Әуе трафигін басқару әдістері

Кіріспе

Әуе қозғалысын басқаруда қолданылатын әдіс

Әуе навигациясының негізгі принциптері жалпы навигациямен бірдей, ол бір жерден екінші жерге қозғалысты жоспарлау, тіркеу және бақылау процесін қамтиды. Сәтті әуе навигациясы үшін ұшақты жоғалмай, ұшаққа қатысты заңдарды бұзбай, борттағы немесе жердегі адамдардың қауіпсіздігіне қауіп келтірмей, бір жерден екінші жерге ұшу қажет. Әуе навигациясы, су бетіндегі кемелер навигациясынан бірнеше жағынан ерекшеленеді; Ұшақтар салыстырмалы түрде жоғары жылдамдықпен қозғалады, бұл маршрут бойында орнын анықтау үшін аз уақыт қалдырады. Ұшақтар әдетте әуеде тоқтап, ыңғайлы уақытта орнын анықтай алмайды. Ұшақтың қауіпсіздігі тасымалдай алатын отын мөлшерімен шектеледі; жердегі көлік әдетте адасып, отыны бітіп, жай ғана құтқаруды күте алады. Көптеген ұшақтар үшін ұшу кезінде құтқару мүмкін емес. Сонымен қатар, кедергілерге соқтығысу көбінесе өлімге әкеледі. Сондықтан ұшқыштар үшін өз орнын үнемі білу өте маңызды. Әуеде навигация үшін қолданылатын техникалар ұшақ визуалды ұшу ережелері (VFR) немесе құралдық ұшу ережелері (IFR) бойынша ұша ма, соған байланысты болады. Соңғы жағдайда ұшқыш тек құралдар мен радионавигациялық құралдарды, мысалы, маяктарды немесе әуе қозғалысын басқарудың радиолокациялық бақылауын пайдаланады. Алғашқы жағдайда ұшқыш негізінен «өлi есептеу» әдісін, визуалды байқаулармен (пилотаж деп аталады) және тиісті карталарға сілтеме жасау арқылы навигациялайды. Бұл радионавигациялық құралдарды немесе спутниктік позициялау жүйелерін пайдалану арқылы толықтырылуы мүмкін.

