Domanda:
Come fanno gli aerei di linea ad attraversare l'oceano senza GPS?
flyingfisch
2014-03-23 07:56:43 UTC
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Come fanno gli aerei di linea ad attraversare l'oceano senza GPS?

Usano la resa dei conti o ci sono aiuti alla navigazione che galleggiano là fuori?

Vale la pena notare che gli missili balistici intercontinentali attraversano gli oceani sulla combinazione di INS (come menzionato in alcune risposte) e dati dei dispositivi di localizzazione automatica delle stelle (poiché non sarà saggio fare affidamento su qualsiasi tipo di navigazione assistita da terra / satellite durante il disastro nucleare globale). Lo stesso vale per molti aerei militari, come il venerabile SR71 (che era dotato di un localizzatore stellare in grado di illuminare la luce del giorno).
@oakad L'U-2 usava anche la navigazione celeste, specialmente quando volava vicino al polo nord, cosa che spesso facevano per vedere cosa stava facendo l'URSS nei suoi siti di test nucleari dell'estremo nord. Durante le prime fasi della crisi missilistica cubana, uno di questi voli ha attraversato accidentalmente l'estremo oriente russo dopo che il pilota aveva calcolato male il suo ritorno in Alaska.
Sei risposte:
#1
+26
Bret Copeland
2014-03-23 09:22:37 UTC
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Bene, la maggior parte delle compagnie aeree fa attraversa l'oceano con il GPS nel mondo di oggi.

Detto questo, la maggior parte (se non tutti) gli aerei di linea transcontinentali e molte rotte nazionali volanti beh, usa quello che viene chiamato un sistema di navigazione inerziale (una forma di stima in cui giroscopi e accelerometri vengono utilizzati per calcolare i cambiamenti di posizione). L'INS alimenta il computer di gestione del volo che viene utilizzato per il controllo incrociato della posizione GPS e può essere utilizzato come fonte di navigazione principale in caso di perdita o danneggiamento del segnale GPS.

Prima del GPS, navigazione inerziale era il mezzo principale per navigare attraverso gli oceani. Tuttavia, molti aeroplani hanno attraversato gli oceani prima dell'INS ... con successo variabile. L'idea generale era quella di utilizzare una combinazione di dead-reckoning, radiofari dove è possibile trovarli (piccole isole e coste), il sole (con l'aiuto di un sestante) durante il giorno e stelle di notte. Si spera che questo ti metta in posizione dopo un certo periodo di tempo per raccogliere aiuti alla navigazione a terra o per identificare una costa. In realtà funziona abbastanza bene se le stime del vento sono buone e il margine di errore è abbastanza alto. Come sottolinea DeltaLima, anche i sistemi di radionavigazione a lungo raggio iniziarono ad emergere intorno alla seconda guerra mondiale (LORAN e Decca) che avevano una portata molto maggiore rispetto ai precedenti radiofari, e quindi diminuirono la quantità di tempo necessaria per volare solo in base alla resa dei conti. . Nel momento in cui la navigazione inerziale divenne prevalente negli anni '70, le compagnie aeree fornivano già ogni giorno voli passeggeri transcontinentali affidabili.

Un altro possibile risultato è che il tuo aereo sia perso nell'oceano, mai trovato, e i fondi di Discovery Channel una spedizione per cercarti 75 anni dopo.

