Аэронавигация
Аэронавига́ция (от греч. ἀήρ — воздух и лат. navigatio — плавание, судоходство) — прикладная наука о методах и средствах вождения воздушных судов (самолётов, вертолётов, БПЛА) по заданной пространственно-временной траектории, а также практический процесс управления движением летательного аппарата в воздухе.
Является ключевой составной частью более широкого понятия — организации воздушного движения (ОрВД).
История развития
Эволюция аэронавигации неразрывно связана с развитием авиационной техники и делится на несколько ключевых этапов:
- Визуальная навигация (1900—1920-е гг.).
Первые пилоты ориентировались исключительно по наземным ориентирам: дорогам, рекам, железнодорожным путям и характерным элементам рельефа. Для полётов ночью применялись аэромаяки — мощные световые прожекторы, устанавливаемые вдоль трасс.
- Радионавигация (1930—1970-е гг.).
Появление радиокомпасов и наземных радиомаяков приводная радиостанция (ПРС), VOR/DME. Пилоты получили возможность выполнять полёты вне видимости земли, в облаках и ночью, ориентируясь по приборам.
- Инерциальная и спутниковая навигация (с конца XX века).
Внедрение лазерных гироскопов и глобальных спутниковых систем (GPS, ГЛОНАСС). Современные воздушные суда способны автоматически выполнять полёт от взлёта до посадки с точностью до нескольких метров.
Основные задачи аэронавигации
В процессе выполнения полёта экипаж и автоматические системы решают следующие задачи:
- Определение текущего местоположения воздушного судна (координат, высоты и курса).
- Контроль выдерживания заданного маршрута полёта и расчёт поправок на ветер.
- Расчёт временных параметров (времени прибытия на контрольные точки маршрута и аэродром назначения).
- Контроль остатка топлива и расчёт его путевого расхода.
- Обеспечение безопасности в районе аэродрома и на трассе (обход опасных метеоявлений, выдерживание безопасных высот рельефа).
Методы аэронавигации
В современной авиации применяется комплексный подход, сочетающий несколько независимых методов навигации:
| Метод | Сущность метода | Используемые средства и приборы |
|---|---|---|
| Визуально-ориентирный | Сличение карты с видимой наземной обстановкой. | Полётная карта, наземные ориентиры. |
| Геонавигация (счисление пути) | Расчёт координат на основе непрерывного учёта скорости и курса. | Компас, УС, часы. |
| Радионавигация | Определение положения по сигналам наземных или бортовых радиостанций. | Радиокомпас, VOR/DME, ILS (курсо-глиссадная система). |
| Инерциальная навигация (ИНС) | Автономное определение координат с помощью датчиков ускорения. | Гироскопы, акселерометры. |
| Спутниковая навигация (GNSS) | Определение координат по сигналам орбитальных спутников. | Бортовые GPS/ГЛОНАСС-приёмники. |
Навигационные элементы полёта
Для выполнения навигационных расчётов используются следующие основные параметры:
- Курс воздушного судна (ИK/МК) — угол между направлением севера (истинного или магнитного) и продольной осью самолёта.
- Путевой угол (ЗПУ/ФПУ) — угол между направлением севера и направлением движения (траекторией) самолёта относительно земли.
- Угол сноса (УС) — угол между продольной осью самолёта и его реальной траекторией движения, возникающий из-за влияния ветра.
- Воздушная скорость (TAS) — скорость самолёта относительно воздушного потока.
- Путевая скорость (GS) — скорость самолёта относительно земной поверхности.
См. также
Литература
- Чёрный М. А., Кораблин В. И. Самолётовождение. — М.: Транспорт, 1973.
- Михайлов А. Н. Аэронавигационное обеспечение полётов. — М.: Авиация, 2011.