Маршрутты жоспарлау

Навигацияның алғашқы қадамы – баруға ниетті жерді анықтау. VFR бойынша ұшуды жоспарлап отырған жеке ұшқыш, әдетте ұшқыштардың пайдалануы үшін арнайы жарияланған аймақтың аэронавигациялық картасын қолданады. Бұл картада бақыланатын әуе кеңістігі, радио-навигациялық құралдар және әуеайлақтар, сондай-ақ ұшуға қауіпті жерлер – таулар, биік радио мачталар және т.б. көрсетіледі. Визуалды навигацияға көмектесетін қалалар, жолдар, орманды аумақтар туралы да жеткілікті ақпарат бар. Ұлыбританияда CAA жыл сайын жаңартылатын, бүкіл Ұлыбританияны әртүрлі масштабтарда қамтитын карталар сериясын жариялайды. Бұл ақпарат NOTAM-дарда (әуе кемелеріне хабарламалар) да жаңартылады. Ұшқыш бағытты таңдайды, ұшуға рұқсат етілмеген бақыланатын әуе кеңістігін, шектеулі аймақтарды, қауіпті аймақтарды және т.б. болдырмауға тырысады. Таңдалған бағыт картада сызылады және осы сызықтар «траектория» деп аталады. Келесі навигацияның мақсаты – таңдалған траекторияны мүмкіндігінше дәл сақтау. Кейде ұшқыш бір кезеңде темір жол, өзен, автомобиль жолы немесе жағалау сияқты жердегі анық көрінетін нысанды ұстауды таңдай алады. Ұшу кезінде ұшақ, өтетін ауа массасына қатысты қозғалады; сондықтан жел болмаса, жердегі траекторияны дәл сақтау оңай емес – бұл өте сирек кездесетін жағдай. Ұшқыш желдің әсерін жою үшін бағытты түзетуі керек, осылай жердегі траекторияны сақтайды. Бастапқыда ұшқыш, метеорологиялық қызметтер берген желдің бағыты мен жылдамдығын пайдаланып, сапардың әрбір кезеңі үшін ұшу бағытын есептейді. Бұл деректер әдетте дәл және күніне бірнеше рет жаңартылады, бірақ ауа райының болжау мүмкін емес сипаты ұшқыштың ұшу кезінде қосымша түзетулер жасауға дайын болуын қажет етеді. Жалпы авиация (GA) ұшқышы көбінесе ұшу компьютерін – слайд-қалыптың бір түрін – немесе бастапқы бағыттарды есептеу үшін арнайы жасалған электрондық навигациялық компьютерді пайдаланады. Навигацияның негізгі құралы – магниттік компас. Ине немесе карта магниттік солтүстікке тураланады, ол нақты солтүстікпен сәйкес келмейді, сондықтан ұшқыш оны да ескеруі керек, бұл магниттік ауытқу (немесе бағыттың өзгеруі) деп аталады. Жергілікті деңгейде қолданылатын ауытқу ұшу картасында да көрсетілген. Ұшқыш қажетті бағыттарды есептегеннен кейін, келесі қадам – әрбір кезең үшін ұшу уақытын есептеу. Бұл нақты есеп жүргізу үшін қажет. Ұшқыш көтерілу кезіндегі әуе жылдамдығының төмендеуін ескеріп, көтерілудің жоғарғы шегіне жету уақытын есептейді. Сондай-ақ, ұшқыштың қону үшін төмен түсу нүктесін есептеуі де пайдалы. Ұшу уақыты ұшақтың қажетті круиздік жылдамдығына және желге байланысты болады – кездейсоқ жел ұшу уақытын қысқартады, ал қарсы жел ұлғайтады. Ұшу компьютерінде ұшқыштарға оларды оңай есептеуге көмектесетін шкалалар бар. Қайта оралу мүмкін емес нүкте, кейде PNR деп аталады, – бұл ұшақтың ұшу кезінде жеткілікті жанармайға ие болатын нүктесі, сонымен қатар ол ұшуға шыққан әуеайлаққа оралу үшін міндетті резервті қажет етеді. Осыдан кейін бұл мүмкіндік тоқтап, ұшақ басқа жерге ұшып кетеді. Басқаша айтқанда, әуеайлақтары жоқ үлкен аймақ, мысалы, мұхит үшін, бұл бұрылуға жақын және одан кейін жалғастыруға жақын нүктесін білдіруі мүмкін. Сол сияқты, ETP (сонымен қатар сындық нүкте) деп аталатын тең уақыт нүктесі – ұшудың дәл сол уақытын ұшып өту немесе ұшу әуежайына қайта оралу үшін алатын нүктесі. ETP отынға емес, желге тәуелді, бұл жердегі жылдамдықтың өзгеруін және ұшу әуежайына қайтуды көрсетеді. Желдің жоқтығында ETP екі әуеайлақ арасында орналасқан, бірақ шын мәнінде желдің жылдамдығы мен бағытына байланысты ауысады. Мысалы, мұхит арқылы ұшып бара жатқан ұшаққа бір қозғалтқыштың жұмыс істемеуі, қысымның төмендеуі және қалыпты ETP үшін ETP есептеу қажет болады; олардың барлығы шын мәнінде бағыт бойынша әртүрлі нүктелер болуы мүмкін. Мысалы, бір қозғалтқыш жұмыс істемейтін және қысымды азайтатын жағдайда ұшақ жұмыс биіктігін төмендетуге мәжбүр болады, бұл оның отын тұтынуына, ұшу жылдамдығына және жерге жылдамдығына әсер етеді. Сондықтан әр жағдайдың әртүрлі ETP-і болады. Кәсіптік ұшақтарға егер қозғалтқыш істен шыққандай төтенше жағдай орын алса, қонуға қолайлы орыннан тыс бағыт бойынша ұшуға рұқсат етілмейді. ETP есептеулері жоспарлау стратегиясы ретінде қызмет етеді, сондықтан ұшу экипаждары әрқашан төтенше жағдайда "шығу" мүмкіндігіне ие болады, бұл олардың таңдаған алмастыру әуежайына қауіпсіз ауысуына мүмкіндік береді. Соңғы кезең – бағыттың қандай аймақтардан өтетінін немесе қай жерде болатынын анықтау және жасалуы тиіс барлық істердің тізімін жасау – қандай АТК бөлімшелерімен байланысу керек, тиісті жиіліктер, визуалды хабарлау нүктелері және т.б. Сонымен қатар, қандай қысым орнату аймақтарына кірілетінін білу маңызды, сонда ұшқыш олардың қысымын (QNH) сұрай алады. Соңында, ұшқыш маршрутты ұшуға болмаса, басқа жоспарларды да ескеруі керек – ең көп кездесетін себеп күтпеген ауа райы жағдайлары. Кейде ұшқыш басқа әуежайға ұшу жоспарын жасауы және оған жеткілікті жанармай алып жүруі қажет болуы мүмкін. Ұшқыш ұшу алдында жерде қаншалықты көп жұмыс жасаса, ауада соншалықты оңай болады.

