Ikke-retningsbestemt fyr

Et ikke-retningsbestemt beacon (på engelsk Non-Directional Beacon , eller dets akronym NDB ) er en radiosender plassert på et kjent sted, brukt som et hjelpemiddel for luft- eller maritim navigasjon som et radiofyr . Som navnet tilsier, inkluderer ikke det overførte signalet iboende retningsinformasjon , i motsetning til andre navigasjonshjelpemidler som LFR , VOR og TACAN. NDB-signaler følger jordens krumning, så de kan mottas på mye større avstander i lavere høyder, en stor fordel fremfor VOR. Imidlertid er NDB-signaler også mer påvirket av atmosfæriske forhold, fjellterreng, kystbrytning og tordenvær, spesielt over lange avstander.

NDB-er som brukes i luftfart er standardisert av vedlegg 10 til ICAO -regelverket , som spesifiserer at de må operere på en frekvens mellom 190  kHz og 1750 kHz, [ 1 ] selv om normalt alle nordamerikanske NDB-er opererer på frekvenser mellom 190 kHz og 535 kHz [ 1 ] Hver NDB er identifisert med et en- , to- eller trebokstavs morsekodekallesignal . I Canada identifiseres privateide NDB-er med en bokstav og et tall. Nordamerikanske NBR-er er klassifisert etter effekt: med lav for en nominell effekt på mindre enn 50 watt , medium fra 50 W til 2000 W og høy over 2000 W. [ 2 ]

Automatisk veivisningsutstyr

NDB-er består av to deler: Automatic Direction Finder (ADF ) utstyret på flyet som oppdager signalet fra en NDB, og den overførende NDB. ADF-en kan også lokalisere sendere i det standard middelsbølgeamplitudemodulerte kringkastingsbåndet ( 530 kHz til 1700 kHz i trinn på 10 kHz i Amerika, og 531 kHz til 1602 kHz i trinn på 9 kHz i resten av verden).

ADF-utstyret bestemmer retningen til den sendende NDB i forhold til flyet, som kan vises på en relativ retningsindikator. (RBI, for sitt akronym på engelsk). Indikatoren er en kompassrose med en nål overliggende, bortsett fra at "rosen" er festet med 0 graders posisjon som tilsvarer senterlinjen til flyet. For å spore et NDB (no wind) beacon er flyet plassert slik at nålen peker til 0 graders posisjon, og det vil fly direkte til NDB. Tilsvarende vil flyet bevege seg bort fra NDB hvis nålen holder seg ved 180 graders merket. I sidevind bør nålen holdes til venstre eller høyre for 0° eller 180° posisjon med en mengde som tilsvarer forskyvningen på grunn av sidevinden.

Formelen for å bestemme kompasskursen til en NDB-stasjon (i en vindstille situasjon) er å ta den relative peilingen mellom flyet og stasjonen, og legge til den magnetiske kursen til flyet. Hvis summen er større enn 360 grader, må dette overskuddet trekkes fra.

Ved sporing til eller fra en NDB-stasjon er det også vanlig at flyet følger en bestemt kurs. Dette krever at RBI-avlesningen relateres til kompassretningen til flyet. Etter å ha bestemt avviket, må flyet flys slik at kompassretningen er den nødvendige kursen justert for avviket, samtidig som RBI-avlesningen justeres til 0° eller 180° for det avviket. Et beacon kan også brukes til å lokalisere en posisjon langs flyets bane. Når nålen når en avlesning på RBI som tilsvarer den nødvendige kursen, er flyet på posisjon. Bruken av en uavhengig RBI og kompass krever imidlertid betydelig mental beregning for å bestemme den riktige relative retningen.

For å forenkle denne oppgaven legges en kompassrose til RBI for å danne en "radiomagnetisk indikator" (RMI). ADF-nålen vil da umiddelbart referere retningen til flyet, noe som reduserer behovet for mental beregning.

Prinsippene til ADF-er er ikke begrenset til bruk med NDB-er; slike systemer brukes også til å oppdage plasseringen av kringkastingssignaler til mange andre formål, for eksempel søk etter nødsignaler.