Molti aerei, incluso il Vulcan (esperienza di prima mano), hanno un sestante che sporge dalla fusoliera. Il navigatore prendeva correzioni da star, proprio come facevano i vichinghi quando attraversavano l'Atlantico.
Ho letto correttamente che gli aerei non hanno la bussola?
@atk No, è necessaria una bussola su tutti gli aeroplani certificati.
@atk Si noti che l'utilità dei copmass diminuisce man mano che ci si avvicina ai poli, cosa che fanno alcuni voli intercontinentali.
@Simon: I finestrini superiori dei primi 737 e di altri aerei di linea dell'epoca servivano allo stesso scopo.
@atk. In che modo una bussola può aiutare con una traversata oceanica dal momento che vuoi volare su una grande rotta circolare?
@Simon ti aiuterebbe a mantenere una particolare intestazione per un dato periodo di tempo.
Un ingegnere aeronautico con Airbus una volta mi ha vantato che l'IMU sui nuovi Airbus avrebbe localizzato l'aereo entro 3 piedi dopo un volo di cross-country, senza alcun input GPS diverso dalla posizione di partenza.
@Chris "Cross country" e "airbus" potrebbero significare la larghezza della Francia - circa 1.000 km e 3 ore, la larghezza del Regno Unito (più piccola) o la larghezza degli Stati Uniti o dell'URSS. Qualunque indicherebbe una buona precisione per un INS, ma l'affermazione è piuttosto ambigua.
@AdamDavis sì, vorrei aver potuto ottenere informazioni più specifiche da lui. Era in una struttura statunitense quindi immagino che intendesse attraverso gli Stati Uniti, ma non posso dirlo con certezza, mi dispiace!
@atk: una bussola è una guida inefficiente per attraversare un oceano. Se decolli dagli Stati Uniti orientali e voli costantemente verso est, alla fine arrivi in ​​Europa, attraverso una rotta Great Circle. Ma questo è un percorso molto più lungo del sentiero solitamente preso che si avvicina molto al palo. Suppongo che potresti farlo su una bussola cambiando la direzione di N gradi ogni M minuti. Una bussola inoltre non tiene conto della deriva, quindi potresti trovarti a decine o centinaia di chilometri dopo la tua traversata.
#2
+20
paul
2014-03-23 12:32:08 UTC
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Attraversavamo i mari secoli prima del GPS, dell'INS o di qualsiasi altra forma di tecnologia moderna.

Tutto ciò di cui hai bisogno è un orologio, una bussola e un sestante. E alcune abilità in gran parte dimenticate, come fare matematica senza uno smartphone.

Sicuramente puoi usare uno smartphone se lo metti in modalità aereo.
I vichinghi non avevano app Calcolatrice sui loro smartphone o qualcosa del genere? : p
#3
+15
Terry
2014-03-24 03:01:08 UTC
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Nei giorni precedenti al GPS, attraversavamo abitualmente gli oceani utilizzando sistemi di navigazione inerziale.

Il sistema che conoscevo utilizzava 3 sistemi inerziali separati (Carousel era il nome del marchio). Si poteva scegliere di navigare con uno qualsiasi, ma il modo più comune di usarli era quello di avere l'autopilota "media" le posizioni. Potresti anche scegliere di escludere un dato INS, nel qual caso se stavi facendo la media, ne stavi calcolando solo due.

Per il sistema di spazio aereo MNPS del Nord Atlantico, hai aggiornato manualmente ogni INS che passa sul tuo ultimo suolo noto posizione fissa. Quando hai superato la tua prima correzione di navigazione a terra dall'altra parte, hai nuovamente aggiornato manualmente gli INS con quelle informazioni e quindi hai registrato nel registro di manutenzione quanto lontano si trovava a sinistra oa destra ogni INS nel registro di manutenzione. C'erano degli standard. All'inizio non sono sicuro di ricordarli correttamente, ma quello che mi sembra di ricordare è stato un errore massimo di 2 miglia nautiche all'ora volate senza aggiornamenti. L'MNPS aveva all'epoca un errore massimo consentito senza penalità di 10 miglia nautiche a sinistra oa destra ovviamente. Se questo è stato superato, i punti sono stati detratti dal punteggio della tua azienda. Perdere abbastanza punti e la compagnia non sarebbe stata autorizzata a volare in MNPS.

Errori fuori rotta da due a sei miglia nautiche per una traversata erano tipici.

