Comment les pilotes utilisent la navigation aérienne pour voler

La navigation aérienne est accomplie par diverses méthodes. La méthode ou le système utilisé par un pilote pour naviguer dans le système d’espace aérien actuel dépendra du type de vol (VFR ou IFR), des systèmes de navigation installés sur l’aéronef et des systèmes de navigation disponibles dans certaines zones.

Bilan mort et pilotage

Au niveau le plus simple, la navigation est réalisée grâce à des idées connues comme le calcul et le pilotage à mort. Le pilotage est un terme qui fait référence à la seule utilisation de références visuelles au sol. Le projet pilote identifie des points de repère, tels que des rivières, des villes, des aéroports et des bâtiments, et navigue entre eux. Le problème avec le pilotage est que, souvent, les références ne sont pas facilement visibles et ne peuvent pas être facilement identifiées par faible visibilité ou si le pilote déroute même légèrement. Par conséquent, l’idée de compter à mort a été introduite.

Le calcul à rebours implique l'utilisation de points de contrôle visuels ainsi que des calculs de temps et de distance. Le pilote choisit des points de contrôle qui sont facilement visibles du ciel et qui sont également identifiés sur la carte, puis calcule le temps nécessaire pour voler d’un point à l’autre en fonction de la distance, de la vitesse et du vent. Un ordinateur de vol aide les pilotes à calculer les calculs de temps et de distance, et le pilote utilise généralement un journal de planification de vol pour suivre les calculs en vol.

Navigation radio

Avec les aéronefs équipés d’aides à la radionavigation (NAVAIDS), les pilotes peuvent naviguer avec plus de précision que dans le seul calcul du bilan. Radio NAVAIDS est pratique dans des conditions de faible visibilité et constitue une méthode de secours appropriée pour les pilotes de l’aviation générale qui préfèrent la mise au repos. Ils sont aussi plus précis. Au lieu de voler d'un point de contrôle à l'autre, les pilotes peuvent voler en ligne droite vers un "repère" ou un aéroport. Des radio NAVAIDS spécifiques sont également nécessaires pour les opérations IFR.

Il existe différents types de radio NAVAIDS utilisés dans l'aviation:

• ADF / NDB: La forme la plus élémentaire de radionavigation est le couple ADF / NDB. Un NDB est une balise radio non directionnelle qui est stationnée sur le sol et émet un signal électrique dans toutes les directions. Si un aéronef est équipé d'un radiogoniomètre automatique (ADF), il affichera la position de l'aéronef par rapport à la station NDB au sol. L'instrument ADF est essentiellement un pointeur de flèche placé sur un affichage de type carte à compas. La flèche indique toujours la direction de la station NDB, ce qui signifie que si le pilote pointe l'avion dans la direction de la flèche en l'absence de vent, il volera directement vers la station. L’ADF / NDB est une NAVAID obsolète et un système sujet aux erreurs. Étant donné que sa portée est en visibilité directe, un pilote peut obtenir des lectures erronées en volant sur un terrain montagneux ou trop loin de la station. Le système est également sujet à des interférences électriques et ne peut prendre en charge qu'un nombre limité d'aéronefs à la fois. Beaucoup sont en cours de déclassement car le GPS devient la principale source de navigation.

• VOR: À côté du GPS, le système VOR est probablement le NAVAIDS le plus utilisé dans le monde. VOR, abréviation de VHF Omnidirectional Range, est un NAVAID radio qui fonctionne dans la plage des très hautes fréquences. Les stations VOR sont situées au sol et transmettent deux signaux: un signal de référence continu à 360 degrés et un autre signal directionnel à balayage.
• L’instrument d’aéronef (OBI) interprète la différence de phase entre les deux signaux et affiche les résultats sous forme radiale sur l’OBI (indicateur omni-portant) ou HSI (indicateur de situation horizontal), en fonction de l’instrument utilisé par l’aéronef. Dans sa forme la plus élémentaire, l’OBI ou l’IPS indique quelle radiale de la station l’aéronef est située et si l’aéronef vole ou s’éloigne de la station.

