Cómo los pilotos usan la navegación aérea para volar

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

Recuento de muertos y pilotaje

En el nivel más simple, la navegación se logra a través de ideas conocidas como cálculo de cuentas y pilotaje. Pilotaje es un término que se refiere al uso exclusivo de las referencias visuales de fondo. El piloto identifica puntos de referencia, como ríos, ciudades, aeropuertos y edificios, y navega entre ellos. El problema con el pilotaje 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 desvía, incluso ligeramente. Por lo tanto, se introdujo la idea de cómputo muerto.

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

Navegación por radio

Con las aeronaves equipadas con ayudas de navegación por radio (NAVAIDS), los pilotos pueden navegar con mayor precisión que solo con el cómputo muerto. Radio NAVAIDS es útil en condiciones de baja visibilidad y actúa como un método de respaldo adecuado para pilotos de aviación general que prefieren el cálculo de cuentas. También son más precisos. En lugar de volar de un punto de control a otro, los pilotos pueden volar en línea recta hasta un "punto fijo" o un aeropuerto. También se requieren radio NAVAIDS específicas para las operaciones IFR.

Existen diferentes tipos de radio NAVAIDS utilizados en la aviación:

• ADF / NDB: la forma más elemental de navegación por radio es el par ADF / NDB. Un NDB es una baliza de radio no direccional que está estacionada en el suelo y emite una señal eléctrica en todas las direcciones. Si una aeronave está equipada con un buscador automático de dirección (ADF), mostrará la posición de la aeronave en relación con la estación NDB en tierra. El instrumento ADF es básicamente un puntero de flecha colocado sobre una pantalla tipo tarjeta brújula. La flecha siempre apunta en la dirección de la estación NDB, lo que significa que si el piloto apunta el avión en la dirección de la flecha en una situación sin viento, volará directamente a la estación. El ADF / NDB es un NAVAID obsoleto, y es un sistema propenso a errores. Como su alcance es de línea de visión, un piloto puede obtener lecturas erróneas cuando vuela en terreno montañoso o demasiado lejos de la estación. El sistema también está sujeto a interferencias eléctricas y solo puede acomodar aeronaves limitadas a la vez. Muchos están siendo dados de baja a medida que el GPS se convierte en la principal fuente de navegación.

• VOR: junto al GPS, el sistema VOR es probablemente el sistema NAVAIDS más utilizado en el mundo. VOR, abreviatura de VHF Omnidirectional Range, es un sistema NAVAID basado en radio que opera en el rango de muy alta frecuencia. Las estaciones VOR están ubicadas en el suelo y transmiten dos señales: una señal de referencia continua de 360 ​​grados y otra señal direccional de barrido.
• El instrumento de aeronave (OBI) interpreta la diferencia de fase entre las dos señales y muestra los resultados como un radial en el OBI (indicador de cojinete universal) o HSI (indicador de situación horizontal), dependiendo del instrumento que use la aeronave. En su forma más básica, el OBI o HSI describe en qué radio de la estación se encuentra la aeronave y si la aeronave está volando hacia o desde la estación.

• Los VOR son más precisos que los NDB y son menos propensos a los errores, aunque la recepción aún es susceptible solo a la línea de visión.
• DME: El equipo de medición de distancias 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 en viajar hacia y desde una estación DME. DME transmite en frecuencias UHF y calcula la distancia de rango de inclinación. El transpondedor en la aeronave muestra la distancia en décimas de una milla náutica.

• Una sola estación DME puede manejar hasta 100 aviones a la vez, y generalmente coexisten con estaciones terrestres VOR.
• ILS: un sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS) es un sistema de aproximación por instrumentos que se utiliza para guiar a las aeronaves hacia 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 se interceptan para proporcionar al piloto información precisa sobre la ubicación en forma de una pista de planeo: una trayectoria de descenso estabilizado y de ángulo constante hasta el final de la pista. Los sistemas ILS se usan ampliamente hoy en día como uno de los sistemas de enfoque más precisos disponibles.

GPS

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

El sistema de posicionamiento global utiliza 24 satélites del Departamento de Defensa de los EE. UU. Para proporcionar datos de ubicación precisos, como la posición de la aeronave, la pista y la velocidad a los pilotos. El sistema GPS utiliza la triangulación para determinar la posición exacta del avión sobre la tierra. Para ser precisos, un sistema GPS debe tener la capacidad de recopilar datos de al menos tres satélites para el posicionamiento en 2D y 4 satélites para el posicionamiento en 3D.

El 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 utilizar en cualquier parte del mundo, incluso en terrenos montañosos, y no son propensos a los errores de la radio NAVAIDS, como la línea de visión y la interferencia eléctrica.

Uso práctico de NAVAIDS

Los pilotos volarán según las reglas de vuelo visual (VFR) o las reglas de vuelo por instrumentos (IFR), dependiendo de las condiciones climáticas. Durante las condiciones meteorológicas visuales (VMC), un piloto puede volar utilizando el pilotaje y el cálculo de cuentas solo, o puede usar la navegación por radio o las técnicas de navegación por GPS. La navegación básica se enseña en las primeras etapas del entrenamiento de vuelo.

En condiciones meteorológicas (IMC) del instrumento o mientras vuela IFR, un piloto necesitará confiar en los instrumentos de la 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 Instrumento FAA para volar en condiciones IMC legalmente.

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

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