항공 항법

Air navigation
많은 항공 운항 작업을 자동화하는 비교적 현대적인 보잉 737 비행 관리 시스템(FMS) 비행 갑판 장치

항공 항해의 기본 원칙은 일반 항법과 동일하며, 여기에는 한 장소에서 다른 [1]곳으로의 비행 계획, 기록, 제어 과정이 포함됩니다.

성공적인 항공 항법에는 길을 잃지 않고, 항공기에 적용되는 법을 어기지 않거나, 탑승자나 지상에 있는 사람들의 안전을 위태롭게 하지 않고 항공기를 이곳저곳 조종하는 것이 포함됩니다.항공 항법은 여러 가지 면에서 수상 비행기의 항법과 다르다. 항공기는 상대적으로 빠른 속도로 이동하기 때문에 이동 중 위치를 계산하는 데 걸리는 시간이 적다.항공기는 보통 공중에 멈춰서서 한가할 때 위치를 확인할 수 없다.항공기는 운반할 수 있는 연료의 양에 의해 안전이 제한된다; 수상 차량은 보통 길을 잃고 연료가 떨어진 다음 구조를 기다릴 수 있다.대부분의 항공기에는 기내 구조가 없습니다.또한 장애물과의 충돌은 일반적으로 치명적입니다.따라서 항공기 조종사에게 있어 위치에 대한 지속적인 인식은 매우 중요하다.

공중 항법에 사용되는 기법은 항공기가 시각 비행 규칙(VFR) 또는 계기 비행 규칙(IFR)에 따라 비행하는지에 따라 달라진다.후자의 경우 조종사는 비콘과 같은 계기 및 무선 항법 보조 장치를 사용하거나 항공 교통 관제 레이더에 의해 지시된 대로 항행합니다.전자의 경우 조종사는 주로 적절한 지도를 참조하여 시각적 관찰(조종사로 알려져 있음)과 결합된 "사망 계산"을 사용하여 항행한다.이는 라디오 내비게이션 보조 장치 또는 위성 기반 포지셔닝 시스템을 사용하여 보완할 수 있습니다.

루트 플래닝

지상 궤도에 수직인 풍력 성분을 보상하기 위한 항공기 방향 조정

네비게이션의 첫 단계는 가고 싶은 곳을 결정하는 것이다.VFR에 따라 비행을 계획하는 민간 조종사는 일반적으로 조종사 사용을 위해 특별히 발행된 지역의 항공 차트를 사용합니다.이 지도는 통제된 영공, 무선 항법 보조 장치 및 비행장뿐만 아니라 산, 높은 전파 돛대 등과 같은 비행에 대한 위험을 두드러지게 묘사할 것이다.또한 도시, 도로, 숲이 우거진 지역 등 충분한 지상 디테일이 포함되어 있어 시각적 내비게이션에 도움이 됩니다.영국에서는 CAA가 매년 업데이트되는 다양한 척도의 영국 전체를 포괄하는 일련의 지도를 발행한다.이 정보는 또한 항공모함(NOTAM)에 대한 공지사항에도 업데이트된다.

조종사는 비행이 허용되지 않는 통제된 영공, 제한 구역, 위험 구역 등을 피하도록 주의하면서 경로를 선택할 것입니다.선택한 경로가 지도에 표시되며, 그 선을 선로라고 합니다.이후의 모든 내비게이션의 목적은 선택한 트랙을 최대한 정확하게 따르는 것입니다.때때로 조종사는 철도 선로, 강, 고속도로 또는 해안과 같은 지상에서 명확하게 보이는 특징을 따르도록 한 발로 선택할 수 있습니다.

사진 속 항공기는 SW에서 불어오는 바람과 C 지점에 도달하기 위해 B 방향으로 비행하고 있다.

항공기가 비행 중일 때, 항공기는 비행 중인 공기의 몸체에 비례하여 움직인다. 따라서 바람이 전혀 없는 한 정확한 지상 궤도를 유지하는 것은 보기만큼 쉽지 않다. 매우 드문 일이다.조종사는 지상 트랙을 따라가기 위해 바람을 보상하기 위해 방향을 조정해야 한다.처음에 조종사는 출발 전에 기상 당국이 제공한 예측 풍향과 속도를 사용하여 각 주행 구간별로 비행할 머리글을 계산한다.이 수치는 일반적으로 정확하고 하루에 여러 번 업데이트되지만, 예측할 수 없는 날씨의 특성으로 인해 조종사는 비행 중에 추가 조정을 할 준비가 되어 있어야 합니다.일반 항공(GA) 조종사는 종종 초기 표제를 계산하기 위해 비행 컴퓨터(슬라이드 규칙의 일종) 또는 목적에 맞게 설계된 전자 항법 컴퓨터를 사용한다.

