اصطلاح Navigation "قسمت دوم"

اصطلاحا به این پالسهای جهت دار که از یک ایستگاه NDB در فضا انتشار پیدا میکنند Bearing میگویند .

نکته مهم : هر Bearing دارای دو سمت میباشد که یکی از آنها هواپیما را به صورت Out Bound پرواز میدهد و هواپیما را از ایستگاه دور میکند که این سمت همیشه با سمت خود Bearing برابر است که اصطلاحا آنرا Magnetic Bearing From مینامند و دوم سمتی است که هواپیما را In Bound پرواز میدهد و به سمت ایستگاه میبرد که این سمت 180 درجه با خود Bearing اختلاف دارد که اصطلاحا به آن Magnetic Bearing To میگویند . آنچه که Fixed Card ADF نشان میدهد در اصل زاویه ما بین محور طولی هواپیما و ایستگاه NDB میباشد که موافق حرکت عقربه های ساعت قابل اندازه گیری است که اصطلاحا به این زاویه Relative Bearing میگویند . هر زمان Relative Bearing هواپیما در بالای مرز Wing Tip قرار گیرد معیار محاسبه Nose هواپیما میباشد و هواپیما در حالت In Bound قرار دارد ولی اگر عقربه زیر مرز Wing Tip قرار گیرد معیار محاسبه Tail هواپیما میباشد و هواپیما در حالت Out Bound قرار دارد . اصطلاحا به مرز Wing Tip مرز Station Passage نیز میگویند . اطلاعاتی که ADF به ما میدهد در اصل یک اطلاعات Non Magnetic میباشد . برای اینکه بتوانیم به سمت ایستگاه پرواز کنیم یا از آن دور شویم باید جایگاه ایستگاه را نسبت به Magnetic North بدست آوریم . به همین جهت اگر Compass Heading یا Magnetic Heading را به آن اضافه کنیم Magnetic Bearing To بدست می آید که در اصل سمتی است که اگر هواپیما به آن سمت گردش کند به طرف ایستگاه پرواز خواهد کرد و Relative Bearing هواپیما صفر خواهد شد . هر زمان در پرواز Magnetic Bearing To را معکوس کنیم Positionهواپیما نسبت به ایستگاه مشخص میشود که اصطلاحا به لین عمل Orientation یا Position Identification میگویند .

R.B + M.H = MBTO

MBTO ±180 = P.B = MBFROM

3) ADF Receiver :

ADF Receiver در قسمت Radio Panel هواپیما قرار دارد که توسط آن خلبان میتواند ایستگاه های مورد نظر خود را ست کند . این دستگاه دارای یک Range Selector است که باید در موقعیتی قرار گیرد که فرکانس مورد نظر روی Range مورد نظر باشد . دکمه Main Selector دارای 5 حالت میباشد زمانی که ADF خاموش است این Selector روی حالت Off قرار دارد در زمان Navigation این Selector باید روی Navigation باشد چون دراین حالت هم Loop Antenna وهمSense Antenna کار میکنند و عقربه سمت ایستگاه را نشان میدهد . REC Position یکی دیگر از این پنج حالت است که برای شناسایی ایستگاههایی است که امواج AMدر فضا منتشر میکنند به تعبیر دیگر در این حالت فقط Sense Antenna کار میکند و فقط Morse Code & Voice را خواهیم داشت . BFO Position یکی از حالات دیگر است که به منظور شناسایی ایستگاههایی است که امواج Continues Wave ( CW ) در فضا منتشر میکنند ما در ایران ایستگاه CW نداریم . منظور از امواج CW امواجی هستند که هیچ تغییری در دامنه و یا فرکانس آنها انجام نشده است و از امواج AM نیز Long Range تر هستند و حالت آخر که Test Position نام دارد که برای تست کردن ADF قبل از پرواز میباشد به طوری که بعد از ست کردن فرکانس و Identify کردن ایستگاه Main Selector را روی ADF میگذاریم در این حالت عقربه جهت ایستگاه را به ما نشان میدهد سپس Main Selector رل روی حالت Test میبندیم تا اینکه عقربه به اندازه 90 درجه گردش کند سپس دوباره Main Selector را بر میگردانیم اگر عقربه همان جایگاه قبلی را نشان داد که دستگاه برای پرواز قابل اعتماد است در غیر این صورت نمیتوان با آن پرواز کرد . در سیستم های جدید REC و Test را حذف کرده اند و بجای آن یک حالت به نام Ant قرار داده اند که با انتخاب این حالت هم ایستگاه را میتوان شناسایی کرد و هم تست دستگاه را انجام داد .

