Deze navigatiesystemen bestaan uit:

• Global Positioning System (GPS)
• Inertial Reference Systems (IRS)
• Radio Aids (VORs, DMEs, ADFs, ILSs)

Aan het begin van de vlucht laden de piloten een vooraf bepaalde route in het Flight Management System of de Computer (FMS / FMC). Dit legt de route van de vlucht vast op een bewegende kaart die de piloten tijdens de vlucht op hun scherm kunnen volgen. De piloten kunnen op hun schermen ook andere dingen rond hun vliegroute zien, zoals andere luchthavens, andere vliegtuigen, hoog terrein en slecht weer.

Het vliegtuig kan via de volgende navigatiesystemen vaststellen waar het zich bevindt ten opzichte van de vooraf bepaalde route:

GPS – Global Positioning System

Dit is een van de primaire navigatiebronnen en het vliegtuig probeert voortdurend zijn GPS-positie te controleren. Dit is ook het meest nauwkeurige navigatiesysteem op de meeste moderne verkeersvliegtuigen, waarmee het vliegtuig in sommige omstandigheden manoeuvres kan uitvoeren tot op een nauwkeurigheid van 0,1 zeemijl.

Het kan echter, vanwege de betrouwbaarheid ervan, alleen gedurende bepaalde segmenten van de vlucht voor primaire navigatie worden gebruikt. Voor het gebruik van GPS als primaire navigatiereferentie voor het vertrek (Standard Instrument Departure of SID), of de aankomst (Standard Terminal Arrival of STAR) of de nadering (RNAV of RNP/GPS/GNSS Approach) is specifieke goedkeuring vereist voor zowel het vliegtuig als de luchtvaartmaatschappij.

GPS is onderhevig aan een aantal beperkingen. In de eerste plaats zijn er GPS black spots waar er mogelijk niet genoeg satellieten in bereik zijn om een positie te bepalen. Het is duidelijk dat dit niet aanvaardbaar is als men in het vliegtuig opereert met als enige referentie GPS wanneer men dicht bij de grond is. GPS is ook onderhevig aan storing of onderbreking als gevolg van een aantal redenen, zoals militaire conflicten.

Als de vliegtuig GPS-ontvangers falen, of als het GPS-systeem/satellieten offline zouden gaan, het vliegtuig heeft geschikte redundantie in de plaats om ervoor te zorgen het nog steeds kan navigeren met een aanvaardbaar niveau van nauwkeurigheid.

IRS – Inertieel referentiesysteem (IRS)

Het IRS (oudere versies worden inertiële navigatiesystemen genoemd) is een op zichzelf staand systeem dat in staat is de positie van het vliegtuig te bepalen zonder externe referentie. Het maakt gebruik van een combinatie van versnellingsmeters en gyroscopen om elke beweging en versnelling van het vliegtuig over een van zijn drie assen te berekenen.

Aan het begin van de vlucht, terwijl de piloten op de grond het vliegtuig gereedmaken voor de vlucht, vertelt de bemanning het IRS de exacte locatie van het vliegtuig in termen van breedtegraad en lengtegraad. Het detecteert vervolgens elke versnelling over elke as en berekent vervolgens de positie van het vliegtuig op basis van deze beweging. Er is geen externe input nodig, behalve dat het IRS moet vertellen waar het vliegtuig zich aan het begin van de vlucht bevindt. Het is niet zo nauwkeurig als GPS, en de fouten in de positie nemen in de loop van de tijd toe, maar het stelt het vliegtuig nog steeds in staat om met een redelijke nauwkeurigheid te navigeren, mochten alle andere navigatie-referenties verloren gaan.

Radio Aids

Radiobakens, die gewoonlijk op het land zijn geplaatst, zenden radio-stralen uit die ons het bereik en de richting van het vliegtuig vanaf dat radio-hulpmiddel aangeven. Dit stelt de computersystemen van het vliegtuig in staat de locatie van het vliegtuig te berekenen. Hoe meer radiosignalen kunnen worden gedetecteerd, hoe nauwkeuriger de geschatte positie is.

Deze radiohulpmiddelen worden meestal aangeduid als Very High Frequency Omni-Directional Radio Range (VOR) met bijbehorende Distance Measuring Equipment (DME). Andere omvatten een Non-Directional Beacon (NDB), maar dit geeft alleen een aanwijzing naar het baken in plaats van enige directe radiale of afstandsinformatie.

Instrument Landing Systems (ILS) worden gebruikt om te helpen het vliegtuig te begeleiden naar de landing en dit wordt in meer detail behandeld op deze pagina.

Zoals u kunt zien, als een van deze navigatiesystemen uitvalt, is het geen probleem omdat er veel redundantie aan boord is. Piloten verdwalen niet zo vaak!