Bruk av ikke-retningsbestemte beacons

Flyruter

En peiling er en linje gjennom NDB-stasjonen som peker i en bestemt retning, for eksempel 270° i tilfelle rett vest. NDB-overskrifter gir en konsistent metode for å definere rutene et fly kan fly gjennom. På denne måten kan NDB-er, som VOR- er , definere "luftveier" på himmelen. Fly følger disse forhåndsdefinerte rutene for å fullføre en flyplan. Flyruter er nummerert og standardisert på aeronautiske navigasjonskart; luftveier plottet i farger brukes for mellomfrekvente stasjoner, for eksempel NDB-er, hvis ruter er plottet i brunt på seksjonskart. [ 4 ] Luftveier i grønne og røde farger trekkes mot øst og vest, mens rav og blå brukes til luftveier som trekkes mot nord og sør. Piloter følger disse rutene ved å spore radialer gjennom ulike nav-stasjoner, og snu ved en av dem. Selv om de fleste luftveier i USA er basert på VOR-er, er NDB-ruter vanlige andre steder og i tynt befolkede områder, som for eksempel Canadian Arctic, fordi de kan ha lang rekkevidde og er mye rimeligere å operere enn VOR-ruter.

Posisjon

Ikke-retningsbestemte beacons har blitt brukt av flypiloter, og tidligere av sjøfolk, for å få en gjennomgang av deres geografiske plassering på jordens overflate. Posisjoner beregnes ved å utvide linjene gjennom kjente navigasjonsveipunkter til de krysser hverandre. For visuelle landemerker kan vinklene til disse linjene bestemmes ved hjelp av kompasset; Orienteringene til NDB-radiosignaler finnes ved hjelp av RDF-utstyr.

Posisjonsplotting, på denne måten, lar mannskaper bestemme deres plassering. Denne bruken er viktig i situasjoner der annet navigasjonsutstyr, for eksempel VOR-er med radioavstandsutstyr (DME), har sviktet. I maritim navigasjon kan NDB-er fortsatt være nyttige i tilfelle GPS -mottakssvikt .

Bestemmelse av avstand fra en NDB-stasjon

For å bestemme avstanden i forhold til en NDB-stasjon, må piloten følge disse trinnene:

1. Snu flyet slik at stasjonen er rett på en av vingespissene.
2. Den snur nesen på flyet og beregner tiden det tar å krysse det spesifikke kursnummeret til NDB. For beregningen, bruk formelen , der er lik antall flydd og gradene selvfølgelig endres.
3. Bruk flycomputeren til å finne avstanden mellom flyet og stasjonen (tid * hastighet = avstand).

Ledtråder om tilnærminger til en NDB

En rullebane utstyrt med NDB- eller VOR-stasjoner (eller begge) som hjelpemiddel for flynavigasjon kalles en rullebane for ikke-presisjonsinnflyging ; hvis den er utstyrt med et instrumentlandingssystem kalles det en presisjonsinnflygingsbane .

Instrumentlandingssystemer

Ikke-retningsbestemte beacons brukes oftest som markører eller "lokaliseringsanordninger" for et standard landingssystem for innflyging eller innflyging . Båken kan utpeke avgangsområdet for en innflyging ved bruk av en ILS eller en sti som skal følges for en standard ankomstrute for terminalen . I USA kombineres en NDB ofte med en ILS innflygingsmarkør (kalt en LOM ; i Canada har laveffektspeiler totalt erstattet markeringsfyr. ILS innflygingsmarkeringsfyr er i ferd med å fases ut over hele verden, erstattet av avstanden måleutstyr som brukes til å avgrense de ulike segmentene av tilnærmingen.

Tekniske detaljer

NDB-er opererer typisk i frekvensområdet 190 til 535 kHz (selv om frekvenser fra 190 til 1750 kHz er tilordnet) og sender et bæresignal modulert av et 400 eller 1020 Hz-signal. NDB-er kan også samlokaliseres med avstandsmåling i et lignende anlegg for ILS som den ytre markøren. Bare i dette tilfellet fungerer de som den indre markøren. Eierne av NDB-er er for det meste offentlige etater og flyplassmyndigheter.

Antenner har, som en del av sammensetningen, et segment som består av en induktor og kondensator i serie "innstilt" til den eller de bestemte frekvensene som er tilordnet den antennen. Det innstilte segmentet til NDB er en del av selve antennen. Det som anses å være den vertikale delen av antennen har en tendens til å være støttepilaren for det kapasitive elementet. Ved lave frekvenser er selve antennen kapasitiv. Det er ofte en motvekt (jordingssystem), eller nedre del av kondensatoren begravd i bakken under antennen. Den induktive seksjonen er mateledningen og selve det vertikale antenneelementet.