The first step in navigation is deciding where one wishes to go. A private pilot planning a flight under VFR will usually use an aeronautical chart of the area which is published specifically for the use of pilots. This map will depict controlled airspace, radio navigation aids and airfields prominently, as well as hazards to flying such as mountains, tall radio masts, etc. It also includes sufficient ground detail – towns, roads, wooded areas – to aid visual navigation. In the UK, the CAA publishes a series of maps covering the whole of the UK at various scales, updated annually. The information is also updated in the notices to airmen, or NOTAMs. The pilot will choose a route, taking care to avoid controlled airspace that is not permitted for the flight, restricted areas, danger areas and so on. The chosen route is plotted on the map, and the lines drawn are called the track. The aim of all subsequent navigation is to follow the chosen track as accurately as possible. Occasionally, the pilot may elect on one leg to follow a clearly visible feature on the ground such as a railway track, river, highway, or coast. When an aircraft is in flight, it is moving relative to the body of air through which it is flying; therefore maintaining an accurate ground track is not as easy as it might appear, unless there is no wind at all—a very rare occurrence. The pilot must adjust heading to compensate for the wind, in order to follow the ground track. Initially the pilot will calculate headings to fly for each leg of the trip prior to departure, using the forecast wind directions and speeds supplied by the meteorological authorities for the purpose. These figures are generally accurate and updated several times per day, but the unpredictable nature of the weather means that the pilot must be prepared to make further adjustments in flight. A general aviation (GA) pilot will often make use of either a flight computer – a type of slide rule – or a purpose designed electronic navigational computer to calculate initial headings. The primary instrument of navigation is the magnetic compass. The needle or card aligns itself to magnetic north, which does not coincide with true north, so the pilot must also allow for this, called the magnetic variation (or declination). The variation that applies locally is also shown on the flight map. Once the pilot has calculated the actual headings required, the next step is to calculate the flight times for each leg. This is necessary to perform accurate dead reckoning. The pilot also needs to take into account the slower initial airspeed during climb to calculate the time to top of climb. It is also helpful to calculate the top of descent, or the point at which the pilot would plan to commence the descent for landing. The flight time will depend on both the desired cruising speed of the aircraft, and the wind – a tailwind will shorten flight times, a headwind will increase them. The flight computer has scales to help pilots compute these easily. The point of no return, sometimes referred to as the PNR, is the point on a flight at which a plane has just enough fuel, plus any mandatory reserve, to return to the airfield from which it departed. Beyond this point that option is closed, and the plane must proceed to some other destination. Alternatively, with respect to a large region without airfields, e. g. an ocean, it can mean the point before which it is closer to turn around and after which it is closer to continue. Similarly, the Equal time point, referred to as the ETP (also critical point), is the point in the flight where it would take the same time to continue flying straight, or track back to the departure aerodrome. The ETP is not dependent on fuel, but wind, giving a change in ground speed out from, and back to the departure aerodrome. In Nil wind conditions, the ETP is located halfway between the two aerodromes, but in reality it is shifted depending on the windspeed and direction. The aircraft that is flying across the Ocean for example, would be required to calculate ETPs for one engine inoperative, depressurization, and a normal ETP; all of which could actually be different points along the route. For example, in one engine inoperative and depressurization situations the aircraft would be forced to lower operational altitudes, which would affect its fuel consumption, cruise speed and ground speed. Each situation therefore would have a different ETP. Commercial aircraft are not allowed to operate along a route that is out of range of a suitable place to land if an emergency such as an engine failure occurs. The ETP calculations serve as a planning strategy, so flight crews always have an 'out' in an emergency event, allowing a safe diversion to their chosen alternate. The final stage is to note which areas the route will pass through or over, and to make a note of all of the things to be done – which ATC units to contact, the appropriate frequencies, visual reporting points, and so on. It is also important to note which pressure setting regions will be entered, so that the pilot can ask for the QNH (air pressure) of those regions. Finally, the pilot should have in mind some alternative plans in case the route cannot be flown for some reason – unexpected weather conditions being the most common. At times the pilot may be required to file a flight plan for an alternate destination and to carry adequate fuel for this. The more work a pilot can do on the ground prior to departure, the easier it will be in the air.