Intercepting :

یعنی با یک سری محاسبات و دستورعملهای خاص بتوانیم روی یک Bearing مشخص قرار بگیریم تا در حالت In Bound یا Out Bound نسبت به ایستگاه پرواز کنیم . هر Intercept دارای پنج مرحله میباشد که هدف از این پنج مرحله بدست آوردن Intercept Heading میباشد یعنی سمتی که هواپیما را به سمت Bearing مورد نظر پرواز میدهد . این پنج مرحله عبارتند از :

1) Present Bearing

2) Desired Bearing

3) Off

4) Intercept Angel

5) Intercept heading

در Intercepting Out Bound 30/60 به این صورت عمل میکنیم که Minimum Intercept Angel برابر 30 درجه و Maximum Intercept Angel برابر 90 درجه در نظر میگیریم . که همیشه این دو خط را نسبت به Desired Bearing رسم میکنیم . اعداد ما بین این دامنه 60 جوابی است که شامل 60 Intercept Heading است . لازم به ذکر است در حالت Out Bound این روش هیچ محدودیتی وجود ندارد .

در Intercepting In Bound 30/60 نسبت به میزان Offهای 30 درجه و بزرگتر دارای محدودیت است به این صورت که هر زمان Off بزررگتر یا برابر 30 درجه شود خط 30 را رسم نمیکنیم و جواب مابین خط 90 درجه با خود Present Bearing خواهد بود و همیشه در این حالت دامنه جواب میتواند کمتر از 60 درجه نیز باشد ولی در حالت Offهای کمتر از 30 درجه هیچ محدودیتی نخواهیم داشت . لازم به ذکر است که در حالت In Bound معیار محاسبه Magnetic Bearing To The Station یا به عبارت دیگر همان In Bound Course خواهد بود .

Tracking :

منظور از Tracking همان ثابت ماندن بر روی یک Bearing مشخص میباشد . در زمانیکه در پرواز Cross Wind داشته باشیم و نیاز به Wind Correction Angel داشته باشیم در این حالت همیشه Headingهواپیما در امتداد Course مورد نظر نخواهد بود و همیشه به اندازه W.C.A اختلاف خواهد داشت ADF همیشه مقدار W.C.A اعمال شده را به ما نشان میدهد در اصل در این زمان همیشه رابطه زیر بر قرار است :

R.B + M.H = MBTO = Cte

این بدان معنی است که که هواپیما روی Bearing مورد نظر خود ثابت باقی مانده است . در حالت InBound Tracking همیشه ADF به اندازه W.C.A اعمال شده نسبت به عدد صفر و مخالف جهت وزش باد نشان میدهد و در حالت Out Band Tracking همیشه ADF به اندازه W.C.A اعمال شده نسبت به عدد 180 موافق جهت وزش باد را نشان میدهد .

میزان W.C.A مورد نیاز در Tracking به دو عامل بستگی دارد اول به میزان Off شدن از روی Bearing و دوم به سرعت باد . که میزان محاسبه W.C.Aاز روش Tail & Error محاسبه میشود .

Homing :

یکی از متداول ترین سرویسهایی که میتوان از ADF گرفت همین Homing To The Station است در این حالت خلبان فقط عقربه را دنبال میکند یعنی همان Follow The Needle میکند به طوری که همیشه Relative Bearing = 0 باشد و ایستگاه در Nose قرار بگیرد . Homing در حالت From هیچ معنایی ندارد و فقط در حالت In Bound انجام میشود . در Homing هدف فقط رسیدن به ایستگاه است به همین جهت ثابت ماندن روی یک Bearing خاص در آن معنی ندارد . در زمان Cross Wind مسیر هواپیما کمانی شکل است که در هر نقطه روی این کمان Relative Bearing = 0 خواهد بود . Homing فقط در مورد ADF امکان پذیر است .

Station Passage :

Positive Indication در زمان Station Passage بوسیله ADFدر دو حالت تعریف میشود اول به صورت Drop کردن عقربه به میزان 180 درجه زمانی که از Over Head ایستگاه عبور میکنیم و دوم عبور کردن عقربه ADF از مرز دو Wing Tip و به زیر دو Wing Tip حرکت کردن که این حالت زمانی اتفاق می افتد که از کنار ایستگاه NDB عبور میکنیم .

