Metody i systemy.

Jak wiadomo, zadaniem nawigacji jest określenie pozycji jednostki ruchomej - człowieka, pojazdu, statku czy samolotu. Pozycję statku powietrznego ustala się przez zaobserwowanie minięcia wyróżnionego punktu orientacyjnego, zliczanie parametrów ruchu od punktu o znanej pozycji, a najczęściej przez wyznaczenie linii pozycyjnych. Linia pozycyjna jest zbiorem punktów możliwej pozycji statku powietrznego, określonym stałą wartością mierzonej wielkości fizycznej która tę linię wyznacza w sposób jednoznaczny.
Kształt linii pozycyjnej zależy od mierzonej wielkości - jest on uzależniony od zasady działania użytego systemu nawigcyjnego. Pomiar tej wielkości (parametru linii) z dowolnego jej punktu daje zawsze ten sam wynik. Pozycję można uważać za punkt przecięcia się co najmniej dwóch linii pozycyjnych.
Linie pozycyjne można określić na podstawie obserwacji wielkości naturalnych (magnetyzmu ziemskiego, położenia ciał niebieskich, bezwładności mas, czasu), albo poprzez pomiar parametrów radionawigacyjnych, czyli wykorzystanie własności fal radiowych.
Radionawigacja polega na wykorzystaniu w nawigacji lotniczej pokładowych urządzeń radiotechnicznych i radiolatarni zewnętrznych. Określenie "radiolatarni zewnętrznych" nie oznacza tylko naziemnych pomocy radionawigacyjnych. Mogą one z powodzeniem znajdować się na morzu lub w przestrzeni okołoziemskiej.

Do jednoznacznego określenia współrzędnych położenia względem punktów orientacyjnych mogą być użyte:

  • pomiar dwóch kątów (zasada goniometrii),
  • pomiar dwóch odległości, ( w przypadku systemów z radiolatarniami umieszczonymi na orbicie okołoziemskiej wymagany jest pomiar odległości do mimimum trzech radiolatarni ),
  • pomiar kąta i odległości (współrzędnych biegunowych),
  • pomiar stosunku odległości statku powietrznego do co najmniej dwóch par radiolatarni (zasada systemów hiperbolicznych),
  • zliczenie zmian współrzędnych obiektu, począwszy od punktu o znanych współrzędnych.

    Zatem według metody określania położenia systemy nawigacyjne można podzielić na:

  • kątowe,
  • odległościowo-kątowe,
  • odległościowe,
  • hiperboliczne,
  • zliczeniowe,

    W przypadku nawigacji lotniczej bardziej praktyczne jest rozróżnienie systemów pod kątem obszaru zastosowania:

  • Systemy średniego i bliskiego zasięgu, podstawowe dla nawigacji na obszarach dużego zagęszczenia dróg powietrznych i lotnisk.
  • Systemy radionawigacyjne dalekiego zasięgu, stosowane głównie na trasach międzykontynentalnych i w nawigacji morskiej.
  • Satelitarne systemy radionawigacyjne, ze względu na dużą dokładność i globalny zasięg często traktowane jako panaceum na wsystkie problemy nawigacyjne.
  • Urządzenia do nawigacji bezwładnościowej, do niedawna stosowane tylko w nawigacji dalekodystansowej, obecnie podstawowe w zintegrowanych systemach nawigacyjnych samolotów komunikacyjnych i wojskowych.
  • Systemy lądowania przy ograniczonej widoczności.

    Każda z powyższych kategorii jest reprezentowana przez rozmaite techniczne systemy nawigacyjne - zarówno nowe, jak i dawniejsze, jeszcze zupełnie sprawne, a dla krajów uboższych jedyne dostępne. W ostatnim dziesięcioleciu rozwój metod nawigacji lotniczej idzie raczej w kierunku automatycznego zbierania i obróbki wszelkiej dostępnej informacji nawigacyjnej z istniejących systemów radionawigacyjnych i autonomicznych. Zebrane dane, opracowane przez komputerowy system zarządzania lotem, umożliwiają lot po dowolnie zaprojektowanej trasie, niezależnej od rzeczywistej lokalizacji naziemnych pomocy nawigacyjnych.
    Jeżeli chodzi o infrastrukturę naziemną, rozwój zautomatyzowanych systemów kontroli ruchu lotniczego zmierza w stronę powstania regionalnych (później zapewne globalnych) sieci zarządzania ruchem lotniczym. W sieciach takich informacja pozycyjna jest transmitowana z pokładowego systemu komputerowego do naziemnego centrum regionalnego, które dysponując systemem wymiany danych między poszczególnymi ośrodkami tworzy ogniwo sterowania przepływem ruchu lotniczego. Wypracowane przez system polecenia i informacje są przesyłane do systemu pokładowego, który opracowuje korekty lotu i prezentuje je załodze w "ludzkiej" formie.

    Pewność i dokładność informacji nawigacyjnej zależy tak samo od jakości i ilości systemów technicznych, jak od ludzi którzy z nich korzystają, obsługują, czy utrzymują w należnym im stanie. Rosnący z każdym rokiem ruch w powietrzu powoduje coraz większe obciążenie pracą personelu latającego i naziemnego. Ewolucja systemów nawigacyjnych idzie w kierunku wytropienia i eliminacji miejsc, w których do nawigacji i pilotażu może dostać się błąd.
    Możliwości "błędu, rzeczy ludzkiej" konstruktorzy próbują uniknąć drogą ułatwienia prowadzenia samolotów i kontroli ruchu lotniczego przez zautomatyzowanie żmudnych i rutynowych czynności oraz lepsze dostosowanie urządzeń technicznych do naturalnych preferencji człowieka. Mimo to coraz częściej personel lotniczy pracuje na granicy wyczerpania - rosnące tempo zdarzeń i potop informacji robią swoje.
    Coraz częściej też zdarza się że szkolenie personelu niepostrzeżenie zamienia się w rutynową produkcję, przepuszczając ludzi pozornie wyszkolonych, a nieprzygotowanych do samodzielnego stawienia czoła sytuacji nieprzewidzianej.
    Moim prywatnym zdaniem, odpowiedzialność za każdy wypadek lotniczy spada po małym lub większym kawałeczku na barki wszystkich pracowników lotnictwa: pilotów, kontrolerów, techników, instruktorów czy urzędników.
    Niektórzy lotniczy menedżerowie, obnoszący się z biznesowatym stylem rodem z kiepskich filmów, wyglądają na słodko tego nieświadomych.


    Jacek Tomczak - Janowski.
    05-Feb-1999
    Akt. 20-10-2001