flynavigasjon

I begynnelsen navigerte man utelukkende ved å sammenligne terrenget med et kart – såkalt visuell navigasjon. Man kunne for eksempel fly langs veier eller jernbanelinjer. Etter hvert ble det utviklet kompasser som kunne brukes ombord, og på 1920-tallet begynte elektroniske hjelpemidler å komme i bruk, særlig retningsgivende systemer som radiofyr.

Under andre verdenskrig satset de krigførende partene stort på utvikling av elektroniske hjelpemidler for navigasjon, også radar. I Norge bygde tyskerne ut et langbølgesystem for både skip og fly (kalt Sonne, senere fikk det navnet Consol) der brukeren kunne bestemme retningen til sendestasjoner på kysten.

I 1941 kom det første av en rekke såkalte hyperbolske navigasjonshjelpemidler (Gee, utviklet for Royal Air Force). Hyperbolske systemer fikk aldri noen stor betydning i luftfarten etter krigen, dels fordi de lenge var vanskelig å bruke og hadde dårlig nøyaktighet, men framfor alt fordi det ble utviklet spesielle systemer for flynavigasjon. Landingssystemer for fly, forgjengere til ILS (Instrument Landing System), ble utviklet i Tyskland i 1920- og 1930-årene og videreutviklet i USA under andre verdenskrig.

I USA ble det utviklet treghetsnavigasjonssystemer for fly fra rundt 1945, men systemene fikk praktisk betydning først på slutten av 1950-tallet.

På langdistanseflygninger har også astronomiske metoder for stedbestemmelse tidligere blitt benyttet. Eksempelvis ved at det var montert spesielle sekstanter i flyskroget over navigatøren.

Utviklingen av moderne navigasjonssystemer har bidratt til flyruter gradvis blir endret, fra tidligere hovedsakelig å følge korridorer mellom radiofyr, til mer fri bruk av luftrommet (area nav). Dette bidrar til kortere ruter, mer effektiv innflygning, og følgelig mindre drivstofforbruk. Kapteinen kan etter klarering fra lufttrafikktjenesten velge å avvike fra planlagt rute for å unngå eller utnytte spesielle meteorologiske forhold.

Satellittbaserte systemer, først og fremst GPS med støttesystemer (SBAS), er kommet inn som et vanlig hjelpemiddel for flynavigasjon. Gradvis vil også de andre GNSS-systemene og flere støttesystemer komme til. I tillegg brukes bakkebaserte systemer som VOR og DME for navigasjon mellom flyplasser og ILS for landing. ILS bidrar både til peilingen til rullebane og flyets glidebane inn mot flyplassen. I 1958 anbefalte en internasjonal konferanse generell anvendelse av VOR/DME (Very-high-frequency Omni-Range/Distance-Measuring Equipment), der VOR-stasjonen er en form for radiofyr som gir retning fra flyet, mens DME-mottakeren i flyet gir avstand til senderens posisjon.

VOR-senderne er i ferd med å fases ut, i likhet med hva som allerede har skjedd med de fleste vanlige radiofyr, men DME vil nok bli brukt i mange år framover. Årsaken til dette er at et fly som tar imot signaler fra flere DME-sendere i forskjellige retninger kan bestemme sin todimensjonale posisjon ut fra de målte avstandene.

Treghetsbaserte systemer (engelsk: Inertial Reference System, IRS) har vist kraftig forbedrede ytelser under mange år, samtidig som kostnadene er blitt redusert. De inngår i standardutstyret på alle rutefly.

Dopplerradar brukes også i noen grad for flynavigering, særlig i helikoptere. En dopplerradar gir hastighetsinformasjon ut fra frekvensforskyvninger i det signalet som reflekteres fra bakken. Ved å multiplisere hastigheten med brukt tid kan tilbakelagt distanse beregnes.

Satellittnavigasjonssystemer er tatt i bruk i lufttrafikken helt siden 1980-årene, og ICAO har vedtatt at de etterhvert skal overta det meste. De er dominerende for navigasjon over lange havstrekninger (sammen med treghetssystemer), men brukes også i stor grad ved landing. GPS er fortsatt det mest brukte systemet, men moderne flymottagere utnytter vanligvis alle tilgjengelige systemer (også Galileo, Glonass, BeiDou, IRNSS) for å få stabil nøyaktighet og høy pålitelighet. Dette innbefatter også såkalte tilleggssystemer (SBAS) som EGNOS, WAAS og tilsvarende, som overfører korreksjoner til hovedsystemene for ytterligere forbedret nøyaktighet og pålitelighet.

Måling av flyets høyde har tradisjonelt vært basert på måling av lufttrykk – såkalt barometrisk høyde – men her har også GNSS-systemene gradvis fått en viktigere rolle. Egne instrumenter viser dessuten flyets glidebane inn mot en flyplass, samt en kunstig horisont som viser flyets roll- og pitch vinkel.

Informasjon fra ulike navigasjonssystemer bearbeides av datamaskiner (FMC) om bord i flyet for å oppnå maksimal totalytelse og sikkerhet i navigeringen. Graden av instrumentering vil avhenge av hvilken kategori flygning som foretas, eksempelvis CAT-1, 2 eller 3, som blant annet er avgjørende for prosedyrene som skal følges ved innflygning mot flyplass.

• instrumentflygning
• navigasjon
• assistansesystemer for satellittnavigasjon
• luftfart

• ICAO
• Avinor