IFR жоспарлау

Құралмен ұшу ережелері (IFR) навигациясы визуалды ұшу ережелері (VFR) ұшу жоспарына ұқсас, бірақ бұл міндет әдетте арнайы карталарды қолдану арқылы жеңілдетіледі, олар IFR бағыттарын маяктан маякқа ең төменгі қауіпсіз биіктікпен (LSALT), бағыттарды (екі бағытта да) және әр маршрут үшін қашықтықты көрсетеді. IFR ұшқыштары басқа маршруттарда да ұшуы мүмкін, бірақ онда олар барлық есептеулерді өздері жасауы керек; ең қиыны – LSALT есептеуі. Содан кейін ұшқыш ауа райын және ұсынылатын аэродромға қонудың ең төменгі талаптарын, сондай-ақ қосымша аэродромдарға қатысты талаптарды қарастыруы керек. Ұшқыштар сонымен қатар барлық ережелерді сақтауы керек, соның ішінде соңғы рет осы процедураны қаншалықты жақында орындағанына байланысты белгілі бір құралдық келісімді пайдалануға заңдық құқықтарын. Соңғы жылдары маяктан маякқа қатаң ұшу жолдары өнімділікке негізделген навигация (PBN) техникаларын қолдану арқылы құрылған маршруттармен алмастырыла бастады. Операторлар ұшу жоспарларын жасағанда, PBN тәсілі оларды тиісті әуе кеңістігіндегі барлық навигациялық құралдардың жалпы дәлдігін, сенімділігін, қолжетімділігін, үздіксіздігін және функционалдығын бағалауға ынталандырады. Бұл анықталғаннан кейін оператор барлық қауіпсіздік талаптарын сақтай отырып, ең тиімді уақыт пен отынды қажет ететін маршрутты әзірлейді, соның арқасында ұшақ пен әуе кеңістігінің жалпы өнімділігін арттырады. PBN тәсілінде технологиялар уақыт өте келе (мысалы, жердегі маяктар спутниктік маяктарға айналады) ұшақтың негізгі операциясын қайта есептеуді қажет етпей дамиды. Сонымен қатар, әуе кеңістігіндегі сенсорлар мен жабдықтарды бағалау үшін қолданылатын навигациялық талаптарды тізімдеуге және бөлісуге болады, бұл жабдықты жаңарту туралы шешімдерді қабылдауға және әлемдегі әртүрлі әуе навигациялық жүйелерді үйлестіруге көмектеседі.

