اصطلاح Navigation "قسمت اول"

اصطلاحا Navigation زماني انجام ميشود كه هواپيما فاصله دو دستگاه كمك ناوبري را طي كند به تعبير ديگر امواجي را كه دستگاه كمك ناوبري در هوا انتشار ميدهد را دريافت كرده و به وسيله آن ميتوان پرواز را هدايت كرد . امواج راديوئي كه در سيستمهاي ناوبري از آنها استفاده ميشود داراي دو خصوصيت ميباشند اول آنكه داراي فركانس بالايي هستند و دوم آنكه توسط برق AC توليد ميگردد و چون اين امواج در ارتفاعات بالا نيز بايد قابل دريافت باشند از اين جهت حد اقل فركانس آنها از واحد KHZ شروع ميگردد .

با توجه به خاصيتهايي كه امواج از خود نشان ميدهند در دامنه 3KHZ تا 300 000 MHZ به هشت دسته تقسيم ميگردند كه عبارتند از :

1)VLF 3KHZ → 30KHZ

2)LF 30KHZ → 300KHZ

3)MF 300KHZ → 3000KHZ = 3MHZ

4)HF 3MHZ → 30MHZ

5)VHF 30MHZ → 300MHZ

6)UHF 300MHZ → 3000MHZ

7)SHF 3000MHZ → 30000MHZ

8)EHF 30000 MHZ → 300000MHZ

زمانی که یک آنتن در فضا امواج را انتشار میدهد عملا دو دسته موج تولید میکند یکی آن دسته از امواج که به موازات سطح زمین حرکت میکنند که اصطلاحا آنرا Ground Wave مینامند و دسته دوم بقیه امواجی هستند که به طرف فضا حرکت کرده و پس از برخورد با لایه یونوسفر زمین یا از آن رد میشوند و یا بازتاب میشوند که به این بخش از امواج Sky Wave میگویند .

یکی از عواملی که بر روی Ground Wave تاثیر میگذارد و Rangeاین امواج را محدود میکند تاثیر زمین میباشد . زمین دارای بار منفی است و میتواند بار مثبت یک موج منتشره را سریعا جذب کند و باعث ضعیف شدن موج گردد که اصطلاحا به این حالت Attenuation میگویند . این خاصیت با فرکانس موج رابطه مستقیم دارد بدان معنی که هرچه فرکانس بالاتر میرود تاثیر این خاصیت بر روی Ground Wave بیشتر میشود . اصطلاحا فضائی را که نه Sky Wave دارد و نه Ground Wave را Dead Space مینامند .

1) Very Low Frequency VLF :

این دسته امواج اولین دسته کلاس بندی امواج رادیوئی هستند که هم دارای Ground Wave هستند و هم Sky Wave دارند . Ground Wave این امواج بسیار قوی میباشد به طوری که توسط یک آنتن VLF که در سطح زمین قرار دارد کل کره زمین را Cover میکند . اصطلاحا به بین امواج High Stability میگویند . معمولا مورد استفاده اولیه این امواج در سیستم های کشتیرانی بوده . چون Ground Waveاین امواج میتواند قوس کره زمین را طی کند بزرگترین خاصیت آنها این است که میتوان آنها را در Long Distance و Low Altitude دریافت کرد .

2 & 3 ) Low & Medium Frequency LF/MF :

این دو دسته امواج هم شامل Ground Wave و هم Sky wave میباشند . Ground Wave نسبتا قوی دارند که متوان در Long Distance و Low Altitude آنها را دریافت کرد که در سیستم های هواپیمایی در NDB System از این فرکانس استفاده میشود .

4) High Frequency HF :

عملا این امواج تحت تاثیر خاصیت Attenuation قرار میگیرند که باعث میگردد Ground Wave این امواج را بتوانیم در Short Distance دریافت کنیم که به همین دلیل از این دسته از امواج به منظور Navigation استفاده نمیشود ولی چون دارای Sky Wave بسیار قوی میباشند از این امواج به منظور Communication زمانیکه هواپیما به مدت طولانی روی آب پرواز میکند استفاده میشود . گاها میتوان Sky Wave این امواج را در مسافت هایی حدود 000 10 مایل نیز دریافت کرد .

5) Very High Frequency :

عملا این دسته از امواج نه Ground Wave دارند و نه Sky Wave دارند چون خاصیت Attenuation روی Ground Wave آنچنان تاثیر میگذارد که این امواج در مسافتهای بسیار کم قابل دریافت هستند و به دلیل فرکانس بالا میتوانند از لایه یونوسفر عبور کنند به همین دلیل آنتن این دسته از امواج را مستقیما روی زمین قرار نمیدهند بلکه باید از سطح زمین مقداری بالا تر قرار بگیرد تا بتوانیم از Direct Wave این امواج استفاده کنیم . به تعبیر دیگر برای آنکه بتوانیم از این امواج استفاده کنیم باید در راستای انتشار این امواج قرار گرفته و از Direct Wave این امواج استفاده کنیم که اصطلاحا به این نوع امواج Line Of Sight میگویند . Line Of Sight یک موج یک عدم کارایی به حساب می آید . به دلیل آنکه این دسته امواج دارای Ground Wave نیستند و قوس زمین را نمیتوانند طی کنند توسط اشکال مختلف زمین به راحتی Reflect میشوند . Range دریافت امواج VHF و UHF با افزایش ارتفاع افزایش پیدا میکند که میزان آن را از این فرمول محاسبه میکنیم :

که H همان ارتفاع از سطح زمین است .

نکته مهم : در سیستم های ناوبری هواپیما از فرکانس های مختلف استفاده شده است به دلیل آنکه در زمان بروز هرگونه مشکل بتوان از فرکانس Back Up استفاده کرد و به پرواز ادامه داد .