내비게이션의 주요 기구는 자기 나침반이다.니들 또는 카드는 진정한 북쪽과 일치하지 않는 자북에 맞춰집니다.따라서 조종사는 이를 자기 변화(또는 편각)라고 부릅니다.국지적으로 적용되는 변동은 비행 지도에도 표시된다.조종사가 실제 필요한 머리글을 계산한 후, 다음 단계는 각 다리의 비행 시간을 계산하는 것이다.이것은 정확한 데드 계산을 수행하기 위해 필요합니다.조종사는 또한 정상까지 걸리는 시간을 계산하기 위해 상승 중 느린 초기 공기 속도를 고려해야 한다.또한 하강 상단 또는 조종사가 착륙을 위해 강하를 시작할 계획인 지점을 계산하는 것도 도움이 된다.

비행 시간은 항공기의 원하는 순항 속도와 바람(후풍은 비행 시간을 단축시키고 역풍은 비행 시간을 증가시킨다)에 따라 달라진다.비행 컴퓨터는 조종사들이 이러한 것들을 쉽게 계산할 수 있도록 저울을 가지고 있다.

회항 불능 지점은 때로 PNR로 불리며, 비행 중 비행기가 출발한 비행장으로 돌아가기 위한 연료와 의무 비축량을 모두 갖춘 지점이다.이 시점 이후 옵션은 닫히고 비행기는 다른 목적지로 이동해야 합니다.또는 비행장이 없는 넓은 영역(예: 바다)에 관해서는 선회하기 전에 가까운 지점과 계속하기 위해 가까운 지점을 의미할 수 있다.마찬가지로, ETP(임계점)라고도 하는 Equal time point는 비행에서 직진 비행을 계속하거나 출발 비행장까지 다시 추적하는 데 동일한 시간이 걸리는 지점이다.ETP는 연료에 의존하지 않고 바람에 의존하며, 출발 비행장에서 출발 비행장으로의 지상 속도의 변화를 준다.Nil 풍속 조건에서는 ETP가 두 비행장 중간 지점에 위치하지만 실제로는 풍속과 방향에 따라 이동한다.

예를 들어 대양을 비행하는 항공기는 하나의 엔진 작동 불능, 감압 및 정상적인 ETP에 대해 ETP를 계산해야 한다. 이 모든 것은 경로를 따라 실제로 다른 지점이 될 수 있다.예를 들어, 엔진이 작동하지 않거나 감압되는 상황에서는 항공기는 연료 소비량, 순항 속도 및 지상 속도에 영향을 미치는 운용 고도를 낮추어야 한다.따라서 상황마다 ETP가 다릅니다.

민간 항공기는 엔진 고장과 같은 비상 상황이 발생할 경우 착륙할 수 있는 범위를 벗어난 경로를 따라 운항할 수 없습니다.ETP 계산은 계획 전략으로 기능하기 때문에, 승무원들은 비상 상황에서 항상 '아웃'을 하여 그들이 선택한 대안으로 안전하게 우회할 수 있다.

마지막 단계는 경로가 어느 지역을 통과하거나 통과할 것인지 기록하고, 어떤 ATC 장치, 적절한 주파수, 시각적 보고 지점 등 수행해야 할 모든 사항을 메모하는 것입니다.또한 어떤 압력 설정 영역이 입력되는지 주목하여 조종사가 해당 영역의 QNH(공기압)를 요청할 수 있도록 해야 합니다.마지막으로, 조종사는 어떤 이유로든 경로를 비행할 수 없는 경우에 대비한 몇 가지 대안을 염두에 두어야 합니다. 즉, 예상치 못한 기상 조건이 가장 일반적입니다.때때로 조종사는 대체 목적지에 대한 비행 계획을 제출하고 이를 위한 충분한 연료를 운반해야 할 수 있다.조종사가 출발 전에 지상에서 할 수 있는 일이 많을수록, 공중에서 더 쉬워질 것이다.