Ұшу кезінде

Ұшуға шыққан соң, ұшқыш жоспарға қатаң орай беруі керек, әйтпесе жолдан адасып кетуі мүмкін. Бұл, әсіресе қараңғыда немесе ерекше белгілері жоқ жер үстінде ұшқанда ерекше маңызды. Демек, егер ұшу көзбен көру ережелері бойынша жүргізілмесе, ұшқыш есептелген бағыттарды, биіктіктерді және жылдамдықтарды мүмкіндігінше дәл сақтауы тиіс. Көзбен бақылайтын ұшқыш жерді картамен үнемі салыстырып отыруы керек (пилотаж), түзетулер көбінесе есептелген және жоспарланған болса да, жолдың дұрыс сақталуын қамтамасыз етуі шарт. Әдетте, ұшқыш жоспарланған уақытқа дейін, жердегі ерекшеліктерді оңай танитын нүктеге дейін ұшады. Егер жел күтілгеннен өзгеше болса, ұшқыш бағытты сәйкес түзетуі керек, бірақ бұл болжау емес, ақыл-ойымен есептеу арқылы жасалады – көбінесе 1:60 ережесі қолданылады. Мысалы, жолдың ортасындағы екі градустық қателік, аяқталған кезде дұрыс позицияға жету үшін бағытты кері бағытта төрт градусқа түзету арқылы түзелуі мүмкін. Бұл сонымен қатар, аяқтың болжамды уақытын қайта бағалауға мүмкіндік береді. Кәсіби ұшқыш, жолдан шығудың алдын алу үшін түрлі әдістерді қолдануға үйренеді. Компас бағытты анықтау үшін негізгі құрал болғанымен, ұшқыштар көбінесе гироскопиялық басқару құрылғысы – бағыт көрсеткішке (DI) жүгінеді, ол компасқа қарағанда тұрақтырақ. Компас көрсеткіштері DI-нің кез келген ауытқуын (прецессиясын) түзету үшін мерзімік түрде қолданылады. Компас тек ұшақ тік және тегіс ұшу кезінде ғана тұрақты көрсеткіштерді береді. Егер ұшқыш аяқты аяқтауға мүмкіндік таппаса – мысалы, ауа райы нашарласа немесе көріну мүмкіндігі ұшқыш куәлігінде рұқсат етілген ең төменгі шектен төмен болса, ұшқыш басқа бағытқа бұрылуы керек. Бұл жоспарланбаған аяқ болғандықтан, ұшқыш жаңа бағытты есептеуге қабілетті болуы керек. Ұшу кезінде ұшу компьютерін пайдалану көбінесе тиімсіз, сондықтан шамамен нәтиже беру үшін ақыл-ойымен есептеу әдістері қолданылады. Желді ескеру үшін, бұрыштар 60 градустан кішкентай болғанда, синус A = A деп есептелінеді (мысалы, 30 градус – 60 градустың 1/2 бөлігі, ал синус 30 градус = 0,5), бұл жеткілікті дәлдік береді. Бұл әдісті санада есептеу үшін сағат коды қолданылады. Алайда, ұшқыш бағытты өзгерту кезінде, орнын анықтау үшін ерекше сақ болуы керек. Кейбір бағыттар уақытша болуы мүмкін – мысалы, жергілікті дауылды бұрылып өту үшін. Мұндай жағдайда, ұшқыш белгілі бір уақытқа қалаған бағытынан 60 градусқа бұрылуы мүмкін. Дауылдан өткеннен кейін, ол кері бағытта 120 градусқа бұрылып, осы бағытта сол уақытқа дейін ұша алады. Бұл «жел жұлдызы» маневрі, егер биіктікте жел болмаса, ұшқышты бастапқы жолына қайтарады, ал саяхат уақыты бір бағыттың ұзындығымен ұзарады. Ұшу кезінде магниттік компасқа сүйенбеудің тағы бір себебі, бағдаршамды уақыт-уақытпен калибрлеуден басқа, магниттік компастар ұшу жағдайларынан және магнит жүйесіне сырттан және іштен кедергілерден туындаған қателерге ұшырайды.

