Автоматизация посадки.

До конца 1920-х годов полеты, как правило, осуществлялись в условиях прямой видимости земли. Если погода портилась настолько, что пилот не мог видеть землю, полет просто откладывался. Совершенствование радионавигационных средств и приборного оборудования самолета позволило ввести в практику так называемые «полеты по приборам». Вместе с тем до конца 1960-х годов считалось необходимым, чтобы пилот мог видеть землю при посадке на последних ста метрах высоты. Пилотируя магистральный пассажирский самолет, пилоты, как и военные летчики, руководствуются в своих действиях инструкциями, получаемыми из центра управления воздушным движением. Среди прочего указывается высота, на которой должен лететь самолет, чтобы исключить возможность столкновения в воздухе с другим самолетом.

Работу средств радионавигации, предназначенных для управления полетом самолета, можно понять, разобравшись в принципах действия трех основных систем: радиомаяка, всенаправленного пеленгатора и радиокомпаса.

Радиомаяк.

Системы управления полетом и заходом на посадку используют систему стационарных радиомаяков, размещенных в контрольных точках вдоль маршрутов воздушного движения и в аэропортах. Радиомаяк посылает сигналы, которые могут быть приняты летчиком, если он настроится на соответствующую радиочастоту. Эти сигналы периодически сменяются опознавательными сигналами, обеспечивающими надежную идентификацию данного радиомаяка. Характеристики сигналов зависят от участка маршрута, на котором находится самолет. Например, интенсивность сигналов изменяется в зависимости от удаленности самолета от радиомаяка. Благодаря этому летчик может направлять свой самолет по нужному маршруту.

Всенаправленный пеленгатор.

Пилот получает информацию о направлении, в котором находится радиостанция, передающая сигнал, от всенаправленного пеленгатора. Соответствующий индикатор на приборной панели указывает летчику его азимут относительно станции. Важным элементом всенаправленного пеленгатора является дальномерная аппаратура, которая измеряет расстояние от самолета до радиостанции, что в совокупности с азимутом, полученным от пеленгатора, позволяет летчику точно определить свое положение.

Радиокомпас.

Действие этого стандартного навигационного устройства, используемого на многих транспортных средствах, основывается на том, что проволочная рамка оказывается чрезвычайно чувствительной к воздействию радиоволн. Когда плоскость рамки образует угол 90° с линией, идущей от радиомаяка, интенсивность принимаемого сигнала минимальна. Если же повернуть рамку вокруг своей оси на угол 90°, то сигнал усилится до максимального. Это физическое явление лежит в основе работы автоматического радиокомпаса, индикатор которого на приборной панели в кабине пилота указывает направление на источник радиосигналов.

Посадка по приборам.

При выполнении посадки по приборам в условиях отсутствия прямой видимости взлетно-посадочной полосы необходимо иметь по крайней мере три системы: инструментальную систему посадки (систему ILS), систему захода на посадку по командам с земли и бортовую радиолокационную станцию (РЛС).

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ПОСАДКА САМОЛЕТА. Если индикаторная стрелка автоматического радиокомпаса показывает «6 ч», то самолет движется к аэропорту. Пилот знает, что он попал на посадочную глиссаду, если пунктирные линии индикатора ИЛС сливаются со сплошными. После этого пилот направляет самолет вниз по глиссаде снижения к началу взлетно-посадочной полосы.

Инструментальная система посадки.

При использовании ILS радиомаяк, расположенный в начале взлетно-посадочной полосы, направляет луч навстречу самолету вдоль посадочной глиссады. При этом приборы на борту самолета укажут летчику, где он находится: выше, ниже, слева, справа или точно на глиссаде снижения (см. рисунок).

Система захода на посадку по командам с земли.

Эта система позволяет оператору аэропорта управлять движением самолета в процессе посадки. На экране своего радиолокатора оператор видит, где располагаются все самолеты, находящиеся в зоне действия системы захода на посадку. Эта информация используется оператором для того, чтобы помочь пилоту самолета строго соблюдать курс и правильную высоту, оставаясь на посадочной глиссаде. Как правило, пилот продолжает использовать свою систему ILS с целью дополнительного контроля.

Бортовая РЛС.

Для определения действительной высоты полета самолета над землей может использоваться радиовысотомер. Метеорадиолокатор позволяет самолету обойти зону грозовой активности и обнаруживать курсовые наземные ориентиры, необходимые для визуальной навигации. Самолеты гражданской авиации оборудованы приемоответчиками, т.е. бортовыми устройствами, которые, получив радиосигналы от центров управления полетом, мгновенно переизлучают их обратно, так что на экранах РЛС центра управления появляются изображение самолета и данные о его пространственном положении.

В 1990-х годах авиакомпании США и ФАА ввели в эксплуатацию новые средства управления воздушным движением, которые позволили повысить эффективность и производительность системы управления воздушным движением и увеличить число обслуживаемых самолетов. К ним относятся, в первую очередь, глобальная навигационная спутниковая система и программное обеспечение «свободного полета».

Глобальная навигационная спутниковая система.

Размещение сети спутников на околоземных орбитах дает возможность летчикам гражданской авиации определять местоположение своих самолетов в любой точке земного шара. Глобальная навигационная спутниковая система GPS включает в себя 24 спутника, которые излучают кодированные сигналы; положение спутников в пространстве точно известно. Принимая сигналы от трех или большего числа спутников одновременно, бортовой компьютер самолета определяет свое местоположение. Эта система обеспечивает навигационное сопровождение самолета в тех районах земного шара, которые недоступны для РЛС и других традиционных средств навигации. Она также помогает осуществлять посадку самолетов в аэропортах в условиях тумана и других факторов плохой погоды.

«Свободный полет».

Под «свободным полетом» понимается предоставление пилоту большей свободы в выборе маршрута, высоты и скорости полета в крейсерском режиме. Ранее пилоты были обязаны выполнять инструкции ФАА по управлению воздушным движением, в соответствии с которыми самолет иногда был вынужден лететь по неоптимальному маршруту или на неоптимальной высоте. В рамках программы «свободного полета», которую ФАА начало внедрять в середине 1990-х годов, пилоты сообщают диспетчерам системы управления воздушным движением ФАА о своих намерениях относительно выбранного маршрута и высоты полета, а система УВД осуществляет непрерывное слежение за их самолетами. Дополнительную безопасность полета обеспечивает система оповещения пилота об опасном сближении и предупреждения столкновения самолетов в воздухе.