Time & Distance To The Station :

برای اینکه بتوانیم زمان و مسافت را نسبت به ایستگاه مشخص کنیم ابتدا هواپیما را در حالتی قرار میدهیم که Abeam شویم سپس شروع به زمان گرفتن میکنیم و سمت را ثابت نگه میداریم تا زمانی که عقربه 10 درجه گردش کند آنگاه زمان را نگه میداریم و از فرمولهای زیر زمان و مسافت را نسبت به ایستگاه محاسبه میکنیم :

Time To The Station = Elapse Time Between Two Bearing ÷ Bearing Chang

Distance To The Station = [ Elapse Time (min) × TAS Or GS ] ÷ Bearing Chang

[align=center]VOR[/align]

این دستگاه با امواج VHF کار میکند . امواج VHF عملا نه Sky Wave دارند و نه Ground Wave به همین دلیل آنتن این امواج معمولا باید از سطح زمین بالاتر قرار بگیرد . سیستم هایی که با این امواج کار میکنند مانند VOR جزء سیستمهای Short Range ناوبری به حساب می آیند . حداکثر مسافتی که این امواج قابل دریافت هستند 200 مایل است . نوع انتشار امواج از آنتن VOR به صورت Rotation است یعنی در هر لحظه فقط در یک جهت خاص پالس میفرستد ولی چون سرعت Rotation آن بسیار بالا است چیزی در حدود 1600 دور در دقیقه این خلاﺀ انتشار امواج حس نمیشود . کلا امواج VHF در هواپیمایی برای دو منظور استفاده میشود Communication و Navigation که میتوان آنرا طبق نمودار زیر نشان داد :

VHF 108.00 → 135.95

Navigation 108.00 → 117.95 , 200 Channel , Spacing 50 KHZ

Communication 118.00 → 135.95 , 360 Channel , Spacing 50 KHZ

Communication 118.00 → 135.975 , 720 Channel , Spacing 25 KHZ

ILS (Localizer) مضارب فرد 118.00 → 111.95

بزرگترین ضعف امواج VHFهمان Line Of Sight بودن آنها است که موجب میشود اشکال مختلف زمین بتواند به راحتی مانع از انتشار این دسته امواج بشود و باعث محدود شدن دامنه انتشارشان بشود . Ground Station یک VOR نسبت به شمال مغناطیسی دارای جهت میباشد در نتیجه پالسهایی که در فضا انتشار میدهد نسبت به شمال مغناطیسی قابل اندازه گیری است که اصطلاحا به این پالسها Radial میگویند .

هر Radial دارای دو سمت است که یکی هواپیما را Out Bound و دیگری هواپیما را به صورت In Bound پرواز میدهد که اصطلاحا به این دو سمت Course میگویند . در حالتهای In Bound و Out Bound میتوان رابطه Radial و Course را به این صورت مطرح کرد که :

Course = Radial (From)

Course = Radial (To) ± 180

بزرگترین برتری VOR در این است که اطلاعاتی که به ما میدهد Magnetic است به همبن جهت در تعیین Position کردن هواپیما Heading Indicator هیچ نقشی ندارد . برتریهای دیگری که این سیستم دارد عبارتند از :

1) Accuracy = 1

2) Many And Straight Magnetic Course

3) Automatic W.C.A

4) Free From Any Interference

دقت این دستگاه نسبت به هر Courseی که پرواز میکند1± درجه است . تمام Courseهایی که به ما نشان میدهد Magnetic است و نسبت به شمال مغناطیسی تصحیح شده است و دیگر برتری اینکه عوامل طبیعی مانند Thunder Storm و Precipitation بر روی این دستگاه تاثیر نمیگذارد .

VOR Component :

این سیستم شامل سه جزء اصلی میباشد :

1) VOR Antenna

2) VOR Indicator

3) VOR Receiver

VOR Antenna :

در هواپیماهای سبک معمولا آنتن VHF بصورت V شکل میباشد که روی بدنه هواپیما نصب شده است و آنتن های Communication آنتن های تیغه ای شکلی هستند که روی بدنه قرار دارند .