Once in flight, the pilot must take pains to stick to plan, otherwise getting lost is all too easy. This is especially true if flying in the dark or over featureless terrain. This means that the pilot must stick to the calculated headings, heights and speeds as accurately as possible, unless flying under visual flight rules. The visual pilot must regularly compare the ground with the map, (pilotage) to ensure that the track is being followed although adjustments are generally calculated and planned. Usually, the pilot will fly for some time as planned to a point where features on the ground are easily recognised. If the wind is different from that expected, the pilot must adjust heading accordingly, but this is not done by guesswork, but by mental calculation – often using the 1 in 60 rule. For example, a two degree error at the halfway stage can be corrected by adjusting heading by four degrees the other way to arrive in position at the end of the leg. This is also a point to reassess the estimated time for the leg. A good pilot will become adept at applying a variety of techniques to stay on track. While the compass is the primary instrument used to determine one's heading, pilots will usually refer instead to the direction indicator (DI), a gyroscopically driven device which is much more stable than a compass. The compass reading will be used to correct for any drift (precession) of the DI periodically. The compass itself will only show a steady reading when the aircraft has been in straight and level flight long enough to allow it to settle. Should the pilot be unable to complete a leg – for example bad weather arises, or the visibility falls below the minima permitted by the pilot's license, the pilot must divert to another route. Since this is an unplanned leg, the pilot must be able to mentally calculate suitable headings to give the desired new track. Using the flight computer in flight is usually impractical, so mental techniques to give rough and ready results are used. The wind is usually allowed for by assuming that sine A = A, for angles less than 60° (when expressed in terms of a fraction of 60° – e. g. 30° is 1/2 of 60°, and sine 30° = 0.5), which is adequately accurate. A method for computing this mentally is the clock code. However the pilot must be extra vigilant when flying diversions to maintain awareness of position. Some diversions can be temporary – for example to skirt around a local storm cloud. In such cases, the pilot can turn 60 degrees away his desired heading for a given period of time. Once clear of the storm, he can then turn back in the opposite direction 120 degrees, and fly this heading for the same length of time. This is a 'wind star' maneuver and, with no winds aloft, will place him back on his original track with his trip time increased by the length of one diversion leg. Another reason for not relying on the magnetic compass during flight, apart from calibrating the Heading indicator from time to time, is because magnetic compasses are subject to errors caused by flight conditions and other internal and external interferences on the magnet system.

