推測航法とパイロット
最も簡単なレベルでは、航法は推測航法とパイロットとして知られているアイデアによって実現されます。
パイロットは、視覚的な地面参照の唯一の使用を指す用語です。 パイロットは、川、町、空港、建物などのランドマークを特定し、それらの間をナビゲートします。 パイロットの問題は、参照が容易に見えず、視界の悪い状況で簡単に識別できない場合や、パイロットがわずかでもトラックから外れてしまう場合があります。 したがって、推測の考え方が導入されました。
デッド・レコニングには、時間と距離の計算に伴う視覚的なチェックポイントの使用が含まれます。 パイロットは大気から容易に見えるチェックポイントを選択し、マップ上で確認し、距離、対気速度、風計算に基づいてあるポイントから次のポイントへ飛ぶのにかかる時間を計算します。 フライトコンピュータは、時間と距離の計算にパイロットを助け、パイロットは通常、飛行中の計算を追跡するために飛行計画ログを使用します。
ラジオナビゲーション
航空航法支援装置（NAVAIDS）を装備した航空機では、パイロットは推測航法のみよりも正確にナビゲートすることができます。 ラジオNAVAIDSは、視界の悪い状況で便利で、推測航法を好む一般的な航空機パイロットのための適切なバックアップ方法として機能します。 彼らはまた、より正確です。
チェックポイントからチェックポイントまで飛ぶのではなく、パイロットは「修正」または空港に直線を飛ぶことができます。 特定の無線NAVAIDSもIFR操作に必要です。
航空に使用される様々なタイプのラジオNAVAIDがあります：
- ADF / NDB：無線ナビゲーションの最も基本的な形式は、 ADF / NDBのペアです。 NDBは無指向性の無線ビーコンであり、地上に配置され、あらゆる方向に電気信号を放射します。 航空機に自動方向探知機（ADF）が装備されている場合、地上のNDBステーションに関連して航空機の位置が表示されます。 ADF装置は、基本的にコンパスカード型ディスプレイ上に置かれた矢印ポインタである。 矢印は常にNDBステーションの方向を指しています。つまり、パイロットが無風状態で矢印の方向に航空機を指し示すと、彼は直接ステーションに飛びます。
ADF / NDBは古くなったNAVAIDであり、エラーが発生しやすいシステムです。 その範囲は見通し線であるため、パイロットは山岳地帯または飛行機から遠すぎる飛行中に誤った示度を得ることができます。 このシステムはまた、電気的干渉の影響を受け、一度に限られた航空機のみを収容することができる。 GPSが主要なナビゲーションソースになるにつれ、多くが廃止されています。
VOR：GPSの次に、VORシステムはおそらく世界で最も一般的に使用されているNAVAIDです。 VHF無指向性範囲の略であるVORは、非常に高い周波数範囲で動作する無線ベースのNAVAIDです。 VORステーションは地面に設置され、1つの連続360度基準信号と別のスイープ指向信号の2つの信号を送信します。
航空機計器（OBI）は、2つの信号の位相差を解釈し、航空機が使用する機器に応じて、結果を放射状（OBI（omni-bearing indicator）またはHSI（水平状況インジケータ））に表示する。 最も基本的な形態では、OBIまたはHSIは、航空機がステーションからどの半径方向に配置されているか、および航空機がステーションに向かってまたはステーションから飛行しているかを示す。
VORはNDBよりも正確であり、受信はまだ見通し線の影響を受け易いものの、エラーが発生しにくい。
DME：距離測定装置は現在までに最も簡単で貴重なNAVAIDの一つです。 これは、航空機内のトランスポンダを使用して信号がDMEステーションとの間で移動するのにかかる時間を決定する基本的な方法です。 DMEはUHF周波数で送信し、斜め距離を計算します。 航空機内のトランスポンダは、海里の10分の1の距離を表示します。
1台のDMEステーションで最大100台の航空機を一度に処理でき、通常はVOR地上局と共存します。
- ILS：計器着陸装置（ILS）は飛行の進入段階から航空機を滑走路に誘導するための装置アプローチシステムです。 滑走路に沿った地点から放射される水平および垂直の両方の無線信号を使用します。 これらの信号は迎撃してパイロットに滑走路の接近端まで滑走路の形で正確な位置情報を与えます。 ILSシステムは、現在入手可能な最も正確なアプローチシステムの1つとして、今日広く使用されている。
GPS
地球測位システムは、現代航空界におけるナビゲーションの最も貴重な方法となっています。 GPSは非常に信頼性が高く、正確であることが証明されており、おそらく今日使用されている最も一般的なNAVAIDです。
地球測位システムは、24の米国国防総省衛星を使用して、航空機の位置、軌道、速度、パイロットなどの正確な位置データを提供します。 GPSシステムは、三角測量を使用して地球上の航空機の正確な位置を決定します。 正確には、GPSシステムは、2次元測位のために少なくとも3つの衛星からのデータを収集する能力と、3次元測位のための4つの衛星とを収集する能力を有していなければならない。
GPSは、正確さと使いやすさのためにナビゲートするための好ましい方法となっています。 GPSにはエラーがありますが、まれです。 GPSシステムは、山岳地帯であっても世界中のどこでも使用することができ、見通し線や電気的干渉などの無線NAVAIDの誤りを起こしにくい。
NAVAIDSの実用化：
パイロットは、気象条件に応じて、ビジュアルフライトルール（VFR）または計器飛行ルール（IFR）のもとで飛行します。 視覚的気象条件（VMC）の間、操縦士は操縦士と推測航法のみで飛行するか、ラジオ航法またはGPS航法技術を使用する可能性があります。 基本的なナビゲーションは、飛行訓練の初期段階で教えられます。
機器の気象条件（IMC）や飛行中のIFRでは、操縦士はVORやGPSシステムなどの操縦道具に頼る必要があります。 雲の中を飛行し、これらの道具でナビゲートするのは難しいことがあるため、パイロットは合法的にIMC条件で飛行するFAA計測器評価を取得しなければなりません。
現在、FAAは、 技術進歩した航空機（TAA）における一般航空機パイロットのための新しい訓練を強調している。 TAAは、高度に高度な技術システムを搭載したGPSなどの航空機です。 最近では、 軽スポーツ用の航空機でも高度な設備が工場から出ています。 パイロットが追加のトレーニングなしでこれらの現代の操縦席システムを機内で使用しようとするのは混乱し危険であり、現在のFAA訓練基準はこの問題に対応していません。
FAAの更新されたFITSプログラムは、このプログラムでは依然として自主的ですが、最終的に問題に対処しました。