VOR Indicator :

شامل اجزاء زیر میباشد :

1) Azimuth Card

2) OBS ( Omni Bearing Selector / Course Selector )

3) CDI ( Course Deviation Indicator )

4) TO / FROM Indicator

5) Navigation Off Flag

توسط OBS میتوان Course مورد نظر را در Top Index ست کرد CDI همیشه سمت Course را به ما نشان میدهد بدون در نظر گرفتن Heading هواپیما در اصل حس VOR از هواپیما یک نقطه است . TO / FROM Indicator به خلبان In Bound بودن یا Out Bound بودن را نسبت به ایستگاه با توجه به Course ست شده نشان میدهد . در اصل هر Courseی را که در بالای VOR ست میکنیم نسبت به ایستگاه میتوانیم یک حالت داشته باشیم یا In Bound باشیم یا Out Bound باشیم . Off Flag زمانی ظاهر میشود که نتوانیم با دستگاه VOR ناوبری کنیم .

VOR Receiver :

این قسمت در Radio Panel هواپیما قرار دارد و از دو قسمت Communication و Navigation تشکیل شده است . ایستگاه های VOR توسط Morse Code های سه حرفی شناسایی میشود .

VOR Indication With Difference Selected Course :

برای آنکه بتوانیم VOR Indication را با Selected Course های مختلفی که در بالای VOR ست میشود بخوانیم باید این دو تعریف را بدانیم :

خطی است که در جهت Course مورد نظر از مرکز VOR رسم میشود . Course Arrow : 1-

خطی که در مرکز VOR عمود بر Course Arrow رسم میشود . 2- Cross Bar :

با رسم این دو خط اطراف VOR را به چهار منطقه تقسیم میکنیم که در کل هواپیما میتواند هشت حالت نسبت به ایستگاه داشته باشد . برای هواپیماهایی که بالای Cross Bar قرار دارندFROM Indication و برای هواپیماهایی که زیر Cross Bar قرار دارند TO Indication ظاهر میشود . برای هواپیماهایی که در سمت راست Course Arrow باشند CDI به چپ و هواپیماهایی که سمت چپ Course Arrow هستند CDI به سمت راست متمایل میشود .

From & Left
From & Right

To & Left
To & Right

نکته مهم : Heading هواپیما هیچ تاثیری در تعیین Position کردن آن ندارد . در اصل مهمترین کاری که Heading انجام میدهد اینست که اولا اگر اختلاف Selected Course با Heading هواپیما کوچکتر از 90 درجه باشد هر سمتی را که CDI نشان دهد و هواپیما بر اساس آن گردش کند CDI دستگاه Center خواهد شد . یعنی هواپیما به Selected Course مورد نظر خواهد رسید اصطلاحا این حالت را Normal Sensing مینامند . ولی اگر اختلاف Selected Course و Heading بیش از 90 درجه باشد اصطلاحا آنرا Reverse Sensing مینامند . بدان معنی که هر سمتی که CDIنشان میدهد اگر خلافش گردش کنیم به Selected Course مورد نظر خواهیم رسید .

VOR Orientation ( Position Identification ) :

برای تعیین موقعیت کردن توسط VOR ابتدا OBS را میچرخانیم تا CDI در حالت Center قرار گیرد و TO/FROM Indicator در حالت FROMقرار بگیرد در این حالت هرچه که در Top Index بخوانیم همان Present Radial هواپیما خواهد بود .

نکته مهم : Intercepting در VORکاملا شبیه Intercepting در ADF است با همان محدودیت ها .

VOR Tracking & Bracketing :

Tracking در VOR دقیقا همانند Tracking در ADF است و تا حدی نیز ساده تر به این دلیل که اگر خلبان CDI را پیروی کند وهمیشه آنرا در حالت Center نگه دارد عملا روی Radial مورد نظر باقی خواهد ماند از طرفی اختلاف مابین Selected Course و Heading هواپیما در این حالت همان W.C.A میباشد که به صورت اتوماتیک محاسبه میشود .

هر زمان در حالت Tracking میزان Heading از Selected Course کوچکتر باشد باد از سمت چپ میوزد و اگر میزان Heading ازSelected Course

بیشتر باشد باد از سمت راست میوزد . کلا روش ثابت ماندن روی یک Bearing یا یک Radial مشخص را در زمانی که Cross Wind وجود داشته باشد با توجه به W.C.A ی که نیاز داریم را اصطلاحا Bracketing مینامند . در این حالت هواپیما روی Bearingمورد نظر بصورت خرچنگی یا Crab Wise حرکت میکند . ولی تصویر آن روی زمین یک خط مستقیم خواهد بود که احتمالا به این عمل Tracking نیز میگویند چون هواپیما روی یک Track خاص ثابت باقی مانده است .

نکته مهم : Tracking و Bracketing هم در حالت In Bound و هم در حالت Out Bound عملیاتی است .

