ناوبری هوایی چیست

ايستگاههاي كمك ناوبري  از جمله تجهيزاتي هستند كه در صنعت حمل و نقل هوايي در فرودگاهها و مسير هاي هوايي نصب وبهره برداري شده اند.بگونه اي كه خلبان با استفاده از تجهيزات فوق قادر خواهد بود كليه طرحهاي مورد نياز خود را در يك عمليات پروازي انجام دهد از قبيل تقرب و نزديك شدن به فرودگاه ، هدايت در مسير باند و هدايت در جهت فرودي مطمئن و بي خطر . مطالب ذيل بيان خلاصه از سرويس هاي قابل ارائه از اينگونه تجهيزات و سيستم ها ميباشد.

ناوبري

به علم هدايت کشتيها، هواپيماها و فضاپيماها از يک نقطه به نقطه اي ديگر، ناوبري مي گويند. ناوبري دربردارنده روشهايي براي مکانيابي، هدف يابي، مسيريابي و فاصله يابي است.

مي­توان گفت، در ناوبري سه سوال قابل طرح است:

هدف کجاست؟

مسير کجاست؟

 مکان من کجا ست؟

• هدف کجاست؟ (هدفيابي)

يافتن روشي براي پاسخ به اين سوال ، منجر به يک نوع ناوبري مي شود که در آن، مکان هدف داراي بالاترين ارزش بوده و هدف بعنوان تنها نقطه مبنا در ناوبري لحاظ مي شود. مهم اين است که هدف در چه سمتي واقع شده است. اين مهم نيست که من در کجاي هدف قرار دارم. مثلا هدف در روبروي من است، حال ممکن است من در شمال يا جنوب و يا هرجاي ديگري و با هر فاصله اي نسبت به هدف قرار داشته باشم. اين نوع ناوبري هرچند اطلاعات کاملي از محيط پيراموني را ارائه نمي دهد، اما بسيار کارا و ساده است. هنگاميکه از کسي آدرس ايستگاه مترو را مي پرسيد و در جواب اينگونه راهنمايي مي شويد که : مستقيم، سمت چپ، بايد به عقب برگردي و از اين قبيل راهنماييها، در حقيقت در حال ناوبري با ساده ترين روش هستيد. شما نمي دانيد که چند متر يا کيلومتر تا ايستگاه فاصله داريد، همچنين نخواهيد دانست که به ورودي شمالي و يا غربي ايستگاه مي رسيد. فقط ميدانيد که ايستگاه در کدام سمت واقع شده است. در قبله پيدا کردن نيز اين نوع ناوبري استفاده مي شود. قبله يابي لزوما به معناي درک اينکه در چه مکاني نسبت به مکه قرار داريد نمي شود. هر چند که اطلاعات جغرافيايي پيشين شما و نيز اطلاع شما از موقعيت تقريبي خودتان باعث مي شود پس از دانستن جهت قبله، اطلاعات ديگري را نيز در مورد مکان و سمت خودتان بدست بياوريد.

از مزاياي جالب هدف يابي، اين است كه اين نوع ناوبري، به امكانات و تحليل زيادي نياز ندارد. به صرف ديدن هدف مي­توان حركت به سوي هدف را آغاز نمود. اين ديدن صرفا چشمي يا اپتيكي نيست، مي­تواند راديويي، مغناطيسي، حرارتي، شنوايي و يا هر نوع ديگري از شناسايي باشد. همچنين از آنجا كه محل قرار داشتن متحرك اهميت نداشته و داراي ويژگي خاصي نمي­باشد، مي­توان ناوبري را از هر نقطه­اي به سمت هدف انجام داد.

دستگاه NDBيا ADFو نيز قطبنماي مغناطيسي نمونه هايي از دستگاههايي هستند که در هواپيمايي، اين نوع سرويس ناوبري ساده، ناقص ولي حياتي را ارائه مي دهند. موشکهاي حرارت ياب و راداري نيز اين نوع ناوبري را بکار مي گيرند.