نکته مهم : سیستم های Navigation به طور کلی از نظر Range به سه دسته تقسیم میشوند :

1- Range < 200 Short Range

2- 200 < Range <1500> 1500 Long Range

[align=center]ADF[/align]

یا همان Automatic Direction Finder یکی از دستگاههای Basic ناوبری به حساب می آید که بر اساس امواج Low & Medium Frequency کار میکند که فرکنس آن از 190 KHZ تا 355KHZ میباشد . بزرگترین برتری این امواج این است که دارای Ground Wave قوی میباشند و میتوان آنها را در Long Distance و Low Altitude دریافت کرد . کلا Range ی که ADF میتواند حس کند از فرکانس 190 KHZ تا KHZ 1603 میباشد . Ground Station هایی که ADF با آنها کار میکند عبارتند از :

1) NDB system 190 → 590

2) Radio Commercial 535 → 1603

3) Compass Locator 190 → 535

که از این سه ایستگاه آیتم دوم جزو سیستم ناوبری در هواپیما تعریف نمیشود چون اولا شناسایی این ایستگاه حداقل هر یک ساعت یک بار صورت میگیرد دوما چون این آنتن در فرودگاه نصب نشده عملا هواپیما را به سمت ایستگاه رادیویی شهر هدایت میکند و سوما اینکه هیچگاه روی این ایستگاه نمیتوان طرح تقرب طراحی کرد .

همانطور که امواج Low & Medium Frequency دارای برتریهایی هستند دارای معایبی نیز هستند که عبارتند از :

1) Twilight Effect :

Sky Wave هایی که توسط لایه یونوسفر بازتاب میشوند باعث Fluctuation عقربه ADF میشوند که این این خاصیت درست در زمانهای قبل از طلوع و بعد از غروب اتفاق می افتد که بیشرین Fluctuation را در فاصله 30 تا 60 مایلی نسبت به ایستگاه NDB داریم . برای تصحیح این مشکل میتوانیم میانگین نوسانات عقربه را حساب کنیم یا ارتفاع زیاد کنیم و یا اینکه از ایستگاههایی که فرکانسشان کمتر از 350 است استفاده کنیم .

2) Terrain Effect :

بعضی از اشکال مختلف زمین میتوانند باعث بازتاب امواج یک ایستگاه NDB بشوند و باعث بوجود آمدن یک میدان مغناطیسی نا مشخص از تداخل امواج گردند . که این میدان مغناطیسی باعث Fluctuation کردن عقربه ADF میشود . برای تصحیح این پدیده میتوان در این مناطق از ایستگاههای قوی تر استفاده کرد .

3) Short Line Effect :

زمانی که امواج به خط ساحلی میرسند با توجه به اختلاف ضریب شکست خشکی و آب در راستای اصلی خود انتشار پیدا نمیکنند و از جهت اصلی خود منحرف میشوند . برای تصیح این پدیده بهتر است از پالسهایی استفاده کنیم که خط ساحلی را با زاویه ای بیشتر از 30 درجه قطع میکنند .

4) Thunder Storm Effect :

زمانی که در یک ابر CB رعد و برق رخ میدهد یک میدان مغناطیسی بوجود می آید که در Range امواج Low & Medium Frequency میباشد که میتواند باعث شود عقربه ADF به سمت آن منحرف گردد که در این حالت خلبان نباید عقربه را دنبال کند به دلیل اینکه با قطع شدن Lightning میدان مغناطیسی از بین میرود و عقربه مجددا سمت ایستگاه را نشان میدهد . به همین جهت هنگام وقوع این پدیده باید سمت خود را حفظ کرده و از پیروی از عقربه جودداری کنیم .

5) Precipitation Effect :

یکی از زیر مجموعه های Thunder Storm Effect میباشد که باعث بوجود آمدن الکتریسیته ساکن میگردد که این پدیده میتواند بر روی جهت نمایش عقربه تاثیر بگذارد . به همین دلیل همیشه باید خلبان قبل از پرواز Static Discharger های دو سر بال را چک کند .

ADF Component :

ADFدارای سه جزء اصلی میباشد که عبارتند از :

1) ADF Antenna

2) ADF Indicator

3) ADF Receiver

ADF Antenna:

ADFبا دو آنتن Loop Antenna و Sense Antenna کار میکند .

Loop Antenna :

آنتن بشقابی شکلی است که در زیر بدنه هواپیما قرار دارد و تشکیل شده است از Coil هایی که درون آن قرار دارند . کار اصلی این آنتن تشخیص Direction هواپیما است .

Sense Antenna :

آنتن سیمی شکلی است که معمولا در زیر یا روی هواپیما قرار دارد که عملا دو سرویس به ما میدهد اول اینکه عملکرد Loop Antenna را کامل میکند بدین معنی که TO یا FROM بودن نسبت به ایستگاه را تشخیص میدهد و کار دیگر این آنتن گرفتن Voice یا Morse Code به جهت شناسایی ایستگاه NDB است که معمولا Morse Code هایی سه حرفی هستند که از اسم خود ایستگاه میگیرند .

2) ADF Indicator :

مهمترین ایستگاه زمینی که ADF با آن کار میکند NDB است . امواج NDB در تمام جهات به صورت None Directional منتشر میشوند . به همین خاطر است که Non Directional Beacon یا همان NDB نام گرفته . پالسهایی که از این ایستگاه در فضا منتشر میشوند نسبت به شمال مغناطیسی موافق حرکت عقربه های ساعت قابل اندازه گیری میباشند .

پایان قسمت اول.