• Les VOR sont plus précis que les NDB et sont moins sujets aux erreurs, même si la réception est toujours susceptible de n'être visible qu'en visibilité directe.
• DME: L'équipement de mesure de distance est l'un des NAVAIDS les plus simples et les plus précieux à ce jour. Il s'agit d'une méthode de base utilisant un transpondeur dans l'aéronef pour déterminer le temps qu'il faut au signal pour se rendre à une station DME et en revenir. Le DME transmet sur les fréquences UHF et calcule la distance en distance. Le transpondeur de l'avion affiche la distance en dixième de mille marin.

• Une seule station DME peut gérer jusqu'à 100 avions à la fois et coexistent généralement avec des stations au sol VOR.
• ILS: Un système d'atterrissage aux instruments (ILS) est un système d'approche aux instruments utilisé pour guider les aéronefs jusqu'à la piste dès la phase d'approche du vol. Il utilise des signaux radio horizontaux et verticaux émis depuis un point situé le long de la piste. Ces signaux s’interceptent pour donner au pilote des informations de localisation précises sous la forme d’une pente de descente - une trajectoire de descente stabilisée à angle constant jusqu’à l’extrémité de piste. Les systèmes ILS sont aujourd'hui largement utilisés comme l'un des systèmes d'approche les plus précis disponibles.

GPS

Le système de positionnement global est devenu la méthode de navigation la plus précieuse dans le monde de l'aviation moderne. Le GPS s’est révélé extrêmement fiable et précis et est probablement le NAVAID le plus utilisé actuellement.

Le système de positionnement global utilise 24 satellites du département américain de la Défense pour fournir aux pilotes des données de localisation précises, telles que la position, la trajectoire et la vitesse de l’avion. Le système GPS utilise la triangulation pour déterminer la position exacte de l'avion au-dessus de la terre. Pour être précis, un système GPS doit avoir la capacité de collecter les données d'au moins trois satellites pour le positionnement 2D et de 4 satellites pour le positionnement 3D.

Le GPS est devenu une méthode de navigation privilégiée en raison de sa précision et de sa facilité d'utilisation. Bien qu'il y ait des erreurs associées au GPS, elles sont rares. Les systèmes GPS peuvent être utilisés partout dans le monde, même en terrain montagneux, et ne sont pas sujets aux erreurs de radio NAVAIDS, telles que la visibilité directe et les interférences électriques.

Utilisation pratique de NAVAIDS

Les pilotes voleront selon les règles de vol à vue (VFR) ou les règles de vol aux instruments (IFR), en fonction des conditions météorologiques. Lors de conditions météorologiques de vol à vue (VMC), un pilote peut voler en utilisant uniquement le pilotage et la comptabilisation à l'arrêt, ou bien il peut utiliser des techniques de navigation radio ou GPS. La navigation de base est enseignée aux premiers stades de la formation au pilotage.

Dans des conditions météorologiques aux instruments (IMC) ou en vol IFR, le pilote doit s’appuyer sur des instruments du poste de pilotage, tels qu’un système VOR ou GPS. Parce que voler dans les nuages ​​et naviguer avec ces instruments peut être difficile, un pilote doit obtenir une qualification d'instrument de la FAA pour voler dans les conditions IMC de manière légale.

Actuellement, la FAA met l'accent sur la nouvelle formation pour les pilotes de l'aviation générale sur les aéronefs à technologie avancée (TAA). Les TAA sont des aéronefs dotés de systèmes de pointe hautement techniques, tels que le GPS. Même les avions de sport légers sortent d'usine avec des équipements de pointe. Il peut être déroutant et dangereux pour un pilote d'essayer d'utiliser ces systèmes de poste de pilotage modernes en vol sans formation supplémentaire, et les normes de formation actuelles de la FAA ne suivent pas ce problème.

Le programme FITS mis à jour de la FAA a finalement résolu le problème, bien que le programme reste volontaire.