Questa è la storia, vera o no, non so, del capitano che, quando i GPS portatili si sono resi disponibili per la prima volta, ne ha usato uno per attraversare l'Atlantico settentrionale e ha avuto un errore di fuori rotta vicino allo zero. Quando ATC si è complimentato con lui per questo, ha sbottato che aveva usato la sua mano. Successivamente è stato violato per aver utilizzato un sistema di navigazione non approvato. Se l'incidente sia realmente accaduto, non lo so, ma le specifiche operative approvate dalla FAA di una compagnia aerea specificano non solo quali metodi di navigazione devono essere utilizzati ma anche quali sistemi per marca e nome del modello (almeno quando stavo volando).

Almeno fino ai primi anni 2000 il GPS portatile venduto negli Stati Uniti si bloccherebbe a 99/199 nodi per impedirti di utilizzarlo in aereo. I creatori avevano paura di essere denunciati. Per usarli per un esperimento scientifico aereo abbiamo dovuto acquistare uno speciale GPS di grado FAA
#4
+7
DeltaLima
2014-03-23 14:05:39 UTC
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La maggior parte degli aerei attraversa l'Atlantico tramite GPS, di solito con l'INS come riserva. Anche l'INS è ancora utilizzata come forma principale di navigazione.

Storicamente, sulle rotte transatlantiche veniva usata una combinazione di sistemi di navigazione radio a lungo raggio e di calcolo morto. Questi includono Decca, LORAN C e Omega.

Omega è stato chiuso nel 1997, Decca nel 2000 e LORAN C cessato nel 2010.

LORAN C/eLORAN is still in operation in some parts of the world...
#5
+1
David Richerby
2014-03-23 18:45:08 UTC
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Usano il GPS, con backup, come descrivono le altre risposte.

Se la tua domanda è ispirata all'MH370, ricorda che il GPS ti dice dove sei: non dice a nessun altro dove ti trovi siamo. Il GPS funziona con un gruppo di satelliti che inviano segnali e, in base ai segnali che senti, puoi calcolare la tua posizione. Un utente GPS non trasmette nulla ai satelliti. Ciò che mancava all'MH370 era un sistema che riportava la sua posizione alla base.

Grazie, sapevo che riguardo al GPS, questo non è stato ispirato da MH370. Mi stavo solo chiedendo come sarebbe stato fatto in aereo senza GPS;)
#6
+1
radarbob
2014-03-26 03:10:52 UTC
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Modalità di navigazione aerea a cui ho assistito:

  • Celeste - sestante e carte nautiche. Tipo, non sto scherzando, fin dai tempi dei velieri.
  • Pressione atmosferica: guida lungo linee di pressione barometrica specifiche. Non è affatto una forma primaria di navigazione.
  • Omega - ora obsoleto. Triangola su un piccolo numero di trasmettitori radio molto potenti sparsi in tutto il mondo. Almeno abbastanza buono da colpire l'ADIZ con i limiti. Mi è stato detto che quando è particolarmente vicino a un trasmettitore può essere preciso come un raggio ILS Cat 2.
  • Navigatore inerziale -
  • GPS. che cos'è?
Gli Omega erano effettivamente NBD ad alta potenza. Abbastanza accurato se sapessi come usarli correttamente. Ovviamente i piloti potevano anche sintonizzare i loro NBD su stazioni commerciali con posizioni note (come fece lo sfortunato gruppo B-17 che volò alle Hawaii il 7 dicembre 1941) e ottenere lo stesso effetto.
Ti riferisci ai beacon non direzionali?
A proposito di stazioni commerciali ... A circa 100 miglia a est delle Hawaii potremmo sintonizzare il nostro NDB su KRLD, Dallas, Texas. Il motivo per cui potremmo regolarmente captare questa particolare stazione a 3.600 miglia di distanza è un mistero per me. Forse era un pacchetto di opzioni di concessionaria per questi aeroplani della Texas Air National Guard.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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