Annen informasjon overført av en NDB

I tillegg til identifikasjonen i morsekode, typisk for NDB, både i 400Hz og 1200Hz, kan de overføre følgende signaler:

• Automatisk terminalinformasjonstjeneste
• Automatisk værinformasjonstjeneste (fra det engelske uttrykket Automatic Weather Information Service , forkortet AWIS ), eller, i nødstilfelle, det vil si i en luft-bakke-luft kommunikasjonsfeil, en flygeleder som bruker Press-To-Talk ( PTT, trykk og snakk), kan du modulere operatøren med stemmen din. Piloten bruker sin ADF-mottaker for å lytte etter instruksjoner fra kontrolltårnet.
• Automated Weather Observation System (fra det engelske uttrykket Automated Weather Observation System , forkortet AWOS ).
• Automatisert overflateobservasjonssystem ( ASOS )
• Meteorologisk informasjon for fly under flyvning eller VOLMET .
• Transcribed Weather Broadcast (fra det engelske uttrykket Transcribed Weather Broadcast eller TWEB ).
• Overvåking av BIP. Hvis en NDB har problemer, som for eksempel kringkasting med lavere effekt enn normalt, har strømbrudd eller backup-senderen er i drift, kan den programmeres til å sende en ekstra 'BIP' (en morseprikk) for å varsle piloter og andre at beacon kan være upålitelig for navigering.

Vanlige bivirkninger

ADF-navigering for å spore NDB-er er gjenstand for flere vanlige effekter, som kan bety avvik på 3 til 5° [ 5 ] Hovedfeilene er:

• systematiske feil
  • Instrumentell feil: på grunn av problemer som parallakse og verdsetting av måleinstrumentet.
  • Feil på grunn av tilstedeværelse av flyet: på grunn av metallet som utgjør flykroppen og som kan kompenseres på fabrikken.
• variable feil
  • Natteffekt: Radiobølger som reflekteres av ionosfæren kan forårsake svingninger i signalstyrken 30 til 60 nautiske mil (54 til 108 km) fra senderen, spesielt like før soloppgang og like etter solnedgang, noe som er mer vanlig i frekvenser over 350 kHz.
  • Fjelleffekt: Høyt terreng som fjell og klipper kan reflektere radiobølger, og gi feilavlesninger; magnetiske avleiringer kan også forårsake feilavlesninger.
  • Tordenværeffekt: Tordenvær, og noen ganger også elektrisk interferens (fra en bakkebasert kilde eller fra en kilde inne i flyet) kan føre til at ADF-nålen driver inn i slike tordenvær, og oppfatter dem som NDB-er.
  • Kystlinjeeffekt: Det er forårsaket av ulik ledningsevne mellom jordskorpen og vannet, som gjør at signalet brytes når det passerer langs kysten og genererer feilavlesninger.
  • Effekt- eller dybdefeil: når flyet er vendt for å gjøre en sving, er ADF-avlesningen ikke pålitelig, og avlesningen kan bare tas når rett og jevn flyvning er etablert.

Selv om piloter studerer disse effektene under den første treningen, er det svært vanskelig å prøve å kompensere for dem under flyging. I stedet må piloter vanligvis bare velge en retning å navigere som ser ut til å gjennomsnittlige svingningene.

Radionavigasjonshjelpemidler må opprettholde en viss grad av nøyaktighet, med hensyn til internasjonale standarder. For å sikre dette gjennomgår flyinspeksjonsorganisasjoner med jevne mellomrom kritiske parametere med riktig utstyrte fly for å kalibrere og sertifisere nøyaktigheten til NDB-er.

Referanser

1. ^ a b "US FAA Aeronautical Information Manual Kapittel 1. Seksjon 1. 1-1-2" . Arkivert fra originalen 2012-09-11 . Hentet 9. september 2012 . 
2. ↑ ALLSTAR Network, red. (4. mai 2008). "ADF (Automatic Direction Finder)" . Navigasjonssystemer - Nivå 3 . Arkivert fra originalen 28. desember 2010 . Hentet 9. september 2012 . 
3. ↑ no:Automatisk retningssøker
4. ↑ Cedric, Eric. "Hvordan bruke et luftfartsseksjonskart" . Hentet 10. september 2012 . og overflødig ( hjelp )  |autor=|apellido=
5. ^ "ADF-NDB-feil" . Arkivert fra originalen 4. januar 2012 . Hentet 24. november 2012 .  .

Ferrittantenne for mottak av NDB 255 ikke-retningsbestemt beacon ved 526,5 kHz