IFR 계획

계기 비행 규칙(IFR) 항법(IFR)은 비주얼 비행 규칙(VFR) 비행 계획과 유사하지만, 작업은 일반적으로 비콘에서 최저 안전 고도(LSALT), 베어링(양방향 방향), 각 경로에 표시된 거리를 보여주는 특수 차트를 사용하여 간단해진다.IFR 파일럿은 다른 루트를 비행할 수 있지만, 그러한 계산은 모두 직접 수행해야 합니다.LSALT 계산은 가장 어렵습니다.그런 다음 조종사는 날씨와 목적지 공항 착륙을 위한 최소 사양 및 대체 요건을 확인해야 한다.조종사는 또한 최근에 계기 접근 방식을 수행한 시점에 따라 특정 계기 접근 방식을 사용할 수 있는 법적 능력을 포함한 모든 규칙을 준수해야 합니다.

최근 몇 년 동안 엄격한 비콘 간 비행 경로가 성능 기반 내비게이션(PBN) 기술을 통해 도출된 경로로 대체되기 시작했습니다.운영자가 항공기에 대한 비행 계획을 개발할 때, PBN 접근방식은 해당 공역 내에 존재하는 종합 항법 보조 장치의 전반적인 정확도, 무결성, 가용성, 연속성 및 기능을 평가하도록 장려한다.이러한 결정이 이루어지면 운영자는 항공기와 영공의 전반적인 성능 능력을 극대화함으로써 모든 해당 안전 문제를 고려하면서 가장 시간과 연료 효율성이 높은 경로를 개발한다.

PBN 접근법에 따라 기술은 시간이 지남에 따라 진화한다(예: 지상 비콘은 위성 비콘이 된다). 기본 항공기 운영을 다시 계산할 필요가 없다.또한 영공에서 사용 가능한 센서와 장비를 평가하는 데 사용되는 항법 규격은 목록화 및 공유되어 장비 업그레이드 결정과 세계 다양한 항공 항법 시스템의 지속적인 조화를 알릴 수 있다.

비행 중

일단 비행에 성공하면 조종사는 계획을 지키기 위해 노력해야 한다. 그렇지 않으면 길을 잃기 쉽다.어두운 곳이나 특징이 없는 지형을 비행하는 경우에는 특히 그렇습니다.즉, 조종사는 시각적 비행 규칙에 따라 비행하지 않는 한 계산된 머리글, 높이 및 속도를 최대한 정확하게 준수해야 합니다.시각적 조종사는 지상과 지도(파일럿지)를 정기적으로 비교하여 조정은 일반적으로 계산되고 계획되지만 트랙이 준수되고 있는지 확인해야 합니다.일반적으로 조종사는 계획된 대로 지상의 특징을 쉽게 인식할 수 있는 지점까지 일정 시간 비행합니다.바람이 예상과 다를 경우 조종사는 그에 따라 방향을 조정해야 하지만, 이는 추측이 아니라 암산으로 이루어집니다. 종종 60분의 1 규칙을 사용합니다.예를 들어 중간 단계의 2도 오차는 헤딩을 4도 조정하여 다리 끝의 위치에 도달함으로써 보정할 수 있다.이것은 또한 다리의 예상 시간을 재평가하는 포인트입니다.훌륭한 조종사는 궤도에 오르기 위해 다양한 기술을 적용하는 데 능숙해질 것이다.

나침반이 방향을 결정하는 데 사용되는 주요 기구인 반면, 조종사들은 보통 나침반보다 훨씬 더 안정적인 자이로스코픽 구동 장치인 방향 지시등을 대신 참조할 것이다.나침반 판독값은 주기적으로 DI의 드리프트(세차)를 보정하는 데 사용됩니다.나침반 자체는 항공기가 안착할 수 있을 만큼 직진하고 수평 비행한 경우에만 일정한 판독값을 보여줍니다.

조종사가 다리를 완성할 수 없거나(예: 악천후가 발생하거나 시야가 조종사의 면허에 의해 허용된 최소치 아래로 떨어지면), 조종사는 다른 경로로 우회해야 한다.이것은 계획되지 않은 다리이기 때문에, 조종사는 원하는 새로운 트랙을 제공하기 위해 적절한 헤딩을 암산할 수 있어야 한다.비행 중 비행 컴퓨터를 사용하는 것은 보통 비현실적이기 때문에 대략적이고 준비된 결과를 내기 위한 정신적 기술이 사용된다.바람은 일반적으로 60° 미만의 각도에 대해 사인 A = A라고 가정함으로써 허용된다(예: 30°는 60°의 1/2이고 사인 30° = 0.5). 이는 충분히 정확하다.이것을 정신적으로 계산하는 방법은 시계 코드입니다.그러나 조종사는 선회할 때 위치 인식을 유지하기 위해 각별히 주의해야 한다.