Навигациялық көмек құралдары

Көптеген GA ұшақтары әртүрлі навигациялық құралдармен жабдықталған, мысалы, автоматты бағыттаушы (ADF), инерциялық навигация, компастар, радарлық навигация, VHF барлық бағыттағы диапазоны (VOR) және жаһандық навигациялық спутниктік жүйе (GNSS). ADF жердегі бағытсыз маяктарды (NDB) пайдаланады, олар ұшақтың бағытына қатысты маяқтың бағытын көрсететін дисплейді басқарады. Ұшқыш осы бағытты пайдаланып, картаға маяқтың бағытын көрсететін сызық жүргізе алады. Екінші маяқты пайдалану арқылы екі сызық жүргізуге болады, соның нәтижесінде ұшақ сызықтардың қиылысында орналасқан жері анықталады. Бұл қиылыс деп аталады. Егер ұшу траекториясы тікелей маяқтың үстінен өтетін болса, ұшқыш ADF құралын маяққа қатысты бағытты сақтау үшін пайдалана алады, бірақ "инеге ілесу" жаман тәжірибе, әсіресе күшті жел болғанда. NDB сондай-ақ қателікті көрсетуі мүмкін, себебі олар өте ұзын толқын ұзындығын пайдаланады, олар жер бедері мен атмосферада оңай бұрылып, шағылысады. NDB кейбір елдерде, салыстырмалы түрде аз навигациялық құралдары бар елдерде, навигацияның кең таралған түрі ретінде қолданыла береді. VOR – бұл күрделі жүйе, және әлі де IFR бойынша ұшатын ұшақтар үшін негізгі әуе навигациялық жүйе болып табылады. Бұл жүйеде маяк фазадан тыс екі синустық толқыннан тұратын арнайы модуляцияланған сигналды шығарады. Фазалық айырмашылық қабылдағыштың станциядан магниттік солтүстікке (кейбір жағдайларда нақты солтүстікке) қатысты нақты бағытына сәйкес келеді. Нәтижесінде қабылдағыш станциядан нақты бағытты анықтай алады. Тағы да, орынды анықтау үшін қиылыс қолданылады. Көптеген VOR станцияларында DME (қашықтықты өлшеу құралы) деп аталатын қосымша жабдықтар бар, олар қабылдағышқа станциядан нақты қашықтықты анықтауға мүмкіндік береді. Бұл бағытпен бірге нақты орынды бір ғана маяктан анықтауға мүмкіндік береді. Ыңғайлы болу үшін кейбір VOR станциялары жергілікті ауа райы туралы ақпаратты да жібереді, оны ұшқыш тыңдай алады, мысалы, автоматтандырылған жер бетін бақылау жүйесі арқылы беріледі. DME-мен бірге орналасқан VOR әдетте TACAN құрамына кіреді. GNSS пайда болғанға дейін, аспандық навигацияны әскери бомбалаушылар мен көлік ұшақтарындағы оқытылған навигаторлар соғыс кезінде барлық электрондық навигациялық құралдар өшірілген жағдайда қолданған. Бастапқыда навигаторлар астродомды және стандартты секстантты қолданған, бірақ 1940-1990 жылдары көбірек ақшыл перископтық секстант қолданылған. 1970 жылдардан бастап авиакомпаниялар инерциялық навигациялық жүйелерді, әсіресе континенттер аралық бағыттарда пайдаланған, 1983 жылы Korean Air Lines 007 рейсінің атып түсірілуіне дейін АҚШ үкіметі GPS-ті азаматтық қолдануға рұқсат берді. Соңында, ұшақтың бақылауын жерден радиолокациялық немесе көпжақты ақпараттарды пайдалану арқылы жүзеге асыруға болады. Бұл жағдайда, ұшқышқа орынды анықтауға көмектесетін ақпаратты қайтаруға болады немесе ұшқышқа ұшақтың орналасқан жерін нақты айтуға болады, бұл ұшқышқа көрсетілетін ATC қызметінің деңгейіне байланысты. GNSS ұшақтарда қолдану кеңінен таралуда. GNSS ұшақтың орналасқан жері, биіктігі, бағыты және жер жылдамдығы туралы өте нақты ақпаратты қамтамасыз етеді. GNSS навигациялық дәлдікті, бұрын тек үлкен RNAV жабдықталған ұшақтарға ғана қол жетімді болғанды, GA ұшқыштарына да қол жетімді етеді. Соңғы уақытта көптеген әуежайлар GNSS аспаптық жақындауларын енгізді. GNSS жақындаулары қазіргі дәлдікті және дәлдікті емес жақындаулардың үстінен жабатын немесе жеке GNSS жақындауларынан тұрады. Шешім қабылдау биіктігі ең төмен болатын жақындаулар GNSS-ті екінші жүйемен толықтыруды талап етеді, мысалы, FAA-ның кең аймақты кеңейту жүйесі (WAAS).

