Каждый раз, когда вы сидите в ожидании взлета, бортпроводники просят выключить ваши телефоны, и они не зря это делают, ведь во-первых, на высоте уже в полкилометра ваш аппарат сам перестанет находить сеть, а во-вторых, будет создавать помехи навигационному оборудованию самолета.
Это сложно узнать, легко понять и невозможно забыть, но самолет определяет местоположение по пяти координатам из трех независимых источников, затем сравнивает их, и вычисляет точное местоположение. Более того, у самолета есть собственный хит-парад навигационных систем, поскольку одним он доверяет больше, чем другим!
Хит-парад навигационных систем авиалайнеров.
Прошу обратить внимание, что это хит-парад именно самолета, а не мой, поэтому все системы расположены в порядке увеличения их приоритетности для бортового компьютера.
3 место
Радионавигация. Это целый комплекс оборудования, состоящий из наземных станций и устройств на борту самолета:
Несмотря на то, что в рейтинге бортового компьютера радионавигация занимает третье место, именно она используется в полете авиалайнера больше всего, ведь он летает от города к городу по путевым точкам, каждая из которых - это одиноко стоящий где-нибудь в поле радиомаяк.
2 место
Инерциальная навигационная система. Очень интересное устройство на базе лазера и гироскопа, которое определяет положение судна по вращению планеты! Сейчас все специалисты закроют глазки, а я быстренько и просто расскажу, как это работает.
У этой штуки, IRS (англ. Inertial Reference System), есть несколько акселерометров и гироскоп. Когда устройство перемещается, система может вычислить координаты, скорость и направление. Однако, что если самолет находится на земле и само устройство неподвижно? Секрет в том, что устройство называется инерциальным потому, что находится в инерциальной системе отсчета - Солнечной системе, и скорость самолета в этом случае отнюдь не нулевая, ведь он находится на поверхности планеты, которая вращается вокруг своей оси! Именно благодаря этому, IRS может вычислить текущие координаты судна, даже если он мирно стоит в аэропорту и никого не трогает.
Правда, есть один минус... Угловая скорость движения точки на поверхности вращающейся сферы тем выше, чем ближе точка к полюсу. Чем выше угловая скорость точки, тем проще IRS определить ее координаты.
Ну и как вы знаете, Земля вращается не то что бы очень быстро, поэтому положение самолета, находящегося в средних широтах, IRS определяет 15-17 минут. Чем ближе аэропорт вылета находится к Северному или Южному полюсу, тем меньше времени нужно: 6-8 минут. В то же время, в экваториальных странах пилотам приходится ждать до получаса!
А ведь не ждать нельзя, поскольку до тех пор, пока не произойдет согласование координат каждой из двух IRS, навигация самолета не сможет корректно работать, более того - даже вместо главного пилотажного дисплея и дисплея навигации, у пилотов будут просто черные экраны.
Благо, согласование производится во время посадки пассажиров и подготовки к старту, и не требует какого-либо участия пилотов, кроме включения IRS.
Однако, у этой системы есть огромное преимущество: она не нуждается в каких-либо сигналах извне, как системы радионавигации, которые бесполезны в случае отсутствия связи с наземной станцией, то есть IRS полностью автономна. Соответственно, ни горы и моря, ни бури на Солнце, ни плотный слой облаков не могут помешать ей определить координаты, скорость и направление полета.
1 место
Наконец, первое место рейтинга! Вы только полюбуйтесь на эту прелесть:
Да-да, это она - вездесущая GPS!
Самолет рассчитывает свое местоположение, исходя из данных, полученных ото всех этих источников, и именно рассчитанные координаты использует для полета, однако больше всего доверяет спутниковой навигации.
Причем, поскольку на борту имеется две IRS и два приемника GPS, разнесенных по разным сторонам фюзеляжа, компьютер получает от них данные с небольшой разницей, и, согласно Руководству по летной эксплуатации, именно GPS является приоритетным источником, и только в случае отсутствия данных со спутника, на первый план выходят радио и IRS.
Как же ей удалость втереться в доверие к авиалайнеру? Помимо самой высокой точности из всех представленных систем и скорости работы, GPS славна еще и полной автоматизацией, поэтому на пульте управления нет никаких устройств взаимодействия с ней - ни тебе стрелочных приборов, ни кнопочек, ни ручек. Лишь одинокая лампочка, которая загорится в случае отказа GPS. Да и ту лукавые разработчики поместили на панель IRS.
Так что не забывайте использовать авиарежим, и помните: каждый раз, когда вы включаете на борту телефон, где-то рядом грустит одна GPS-антенна. Берегите себя и своих близких.
В работе были использованы материалы статей Википедии Automatic direction finder, Instrument landing system localizer, Instrument landing system, Distance measuring equipment, VHF omnidirectional range, Radio navigation. В статье использованы собственные изображения, если не указано иное.