예를 들어 국지성 폭풍우 구름을 피하기 위해 일시적으로 우회하는 경우도 있습니다.이 경우 조종사는 일정 시간 동안 원하는 방향에서 60도 회전할 수 있습니다.폭풍우에서 벗어나면 반대 방향으로 120도 방향을 돌려 같은 시간 동안 비행할 수 있습니다.이것은 '윈드-스타' 기동이며, 높은 곳에서 바람이 불지 않는 상태에서, 그의 이동 시간이 하나의 우회 다리 길이만큼 늘어나면서 그를 원래 트랙으로 돌려보낼 것이다.

때때로 Heading 인디케이터를 교정하는 것 외에 비행 중에 자기 나침반에 의존하지 않는 또 다른 이유는 자기 나침반이 비행 조건 및 자석 시스템에 [2]대한 기타 내부 및 외부 간섭에 의해 야기되는 오류에 노출되기 때문입니다.

내비게이션 보조 도구

주요 기사: 라디오 내비게이션
Accuracy of Navigation Systems.svg

많은 GA 항공기에는 자동 방향 탐지기(ADF), 관성 항법, 나침반, 레이더 항법, VHF 전방위 범위(VOR) 및 전역 항법 위성 시스템(GNSS)과 같은 다양한 항법 보조 장치가 장착되어 있습니다.

ADF는 지상의 NDB(Non-Directional Beacon)를 사용하여 항공기에서 비콘의 방향을 보여주는 디스플레이를 구동합니다.조종사는 이 방향을 사용하여 지도에 선을 그어 비콘의 방향을 표시할 수 있습니다.두 번째 비콘을 사용함으로써 두 개의 선을 그어 항공기의 교차점에 위치시킬 수 있다.이것은 크로스 컷이라고 불립니다.대안으로, 트랙이 비콘 바로 위를 비행하는 경우, 조종사는 ADF 기구를 사용하여 비콘에 대한 상대적인 방향을 유지할 수 있습니다. 비록 "바늘을 따라가는" 것은 특히 강한 횡풍이 있을 때, 조종사의 실제 트랙은 의도한 것이 아닌 비콘을 향해 소용돌이치게 됩니다.또한 NDB는 매우 긴 파장을 사용하기 때문에 측정값이 잘못될 수 있습니다. 파장은 쉽게 구부러지고 지면 특징과 대기에 의해 반사됩니다.NDB는 항법 지원이 상대적으로 적은 일부 국가에서는 항법의 일반적인 형태로 계속 사용되고 있다.

VOR는 보다 정교한 시스템이며, 여전히 많은 항법 보조 장치를 갖춘 국가에서 IFR에 따라 비행하는 항공기를 위해 설립된 주요 항공 항법 시스템이다.이 시스템에서는 비콘이 위상차이의 2개의 사인파로 구성된 특수 변조 신호를 방출합니다.위상차는 수신기가 스테이션에서 온 자북(경우에 따라서는 참북)에 상대적인 실제 베어링에 해당합니다.결과적으로 수신기는 스테이션으로부터의 정확한 베어링을 확실하게 판단할 수 있습니다.다시 크로스 컷을 사용하여 위치를 정확히 파악합니다.많은 VOR 스테이션에는 DME(거리 측정 장비)라고 불리는 추가 장비도 있어 적절한 수신기가 스테이션으로부터의 정확한 거리를 결정할 수 있습니다.베어링과 함께 하나의 비콘만으로 정확한 위치를 파악할 수 있습니다.편의상 일부 VOR 관측소는 조종사가 청취할 수 있는 지역 기상 정보를 전송하기도 합니다(아마도 자동 지표면 관측 시스템에 의해 생성되었을 것입니다).DME와 같은 위치에 있는 VOR는 보통 TACAN의 컴포넌트입니다.

