Навигация в самолете. Способы ориентирования в воздухе.

Есть шесть способов навигации.

Первый, самый простой, это полет по визуальным ориентирам.
Ну как на машине, только выше.

Сюда же относится и полет с компасом и картой. На машине мы в нее поглядывали, чтобы знать, где мы или как далеко до следующего поворота.
Так и на самолете. Наша дорога - это азимут на компасе, в примеру, 270, на запад.

Понятно, что такой способ полета, особенно, спрашивая дорогу - не самый надежный способ безопасно добраться до точки назначения. Поэтому на заре авиации был придуман второй способ ориентирования - РАСЧЕТНЫЙ.

Когда мы земле, мы знаем прогноз погоды, куда и с какой силой дует ветер. Также мы знаем основные характеристики самолета - скорость круизного полета и скорость набора-снижения.

Перед вылетом мы с помощью штурманской линейки (ох уж эта штурманская линейка) или маршрутного калькулятора рассчитываем направление и время полета от аэродрома взлета до первой поворотной точки с учетом нашей скорости и ветра, от нее - к следующей, и так далее.
Основные приборы, которые нам помогают в полете - это компас, который показывает нам нашу в кавычках дорогу, и секундомер, который показывает время на этом отрезке и позволяет понять, в какой момент делать следующий поворот.
При кажущейся простоте - довольно надежный метод, особенно на недлинных перелетах. Но, любое изменение направления или силы ветра влечет за собой “сдувание” самолета с маршрута, и, двигаясь далее по рассчитанным отрезкам, мы будем только накапливать и увеличивать ошибку.

Третий способ навигации - астронавигация, или ориентирование по звездам - использовался на дальних маршрутах, к примеру, на бомбардировщиках второй мировой, на трансатлантике, или при полетах на Северный или Южный полюс, где компас вообще теряет актуальность, поскольку сам сходит с ума и теряется, и предыдущий метод с компасом просто отпадает.

Следующий, четвертый, и наверное, самый главный на сегодня способ - это радионавигация.
Еще наши древние предки для морских путешествий начали создавать яркие и заметные объекты на берегу - маяки.
В воздушном же океане такими ориентирами стали радиомаяки - антенны, излучавшие радиосигнал, который давал возможность запеленговать такие антенны, и сделать довольно простой и быстрый, и, одновременно, точный расчет своего местоположения.

Постепенно на территории всех стран, что развивали у себя авиацию, стали появлятся излучающие сигнал радиовышки. Мир авиации стал другим - самолетом теперь легко и безопасно может управлять один пилот, необходимый курс можно задавать крутилкой на панели, и автопилот будет вести вас в желаемую вами точку, делая поправки на ветер, скольжения, рыскания и сдувания самолета.
Для каждого большого аэропорта стало правилом хорошего тона иметь свой радиомаяк, также их ставили в тех местах, где аэропортового покрытия не хватало, а отрезки между маяками назвали воздушными трассами.

Пятый способ авианавигации - спутниковая. По факту, это тоже радионавигация, но мы выделяем это в отдельный способ, поскольку радиомаяки находятся не на земле, а просто в небе.
При этом, GPS - это не первая спутниковая навигация. Первой была американская Transit, она же Navsat, впервые протестирована в 1960, и запущена в 1964.
Navsat использовала доплеровский эффект, это как костюм Шелдона из Теории большого взрыва.
Холодная война требовала все новых решений, в том числе для авиации и ракет, поэтому вслед за Транзитом американцы стали разрабатывать систему, которая бы позволила точно ориентировать высокоскоростные цели.
Такой системой стала известнейшая Navstar GPS, чип которой сейчас стоит в каждом телефоне.

Ну и шестая система воздушной навигации - это инерциальная.
Первоначально была основана на принципе гироскопов - вращающихся дисков, которые позволяют сохранять положение в пространстве вне зависимости от любых внешних факторов. Теперь же в качестве гироскопа используются полупроводниковые и лазерные системы.

Все системы дополняют друг друга. Ведь инерциальная система из-за поправок не может обеспечить абсолютную точность, как, к примеру, GPS навигация, способная вести самолет в пространстве с точностью до 80 сантиметров, в том числе и на посадке.

Поэтому три инженерных системы - инерциальная, GPS и навигация по наземным маякам - помогают и дополняют друг друга.Четвертой страхующей системой является сам пилот, перед которым, в случае отказа всего, должны быть карта, компас и умение летать.

0:00-2:52 - Навигация на земле и в небе
2:53-5:03 - Визуальное ориентирование
5:04-6:18 - Рассчетный метод ориентирования
6:19-6:56 - Астронавигация - ориентирование по звездам
6:57-11:16 - Радионавигация по наземным маякам
11:17-13:29 - Спутниковая радионавигация
13:30-15:50 - Инерциальная навигация. Лазерный гироскоп.
15:51-17:55 - В кабине самолета - общий обзор навигационных приборов
17:55-18:58 - Garmin 100, Garmin GNS 430, Garmin 650, Garmin 375 - развитие GPS навигации
18:59-20:28 - Планшеты и телефоны, как сборник карт и резервные GPS устройства
20:29-21:20 - Итоги и анонсы