Estos sistemas de navegación consisten en:

• Sistema de Posicionamiento Global (GPS)
• Sistemas de Referencia Inercial (IRS)
• Ayudas por Radio (VORs, DMEs, ADFs, ILSs)

Al inicio del vuelo, los pilotos cargan una ruta predeterminada en el Sistema de Gestión de Vuelo u Ordenador (FMS / FMC). Esto impone la ruta del vuelo en un mapa en movimiento que los pilotos pueden monitorear en sus pantallas durante el vuelo. Los pilotos pueden ver otras cosas alrededor de su ruta de vuelo en sus pantallas, como otros aeropuertos, otras aeronaves, terreno elevado y mal tiempo.

La aeronave puede detectar dónde se encuentra en comparación con la ruta predeterminada a través de los siguientes sistemas de navegación:

GPS – Sistema de Posicionamiento Global

Esta es una de las principales fuentes de navegación y la aeronave está continuamente tratando de controlar su posición GPS. Este es también típicamente el sistema de navegación más preciso en la mayoría de los aviones comerciales modernos, en algunas circunstancias permitiendo a la aeronave realizar maniobras hasta una precisión de 0,1 Millas Náuticas.

Sin embargo, debido a su fiabilidad, sólo puede ser utilizado para la navegación primaria durante ciertos segmentos del vuelo. Para utilizar el GPS como referencia de navegación primaria para la salida (Standard Instrument Departure o SID), o la llegada (Standard Terminal Arrival o STAR) o la aproximación (RNAV o RNP/GPS/GNSS Approach) se requiere una aprobación específica tanto para la aeronave como para la compañía aérea.

El GPS es susceptible de una serie de limitaciones. En primer lugar, hay puntos negros del GPS en los que puede no haber suficientes satélites en el rango para obtener una posición. Evidentemente, esto no es aceptable si se opera en la aeronave con la única referencia del GPS cuando se está cerca del suelo. El GPS también está sujeto a interferencias o interrupciones debido a una serie de razones, como los conflictos militares.

Si los receptores GPS de la aeronave fallan, o si el sistema/satélites GPS se desconectan, la aeronave tiene una redundancia adecuada para asegurar que todavía puede navegar con un nivel aceptable de precisión.

IRS – Sistema de Referencia Inercial (IRS)

El IRS (las versiones más antiguas se denominan Sistemas de Navegación Inercial) es un sistema autónomo que es capaz de seguir la posición de la aeronave sin referencia externa. Utiliza una combinación de acelerómetros y giroscopios para calcular cualquier movimiento y aceleración de la aeronave en cualquiera de sus tres ejes.

Al inicio del vuelo, mientras los pilotos preparan la aeronave para el vuelo, la tripulación indica al IRS la ubicación exacta de la aeronave en términos de latitud y longitud. A continuación, detecta cualquier aceleración en cualquier eje y calcula la posición de la aeronave basándose en este movimiento. No requiere ninguna información externa, aparte de decirle dónde se encuentra la aeronave al inicio del vuelo. No es tan preciso como el GPS, y sus errores de posición aumentan con el tiempo, pero aún así permite a la aeronave navegar con un nivel razonable de precisión en caso de que se pierdan todas las demás referencias de navegación.

Radioayudas

Las radiobalizas, normalmente situadas en tierra, envían haces de radio que nos indican el alcance y la dirección de la aeronave desde esa radioayuda. Esto permite a los sistemas informáticos de la aeronave calcular su ubicación. Cuantas más señales de radio puedan detectarse, más precisa será la posición estimada.

Estas radioayudas suelen denominarse Radio Alcance Omnidireccional de Muy Alta Frecuencia (VOR) con el Equipo de Medición de Distancia (DME) asociado. Otros incluyen una baliza no direccional (NDB), que sólo proporciona un indicador hacia la baliza en lugar de cualquier información radial o de distancia directa.

Los sistemas de aterrizaje por instrumentos (ILS) se utilizan para ayudar a guiar a la aeronave en tierra y esto se trata con más detalle en esta página.

Como puede ver, si cualquiera de estos sistemas de navegación falla, no es un problema ya que hay mucha redundancia a bordo. Los pilotos no se pierden muy a menudo.