GNSS가 등장하기 전에, 천체의 항법은 또한 전쟁 중에 모든 전자 항법 장치가 꺼질 경우에 군용 폭격기와 수송기의 훈련받은 항법사들에 의해 사용되었다.원래 항해사들은 아스트로돔과 일반 육분제를 사용했지만 1940년대부터 1990년대까지 보다 능률적인 육분제를 사용했다.1970년대부터 여객기들은 관성 항법, 특히 대륙간 항로를 사용하다가 1983년 대한항공 007편 격추로 인해 미국 정부가 GPS를 민간인이 사용할 수 있게 되었다.

마지막으로 항공기는 레이더 또는 다변측정감시 등의 감시 정보를 사용하여 지상에서 감독할 수 있다.그런 다음 ATC는 조종사에게 정보를 피드백하여 위치를 확인하거나 조종사가 제공받는 ATC 서비스 수준에 따라 실제로 조종사에게 항공기의 위치를 알려줄 수 있습니다.

항공기에서 GNSS의 사용은 점점 더 보편화되고 있다.GNSS는 매우 정확한 항공기 위치, 고도, 방향 및 지상 속도 정보를 제공합니다.GNSS는 한때 대형 RNAV 장비 항공기에 예약되었던 항법 정밀도를 GA 조종사가 이용할 수 있도록 한다.최근 많은 공항에는 GNSS 기기 접근 방식이 포함되어 있습니다.GNSS 접근법은 기존 정밀도 및 고정밀 접근법 또는 독립형 GNSS 접근법에 대한 오버레이로 구성됩니다.의사결정 높이가 가장 낮은 접근방식은 일반적으로 두 번째 시스템(예: FAA의 광역 증강 시스템(WAAS))에 의해 GNSS를 증강해야 한다.

항법사

상세 정보:에어크루

민간 비행 항법사(대부분 중복 비행 승무원 직책, '항공 항법사' 또는 '비행 항법사'라고도 함)는 일반적으로 1910년대 후반과 1970년대 사이에 구형 항공기에 채용되었다.일부 비행의 경우 두 명의 항해 승무원이기도 했던 이 승무원은 정확한 계산과 천체 항해를 포함한 여행 항해를 담당했다.이는 무선 항법 장치가 원래 제공되지 않았던 바다나 다른 큰 수역 위를 비행할 때 특히 중요했다.(현재 전 세계적으로 커버리지가 제공되고 있습니다).정교한 전자 및 GNSS 시스템이 온라인화됨에 따라, 내비게이터의 위치는 중단되었고 이중 면허 조종사-내비게이터에 의해, 그리고 이후 항공기의 주요 조종사(기장과 퍼스트 오피서)에 의해 대체되었으며, 결과적으로 상업 비행을 위한 항공 승무원 포지션의 수가 감소하였다.선장과 FO의 계기판에 전자 항법 시스템을 설치하는 것이 비교적 간단해짐에 따라 민간 항공(그러나 반드시 군용 항공은 아님)에서 항법 시스템의 위치가 불필요해졌다. (일부 국가는 그들의 공군에 항법 보조 장치 없이 비행하도록 요구하므로, 여전히 항법 장치가 필요하다.)igator의 위치).대부분의 민간 항공 운항사들은 1980년대 초에 [3]퇴역하거나 정리해고되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

인용문

  1. ^ Bowditch, Nathaniel (1995). "Glossary". The American Practical Navigator (PDF). Vol. 9. Bethesda, Maryland: National Imagery and Mapping Agency. p. 815. ISBN 978-0-939837-54-0. Archived from the original (PDF) on 2011-05-20. Retrieved 2010-12-14.
  2. ^ 조종사의 항공 지식 핸드북, 2016, 미국 교통부 - 연방 항공국, 8-24, 8-25, 8-26, 8-27
  3. ^ 그리어슨, 마이크항공 역사—Flight Navigator의 데모, FrancoFlyers.org 웹사이트, 2008년 10월 14일.2014년 8월 31일 취득.

참고 문헌

  • 그리어슨, 마이크항공 역사 – 비행 내비게이터의 데모, FrancoFlyers.org 웹사이트, 2008년 10월 14일.2014년 8월 31일 취득.
  • FAA 핸드북 FAA-H-8083-18: Flight Navigator Handbook; 2011; 2017년 10월 7일 검색, https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/media/FAA-H-8083-18.pdf.
  • 리처드, 스튜2009년 1월 7일, The Airline Navigator, Proposes, Pistons, Old Jets and the Good Ole Days of Flying 웹 사이트를 기억하십시오.2014년 8월 31일 취득.

외부 링크