System nawigacji ADF / NDB

System nawigacji ADF / NDB jest jednym z najstarszych obecnie używanych systemów nawigacji lotniczej. Działa na podstawie najprostszej koncepcji nawigacji radiowej: naziemny nadajnik radiowy (NDB) wysyła sygnał dookólny, który odbiera antena pętlowa samolotu. Rezultatem jest instrument kokpitu (ADF), który wyświetla pozycję samolotu w stosunku do stacji NDB, umożliwiając pilotowi „powrót” do stacji lub śledzenie kursu ze stacji.

Komponent ADF

Automatyczny celownik kierunku (ADF) to instrument kokpitu, który wyświetla względny kierunek pilota. Automatyczne urządzenia do wykrywania kierunku odbierają fale radiowe o niskiej i średniej częstotliwości ze stacji naziemnych, w tym bezkierunkowych radiolatarni, nadajników systemu lądowania instrumentów i mogą nawet odbierać komercyjne stacje radiowe.

ADF odbiera sygnały radiowe za pomocą dwóch anten: anteny pętlowej i anteny wykrywającej. Antena pętlowa określa siłę sygnału odbieranego ze stacji naziemnej w celu określenia kierunku stacji, a antena wykrywająca określa, czy samolot porusza się w kierunku stacji lub od niej.

Komponent NDB

Bezkierunkowy sygnał nawigacyjny (NDB) jest stacją naziemną, która emituje stały sygnał w każdym kierunku, znany również jako sygnał dookólny. Sygnał NDB obsługiwany na częstotliwości między 190-535 KHz nie oferuje informacji o kierunku sygnału - tylko jego siła.

Stacje NDB są podzielone na cztery grupy na podstawie zasięgu sygnału nawigacyjnego (w milach morskich): Lokalizator kompasu - 15, Średnie bazowanie - 25, Homing - 50 i Wysokie bazowanie - 75. Sygnały poruszają się po ziemi, zgodnie z krzywizną Ziemi.

Błędy ADF / NDB

Samoloty lecące blisko ziemi i stacje NDB otrzymają wiarygodny sygnał, mimo że sygnał nadal jest podatny na błędy:

• Błąd jonosfery: Szczególnie w okresach zachodu i wschodu słońca jonosfera odbija sygnały NDB z powrotem na Ziemię, powodując wahania w igle ADF.
• Zakłócenia elektryczne: W obszarach o dużej aktywności elektrycznej, takich jak burza z piorunami, igła ADF odchyla się w kierunku źródła aktywności elektrycznej, powodując błędne odczyty.
• Błędy terenu: Góry lub strome klify mogą powodować zginanie lub odbijanie sygnałów. Pilot powinien zignorować błędne odczyty w tych obszarach.
• Błąd banku: Gdy samolot znajduje się w zakręcie, pozycja anteny pętlowej jest zagrożona, co powoduje, że instrument ADF nie jest zrównoważony.

Praktyczne użycie

Piloci stwierdzili, że system ADF / NDB jest niezawodny w określaniu pozycji, ale w przypadku prostego przyrządu ADF może być bardzo skomplikowany w użyciu. Aby rozpocząć, pilot wybiera i identyfikuje odpowiednią częstotliwość dla stacji NDB na jego selektorze ADF.

Instrument ADF jest zwykle wskaźnikiem łożyska ze stałą kartą ze strzałką wskazującą kierunek sygnału nawigacyjnego. Śledzenie stacji NDB w samolocie może być wykonane przez „bazowanie”, które po prostu wskazuje samolot w kierunku strzałki.

Przy warunkach wiatru na wysokościach metoda naprowadzania rzadko wytwarza linię prostą do stacji. Zamiast tego tworzy więcej wzoru łuku, sprawiając, że „naprowadzanie” jest raczej mało wydajną metodą, szczególnie na długich dystansach.

Zamiast bazowania, piloci uczą się „śledzić” stację za pomocą kątów korekcji wiatru i obliczeń łożysk względnych. Jeśli pilot kieruje się bezpośrednio na stację, strzałka będzie wskazywać górę wskaźnika namiaru, przy 0 stopniach. Oto, gdzie staje się trudne: Podczas gdy wskaźnik namiaru wskazuje 0 stopni, rzeczywisty kurs samolotu będzie zazwyczaj inny. Pilot musi rozumieć różnice między łożyskiem względnym, łożyskiem magnetycznym i pozycją magnetyczną, aby właściwie wykorzystać system ADF.

Oprócz ciągłego obliczania nowych pozycji magnetycznych opartych na łożyskach względnych i / lub magnetycznych, jeśli wprowadzimy synchronizację do równania - na przykład w celu oszacowania czasu na trasie - wymagane jest jeszcze więcej obliczeń.

Tutaj jest wielu pilotów. Obliczanie nagłówków magnetycznych to jedno, ale obliczanie nowych pozycji magnetycznych przy uwzględnieniu wiatru, prędkości i czasu na trasie może być dużym obciążeniem, szczególnie dla początkującego pilota.

Ze względu na obciążenie związane z systemem ADF / NDB wielu pilotów przestało go używać. Dzięki tak łatwo dostępnym nowym technologiom, takim jak GPS i WAAS, system ADF / NDB staje się starożytnością, a niektóre zostały już wycofane z użytku przez FAA.