Many GA aircraft are fitted with a variety of navigation aids, such as Automatic direction finder (ADF), inertial navigation, compasses, radar navigation, VHF omnidirectional range (VOR) and Global navigation satellite system (GNSS). ADF uses non directional beacons (NDBs) on the ground to drive a display which shows the direction of the beacon from the aircraft. The pilot may use this bearing to draw a line on the map to show the bearing from the beacon. By using a second beacon, two lines may be drawn to locate the aircraft at the intersection of the lines. This is called a cross cut. Alternatively, if the track takes the flight directly overhead a beacon, the pilot can use the ADF instrument to maintain heading relative to the beacon, though "following the needle" is bad practice, especially in the presence of a strong cross wind – the pilot's actual track will spiral in towards the beacon, not what was intended. NDBs also can give erroneous readings because they use very long wavelengths, which are easily bent and reflected by ground features and the atmosphere. NDBs continue to be used as a common form of navigation in some countries with relatively few navigational aids. VOR is a more sophisticated system, and is still the primary air navigation system established for aircraft flying under IFR in those countries with many navigational aids. In this system, a beacon emits a specially modulated signal which consists of two sine waves which are out of phase. The phase difference corresponds to the actual bearing relative to magnetic north (in some cases true north) that the receiver is from the station. The upshot is that the receiver can determine with certainty the exact bearing from the station. Again, a cross cut is used to pinpoint the location. Many VOR stations also have additional equipment called DME (distance measuring equipment) which will allow a suitable receiver to determine the exact distance from the station. Together with the bearing, this allows an exact position to be determined from a single beacon alone. For convenience, some VOR stations also transmit local weather information which the pilot can listen in to, perhaps generated by an Automated Surface Observing System. A VOR which is co located with a DME is usually a component of a TACAN. Prior to the advent of GNSS, Celestial Navigation was also used by trained navigators on military bombers and transport aircraft in the event of all electronic navigational aids being turned off in time of war. Originally navigators used an astrodome and regular sextant but the more streamlined periscopic sextant was used from the 1940s to the 1990s. From the 1970s airliners used inertial navigation systems, especially on inter continental routes, until the shooting down of Korean Air Lines Flight 007 in 1983 prompted the US government to make GPS available for civilian use. Finally, an aircraft may be supervised from the ground using surveillance information from e. g. radar or multilateration. ATC can then feed back information to the pilot to help establish position, or can actually tell the pilot the position of the aircraft, depending on the level of ATC service the pilot is receiving. The use of GNSS in aircraft is becoming increasingly common. GNSS provides very precise aircraft position, altitude, heading and ground speed information. GNSS makes navigation precision once reserved to large RNAV equipped aircraft available to the GA pilot. Recently, many airports include GNSS instrument approaches. GNSS approaches consist of either overlays to existing precision and non precision approaches or stand alone GNSS approaches. Approaches having the lowest decision heights generally require that GNSS be augmented by a second system—e. g., the FAA's Wide Area Augmentation System (WAAS).

Ұшу навигаторы

Азаматтық ұшу навигаторлары (көбінесе артық әуе экипажының лауазымы, сондай-ақ «әуе навигаторы» немесе «ұшу навигаторы» деп аталады) көне ұшақтарда, әдетте 1910 жылдардың соңы мен 1970 жылдар аралығында жұмыс істеді. Экипаж мүшесі, кейде белгілі бір рейстер үшін екі навигациялық экипаж мүшесі, саяхаттың навигациясына, оның ішінде инерциялық және аспандық навигациясына жауапты болды. Бұл әсіресе мұхиттар мен басқа да ірі су кеңістіктерінде, радио навигациялық құралдардың бастапқыда қолжетімсіз болған кезде өте маңызды болды. (Қазір спутниктік жабын бүкіл әлем бойынша қамтамасыз етіледі). Күрделі электрондық және GNSS жүйелері пайда болған кезде навигатор лауазымы жойылды және оның функциясын екі лицензиясы бар пилот-навигаторлар, ал кейінірек ұшудың негізгі ұшқыштары (капитан және бірінші офицер) иеленді, нәтижесінде коммерциялық рейстердегі әуе экипажы лауазымдарының саны азайды. Электрондық навигациялық жүйелерді капитан мен бірінші офицердің аспаптар панеліне орнату салыстырмалы түрде оңай болғандықтан, коммерциялық авиацияда (бірақ міндетті түрде әскери авиацияда емес) навигатор лауазымы артық болды. (Кейбір елдер соғыс кезінде навигациялық құралдарсыз ұшуға әуе күштеріне тапсырма береді, сондықтан навигатор лауазымы әлі де қажет). Көптеген азаматтық ұшу навигаторлары 1980 жылдардың басында зейнеткерлікке шықты немесе жұмыстан босатылды.