• مسير کجاست؟

ممکن است شما هيچ اطلاعي از موقعيت خودتان و هدف نداشته باشيد ولي قادر به تشخيص مسيري که شما را به هدفتان مي رساند باشيد. مانند خطوطي که در بيمارستانها براي رسيدن به بخشهاي مختلف بر روي زمين رسم مي کنند. اين خطوط به شما نمي گويند که در کدام قسمت و يا طبقه قرار داريد و يا مقصدتان در کدام قسمت و يا طبقه قرار دارد، ولي به شما مي گويند با دنبال کردن آنها به هدفتان خواهيد رسيد. در رانندگي در جاده­ها نيز از روش مسيريابي استفاده مي­كنيم. براي اين منظور همواره سعي مي­كنيم خود را بر روي مسير مشخص شده­اي كه به مقصد مورد نظر مي­رسد قرار داده و اينكار را تا رسيدن به هدف ادامه مي­دهيم. اين روش، از روش هدف­يابي،پيشرفته­تر ليكن وابسته به داشتن تحليل و يا امكانات پيش­بيني شده است. در مسيريابي، ابتدا هدف شناسايي مي­شود، سپس با توجه به ملاحظات مختلف موجود، مسيري ارزيابي و مهيا(مشخص) مي­گردد و به صرف شناسايي هدف، شروع ناوبري ممكن نمي­شود. البته شناسايي هدف، براي ارزيابي و تهيه اوليه مسير لازم است و پس از تهيه مسير، متحرك بدون دانستن مكان هدف، قادر به ناوبري در آن مسير خواهد بود. مسيرهاي شناخته شده كوهنوردي مصداق اين روش هستند. از نواقص اين روش، اين است كه براي هر نقطه در فضاي حركتي، بايد يك مسير به سمت هدف تعبيه شود، امري كه ممكن نيست. معمولا تعداد مسيرهاي سيستم، محدود است و به همين دليل، ناوبري تنها از نقاط خاصي قابل انجام است. معمولا متحرك با روشي وارد اين سيستم ناوبري مي­شود كه بر روي يكي از مسيرها قرار گيرد و سپس ادامه مسير دهد. البته طبيعي است كه مي­توان با انديشيدن تمهيداتي، متحركها را در هر نقطه از محيط، قادر به ناوبري به سمت مسيرهاي مشخص شده  و سپس ناوبري در مسير مشخص شده كنند.

در هواپيمايي، دستگاههاي ILSو VOR، سرويس مسيريابي را ارائه مي­دهند.

3– مکان من کجا ست؟

پاسخ به اين سوال مستلزم ساخت يك دستگاه مختصات است كه تمام اجزاء و اشياء درون فضاي مورد نظر

درون آن شناسايي شوند. نمونه آشناي چنين دستگاهي، دستگاههاي مختصات قطبي و كارتزين هستند.

مختصات هر نقطه، با چند مولفه، به تعداد ابعاد محيط مد نظر شناخته مي­شود. مثلا اگر محيط مد نظر خط باشد، مكان هر نقطه با داشتن يك عدد و اگر اين فضا صفحه باشد با دو مولفه، قابل بيان است. اين مدل ناوبري بسيار كامل و پيشرفته است، ليكن معمولا به تجهيزات و محاسبات زياد و پيچيده­اي نياز دارد. از آنجا كه تمامي نقاط قابل شناسايي هستند، با اضافه نمودن اطلاعات دستگاههاي ديگري مانند ارتفاع سنج و قطبنما و انجام محاسبات رياضي قادر خواهيم بود تمامي انواع ناوبري را شبيه سازي كرده و انجام دهيم، مكان خود را مشخص كنيم، مكان هدف را مشخص كنيم، مسيري مابين دو نقطه مشخص نماييم و نواحي مختلفي را در فضا علامتگذاري كنيم.

در هواپيمايي، سيستمهاي VOR/DME، GPSو INSدستگاههاي مكانياب هستند.

خاطر نشان مي­گردد، فاصله يابي نيز يكي از عناصر مهم ناوبري است. دانستن فاصله از اهداف به خودي خود ارزشمند است، علاوه بر آن با تركيب اطلاعات فاصله­اي از چند نقطه مشخص، قادر به مكانيابي خواهيم بود، روشي كه مكانيابي ماهواره­اي بر مبناي آن توسعه يافته است. 

نويسنده : مهران پير هنده

كارشناس ناوبري هوانوردي