,25 mb ) så att samma höjd visas i alla flygplan för att undvika kollisioner. Denna inställning används sedan för att flyga på så kallade flygområden .

En radiohöjdmätaren , höjden av flygplanet, förutom marken ( höjd detektera). En radiosignal avges från flygplanet till marken, reflekteras av den och tas emot igen av flygplanet. Höjden kan bestämmas utifrån radiosignalens varaktighet. En användbar skärm kan endast erhållas över plan terräng (t.ex. havet), eftersom ojämnheter på marken påverkar displayen.

Variometern används för att bestämma flygplanets stigning och nedstigning . Här är tryckdifferensen i luften vid upp- eller nedstigning ett mått på vertikal hastighet.

Horisontell plats

Den konstgjorda horisonten visar piloten om och hur mycket hans maskin lutar längs de längsgående och tvärgående axlarna. Horisontlinjens position mot justeringsmärket motsvarar den faktiska horisonten. Kursen bestäms med en magnetkompass eller en kompassstyrd kursgyro .

Positionering

I luftfartens tidiga dagar flögs sikten. Kyrktorn, berg och andra bärpunkter användes för att bestämma positionen. Det var känt på flygspråket under Franzen . Radioplats används idag i flygplan med elektrisk strömförsörjning . Genom att sikta på flera sändare med en riktningsantenn kan flygplanets exakta kurs bestämmas.

Tröghetsnavigering är helt oberoende av externa signaler . Före start matas flygplanets exakta position (höjd över havet, riktning, geografisk longitud och latitud) in i fordonsdatorn. Tre accelerometrar mäter varje acceleration och därmed kursen eller hastighetsförändringen. En dator beräknar informationen på skärmen från data.

Ett sätt att positionera är förutom de olika metoderna för radionavigering , satellitnavigering ( GPS , GLONASS eller Galileo ). Genom att sikta mot flera satelliter kan din egen position bestämmas till några meter, men bestämningen av höjden är mindre exakt. Denna felaktighet orsakas av atmosfäriska förändringar i signalutbredningstiden och uppträder särskilt över ekvatorn. Smart distribuerade kontrollstationer (i Europa EGNOS- systemet) känner igen felaktigheten och skickar en korrigeringssignal. Detta skickas kostnadsfritt och bearbetas av en så kallad DGPS- mottagare till en rensad signal för navigationsapplikationen.

Denna korrigeringssignal skickas för sällan för kraven på civil luftfart. För att ett GNSS ska kunna godkännas för instrumentflygning måste det kunna bearbeta en kodad signal som är föremål för en laddning och som sänds mycket oftare. En sådan (avgiftsbelagd) pålitlighetstjänst är redan planerad för Galileo.

Hastighetsdetektering

Man måste skilja mellan

  • vindhastigheten enligt storlek och riktning,
  • hastigheten relativt den omgivande luften och
  • hastigheten över marken.

Storleken på vindhastigheten ( knop ) och vindriktningen tillhandahålls av den meteorologiska tjänsten. Dessa måste tas med i beräkningen när du planerar flygningen.

Flygplanets hastighet relativt den omgivande luften bestäms genom att mäta dynamiskt tryck med lufthastighetsindikatorn . Skillnaden mellan totaltryck ( lufttryck + tryck orsakat av flygplanets rörelse i förhållande till luften) och statiskt tryck (lufttryck) mäts och visas ( IAS, Indicated Air Speed ). Om denna hastighetsindikering korrigeras av lufttrycket / flyghöjden talar man om TAS, (True Airspeed) . Detta tjänar också till att bestämma hastigheten i procent av ljudhastigheten ( Mach ).

Hastigheten över marken ( GS, markhastighet ) kan beräknas utifrån den hastighet som erhålls på detta sätt samt vindhastigheten och vindriktningen.

Flygtrafiktjänst

Olika radiotjänster för flygtrafik sammanfattas under termen flygtrafiktjänst .

webb-länkar

litteratur