Diese Navigationssysteme bestehen aus:

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

Zu Beginn des Fluges laden die Piloten eine vorgegebene Route in das Flight Management System oder den Computer (FMS / FMC). Dadurch wird die Flugroute auf eine sich bewegende Karte übertragen, die die Piloten während des gesamten Fluges auf ihren Bildschirmen verfolgen können. Die Piloten können auf ihren Bildschirmen auch andere Dinge in der Umgebung ihrer Flugroute sehen, wie z.B. andere Flughäfen, andere Flugzeuge, hochgelegenes Gelände und schlechtes Wetter.

Das Flugzeug kann seine Position im Vergleich zur vorgegebenen Route mit Hilfe der folgenden Navigationssysteme feststellen:

GPS – Global Positioning System

Dies ist eine der primären Navigationsquellen und das Flugzeug versucht ständig, seine GPS-Position zu überwachen. Es ist auch das genaueste Navigationssystem in den meisten modernen Verkehrsflugzeugen, das es dem Flugzeug unter Umständen erlaubt, Manöver mit einer Genauigkeit von bis zu 0,1 Seemeilen durchzuführen.

Aufgrund seiner Zuverlässigkeit kann es jedoch nur während bestimmter Flugabschnitte für die Primärnavigation verwendet werden. Um GPS als primäre Navigationsreferenz für den Abflug (Standard Instrument Departure oder SID), die Ankunft (Standard Terminal Arrival oder STAR) oder den Anflug (RNAV oder RNP/GPS/GNSS Approach) zu verwenden, ist eine spezielle Genehmigung sowohl für das Flugzeug als auch für die Fluggesellschaft erforderlich.

GPS unterliegt einer Reihe von Einschränkungen. Zunächst einmal gibt es GPS-Black Spots, bei denen nicht genügend Satelliten in Reichweite sind, um eine Position zu erhalten. Dies ist natürlich nicht akzeptabel, wenn man sich in Bodennähe ausschließlich auf GPS verlässt. GPS kann auch aus verschiedenen Gründen gestört oder unterbrochen werden, z. B. bei militärischen Konflikten.

Falls die GPS-Empfänger des Flugzeugs ausfallen oder das GPS-System bzw. die GPS-Satelliten ausfallen sollten, verfügt das Flugzeug über eine geeignete Redundanz, um sicherzustellen, dass es immer noch mit einem akzeptablen Genauigkeitsgrad navigieren kann.

IRS – Inertial Reference System (IRS)

Das IRS (ältere Versionen werden als Inertial Navigation Systems bezeichnet) ist ein eigenständiges System, das die Position des Flugzeugs ohne externe Referenz verfolgen kann. Es verwendet eine Kombination aus Beschleunigungsmessern und Gyroskopen, um jede Bewegung und Beschleunigung des Flugzeugs über alle drei Achsen zu berechnen.

Zu Beginn des Fluges, wenn die Piloten das Flugzeug für den Flug vorbereiten, teilt die Besatzung dem IRS die genaue Position des Flugzeugs in Form von Breiten- und Längengraden mit. Das System erkennt dann jede Beschleunigung um eine beliebige Achse und berechnet die Position des Flugzeugs auf der Grundlage dieser Bewegung. Es benötigt keine externen Eingaben, außer der Angabe, wo sich das Flugzeug zu Beginn des Fluges befindet. Es ist nicht so genau wie das GPS, und seine Positionsfehler nehmen mit der Zeit zu, aber es ermöglicht dem Flugzeug immer noch eine einigermaßen genaue Navigation, falls alle anderen Navigationsreferenzen verloren gehen.

Funkhilfen

Funkbaken, die sich normalerweise an Land befinden, senden Funkstrahlen aus, die uns die Reichweite und Richtung des Flugzeugs von dieser Funkhilfe aus mitteilen. So können die Computersysteme des Flugzeugs die Position des Flugzeugs berechnen. Je mehr Funksignale erfasst werden können, desto genauer ist die geschätzte Position.

Diese Funkhilfen werden in der Regel als „Very High Frequency Omni-Directional Radio Range“ (VOR) mit zugehörigen Entfernungsmessgeräten (DME) bezeichnet. Andere umfassen ein ungerichtetes Funkfeuer (NDB), das lediglich einen Hinweis auf das Funkfeuer und keine direkten Radial- oder Entfernungsinformationen liefert.

Instrumentenlandesysteme (ILS) werden verwendet, um das Flugzeug an Land zu führen, und dies wird auf dieser Seite ausführlicher behandelt.

Wie Sie sehen, ist es kein Problem, wenn eines dieser Navigationssysteme ausfällt, da es an Bord eine Menge Redundanz gibt. Piloten verirren sich nicht sehr oft!