نکته مهم : در زمانهایی که Off Flag داریم عملا دستگاه هیچ درکی از ایستگاه ندارد و اطلاعاتی که به ما میدهد غلط است زمانهایی که این پدیده نمایان میشود عبارتند از :

1) Aircraft On Crossbar

2) Selected Course – Present Radial = 90

3) Abeam The Station

4) During Chang TO To FROM Indication

5) During Station Passage

6) VOR Is Off

7)Aircraft At Long Distance

نکته مهم : زمانهایی که CDI دچار Fluctuation میشود عبارتند از :

1) During Station Passage (Over Head)

حد اکثر 6 درجه قابل قبول است 2) Changing R.P.M در زمان Station Passage سه Indication زیر را خواهیم داشت :

1) CDI Fluctuation

2) TO To FROM Indication

3) Off Flag

VOR Classification :

VOR بر اساس Effective Altitude و Effective Range قابل دریافت میباشد و به سه دسته تقسیم میشود که میتوان به صورت زیر آنها را دسته بندی کرد :

1) Terminal VOR 1000 → 12000 25 NM ( Departure & Arrival )

2) Low VOR 1000 → 18000 40 NM ( Departure & Rout )

3) High VOR 1000 → 14500 40 NM

14500 → 18000 100 NM

18000 → 45000 130 NM

45000 → 60000 100 NM ( Spatial Range )

Time And Distance To The Station :

همانند مسایل ADF میتوان زمان و مسافت را بوسیله VORمحاسبه کرد که از فرمولهای زیر کمک میگیریم :

Time To The Station = Elapse Time Between Two Bearing ÷ Bearing Chang

Distance To The Station = [Elapse Time (min) × TAS Or GS] ÷ Bearing Chang

VOR Accuracy Check :

1) VOT Test :

که به آن VOR Frequency Facility Test هم میگویند . این فرکانس یک فرکانس مستقل از ایستگاه است که صرفا به منظور چک کردن VOR از آن استفاده میشود در زمان این تست هواپیما باید در فرودگاه مورد نظر باشد و Heading و Position هواپیما هیچ تاثیری روی این تست ندارد . زمانی که فرکانس VOT را ست میکنیم و عمل Orientation را بوسیله VOR انجام میدهیم CDI را در حالت Center قرار میدهیم و دستگاه را در حالت FROM قرار میدهیم و در Top Indexعدد 360 را میخوانیم در این حالت دستگاه دقیق و قابل اعتماد است در غیر این صورت تا 4 ± درجه قابل قبول است .

2) Ground Check Point :

این تست توسط فرکانس اصلی خود ایستگاه انجام میشود به طوری که یک شاخص را روی زمین نسبت به ایستگاه مشخص میکنند زمانی که هواپیما روی این شاخص برسد و عمل Orientation را انجام دهد باید Radial از پیش تعیین شده را روی دستگاه بخواند در غیر این صورت تا 4 ± درجه قابل قبول است .

3) Airborne Check :

این چک در محدوده Traffic Pattern یک فرودگاه انجام میشود به طوری که یک شاخص را نسبت به ایستگاه تعیین میکنند زمانی که هواپیما در هنگام پرواز به این شاخص میرسد عمل Orientation را انجام میدهیم آنگاه باید Radial از پیش تعیین شده را بخوانیم در غیر این صورت تا 6 ± درجه قابل قبول است .

4) Enroute Check :

این چک در مسیر پروازی انجام میشود به طوری که روی Track اصلی پرواز یک شاخص را معین میکنند بعد در پرواز هواپیما را در امتداد این نقطه قرار میدهند اگر دوباره Radial پروازی را خواندیم دستگاه دقیق میباشد در غیر این صورت تا 6 ± درجه قابل قبول است .

5) Dual VOR Check :

این چک هک در پرواز و هم روی زمین قابل اجرا میباشد به طوری که هر دو VOR داخل هواپیما را نسبت به یک ایستگاه ست میکنیم و با هر دو VOR تعیین Position میکنیم اگر هر دو یک عدد را نشان داد یعنی هر دو دستگاه قابل اطمینان هستند ولی اگر این دو با هم برابر نبود این اختلاف حداکثر تا 4 ± درجه قابل قبول است .

برای پایین آوردن فشار کار خلبان از Instrument های ترکیبی استفاده کرده اند که معروفترین آنها عبارتند از :

RMI = ADF + VOR + HDG

HSI = VOR + HDG

Radio Compass = ADF + HDG

پایان قسمت دوم