ระบบนำทาง VOR ทำงานอย่างไร

ระบบ Omnidirectional Range (VOR) ช่วงความถี่สูงมาก (VHF) ใช้สำหรับการเดินอากาศ แม้ว่าจะมีอายุมากกว่า GPS แต่ VOR เป็นแหล่งข้อมูลการนำทางที่น่าเชื่อถือและเป็นที่รู้จักกันทั่วไปมาตั้งแต่ทศวรรษ 1960 และยังคงเป็นเครื่องมือช่วยนำทางที่มีประโยชน์สำหรับนักบินจำนวนมากที่ไม่มีบริการ GPS

ส่วนประกอบ

ระบบ VOR นั้นประกอบด้วยส่วนประกอบภาคพื้นดินและส่วนประกอบของตัวรับสัญญาณอากาศยาน

สถานีภาคพื้นดินนั้นตั้งอยู่ทั้งในและนอกสนามบินเพื่อให้ข้อมูลคำแนะนำแก่นักบินทั้งเส้นทางและระหว่างการมาถึงและออกเดินทาง

อุปกรณ์อากาศยานประกอบด้วยเสาอากาศ VOR ตัวเลือกความถี่ VOR และอุปกรณ์ห้องนักบิน ประเภทของเครื่องมือจะแตกต่างกันไป แต่ประกอบด้วยหนึ่งในสิ่งต่อไปนี้: ตัวบ่งชี้ Omni-Bearing (OBI), ตัวบ่งชี้สถานการณ์แนวนอน (HSI) หรือตัวบ่งชี้แม่เหล็กของคลื่นวิทยุ (RMI) หรือการรวมกันของสองชนิดที่แตกต่างกัน

อุปกรณ์วัดระยะทาง (DME) มักจะจัดวางด้วย VOR เพื่อให้นักบินบ่งชี้อย่างแม่นยำถึงระยะทางของเครื่องบินจากสถานี VOR

VOR มีความสามารถในการออกอากาศด้วยเสียง AM และ VOR แต่ละเครื่องมีรหัสประจำตัวของมอร์สที่ออกอากาศไปยังนักบิน ช่วยให้มั่นใจได้ว่านักบินกำลังนำทางจากสถานี VOR ที่ถูกต้องเนื่องจากมีสิ่งอำนวยความสะดวก VOR จำนวนมากอยู่ในระยะของเครื่องบินลำเดียว

มันทำงานอย่างไร

สถานีภาคพื้นดินนั้นอยู่ในแนวเดียวกับสนามแม่เหล็กทิศเหนือและปล่อยสัญญาณสองสัญญาณนั่นคือสัญญาณตัวแปรกวาดได้ 360 องศาและสัญญาณอ้างอิงรอบทิศทาง สัญญาณจะถูกเปรียบเทียบโดยเครื่องรับของเครื่องบินและทำการวัดความแตกต่างระหว่างเฟสทำให้ได้ตำแหน่งรัศมีที่แม่นยำของเครื่องบินและแสดงบน OBI, HSI หรือ RMI

VOR มาพร้อมกับปริมาณและมิติการบริการเทอร์มินัลสูงและต่ำ VORs ระดับความสูงสามารถใช้งานได้สูงถึง 60,000 ฟุตและกว้าง 130 ไมล์ทะเล เครื่องบินบริการ VOR ระดับความสูงต่ำถึง 18,000 ฟุตและกว้างถึง 40 ไมล์ทะเล เทอร์มินัล VOR สูงถึง 12,000 ฟุตและ 25 ไมล์ทะเล เครือข่ายของ VORs มักจะให้ความคุ้มครองอย่างละเอียดตามกฎการบินด้วยภาพ (VFR) และเส้นทางการบิน (IFR)

ข้อผิดพลาด

เช่นเดียวกับระบบอื่น ๆ VORs มาพร้อมกับปัญหาที่อาจเกิดขึ้น ในขณะที่ความแม่นยำและใช้งานได้ดีกว่าระบบสัญญาณแบบไร้ทิศทาง (NDB) แบบเก่า VORs ยังคงเป็นเครื่องมือในการมองเห็นเส้น นักบินที่บินในภูมิประเทศที่ต่ำหรือภูเขาอาจพบว่าเป็นเรื่องยากที่จะระบุสิ่งอำนวยความสะดวก VOR ได้สำเร็จ

นอกจากนี้ยังมี "กรวยแห่งความสับสน" ที่มีอยู่เมื่อบินใกล้กับ VOR ในช่วงเวลาสั้น ๆ เมื่อเครื่องบินบินใกล้หรือเหนือสถานี VOR เครื่องมือของเครื่องบินจะอ่านค่าผิดพลาด

ในที่สุดระบบภาคพื้นดิน VOR ต้องการการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องและโดยทั่วไปจะไม่เรียบร้อยเป็นระยะเวลาสั้น ๆ ในขณะทำการบำรุงรักษา

การใช้งานจริง

หลังจากปรับเป็นความถี่ของสิ่งอำนวยความสะดวก VOR และระบุว่ารหัสมอร์สนั้นถูกต้องนักบินสามารถกำหนดได้ว่ารัศมีใดไปยังหรือจากสถานี VOR ที่เครื่องบินตั้งอยู่ ตัวบ่งชี้ OBI, HSI หรือ RMI ในห้องนักบินดูเหมือนว่าเป็นเข็มทิศหรือตัวบ่งชี้ส่วนหัวโดยมีเข็มที่บ่งบอกถึงความเบี่ยงเบนของหลักสูตร (CDI) ซ้อนทับ CDI จะจัดตำแหน่งตัวเองกับรัศมีที่เครื่องบินเปิดอยู่ จับคู่กับ DME นักบินสามารถระบุตำแหน่งที่แม่นยำจากสถานี

นอกจากนี้การใช้งานสถานี VOR สองสถานีทำให้การกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำยิ่งขึ้นนั้นแม่นยำยิ่งขึ้นด้วยการใช้ cross-radials แม้จะไม่มี DME

นักบินบิน radials ไปยังหรือจาก VORs เป็นวิธีหลักของการนำทาง สายการบินมักถูกออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวก VOR เพื่อความสะดวกในการใช้งาน

ในรูปแบบพื้นฐานเพิ่มเติมสิ่งอำนวยความสะดวก VOR สามารถใช้เพื่อไปยังสนามบินได้โดยตรง สิ่งอำนวยความสะดวก VOR จำนวนมากตั้งอยู่ในบริเวณสนามบินทำให้แม้แต่นักบินนักเรียนสามารถบินไปที่ VOR เพื่อค้นหาสนามบินได้อย่างง่ายดาย

ระบบ VOR มีความเสี่ยงที่จะถูกปลดประจำการโดย FAA เนื่องจากความนิยมของเทคโนโลยีใหม่เช่น GPS, ระบบเสริมพื้นที่กว้าง (WAAS) และระบบเฝ้าระวังออกอากาศอัตโนมัติ (ADS-B) ในปีพ. ศ. 2561 นักบินยังคงใช้ VORs เป็นเครื่องช่วยนำทางหลัก แต่เมื่อเครื่องบินติดตั้งเครื่องรับ GPS มากขึ้นเรื่อย ๆ VORs ส่วนใหญ่จะถูกปลดออกจากการใช้งาน