كيف كان الطيارون يتنقلون في الظلام قبل GPS

كيف تجول الطيارون في السماء قبل GPS

في السنوات القليلة الماضية أصبح نظام

تحديد

المواقع

العالم

ي (GPS) وسيلة أساسية للملاحة للطيارين ولكن كيف وجد الطيارون طريقهم قبل GPS؟ يعد الوعي المستمر بالموقع أمراً بالغ الأهمية بالنسبة لطياري الطائرات خاصةً أثناء الرحلات الطويلة فوق

الماء

قبل أيام نظام تحديد المواقع العالمي واتصالات الأقمار الصناعية اعتمد الطيارون على العمل الجماعي والحسابات الدقيقة لتحديد

موقع

هم في السماء فيما يلي بعض الطرق التي استخدمها الطيارون للإبحار في الأيام التي سبقت الأقمار الصناعية.

الملاحة السماوية Celestial Navigation

قبل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) استخدم الطيارون الشمس والقمر والنجوم لتحديد موقعهم في الرحلة باستخدام أداة تسمى bubble sextant حيث يمكن للطيارين قياس ارتفاع جرم سماوي حيث نظر طاقم الطائرة من خلال العدسة وقام بمحاذاة الشعيرات المتقاطعة الخاصة بجهاز bubble sextant مع نجمة لقياس زاويته فوق الأفق مما ساعدهم في

حساب

خط عرض الطائرة.

الانجراف Driftsight

كان الانجراف عبارة عن منظار مقلوب يمتد من قاع الطائرة وأثناء التحليق فوق المحيط كان طاقم

القوات البحرية

ينظر من خلال الانجراف إلى الأمواج التي تتحرك أسفلها ويقيس سرعة

الرياح

باستخدام هندسة بسيطة تم استخدام الأداة لمساعدة الطيارين على تحديد الفرق بين اتجاه الطائرة والمسار المقصود ومع ذلك كان الانجراف مفيداً فقط في الرحلات النهارية على ارتفاعات منخفضة.

Dead Reckoning

في

رحلة

تشارلز ليندبيرغ المنفردة الشهيرة بدون توقف إلى

باريس

من الولايات المتحدة أبحر في طريقه مستخدماً Dead Reckoning حيث يتم حساب Dead Reckoning باستخدام موقع محدد مسبقاً لتقدير الموقع الحالي للفرد مع الأخذ في الاعتبار وقت الرحلة المنقضي وسرعة الطائرة حيث يتم تدريس Dead Reckoning للطيارين الأساسيين في جميع أنحاء العالم بغض

النظر

عما إذا كانت الطائرة مزودة بمساعدات ملاحة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

السهام العملاقة المزروعة في الأرض

ويقال باتباع السهام العملاقة المزروعة في الأرض في عام 1924 قامت

وزارة

التجارة بتركيب 1500 منارة مضاءة خرسانية على شكل سهم في جميع أنحاء البلاد لمساعدة الطيارين في تسليم البريد حيث كانت الأسهم مطلية باللون الأصفر الفاتح مع برج منارة يبلغ ارتفاعه 50 قدماً ويشير كل سهم إلى منارة أخرى مثبتة على بعد حوالي 10 أميال من المؤكد إنها تغلبت على النظام القديم قبل السهام حيث كان على الطيارين ببساطة أن يراقبوا النيران المضاءة بجوار مدارج الهبوط.

Pilotage

يعد الإرشاد من أولى تقنيات الملاحة التي يتم تدريسها للطيارين الجدد هذا لأنه سهل ومضمون يعني الإرشاد فقط إن الطيار ينظر من النافذة للعثور على المعالم مثل المدن والأبراج والأنهار والبحيرات والجبال ويقارن ذلك بالمخطط المقطعي المطبوع الذي لديه حتى في الليل يمكن إنجاز التوجيه بسهولة من خلال العثور على أضواء المدينة والطرق السريعة والمطارات في حين إن الإرشاد سهل إلا أنه ليس الطريقة الأكثر فعالية للملاحة ويقتصر على ظروف الطقس VFR.

NDBS

المنارات غير الاتجاهية هي منارات لاسلكية تنقل موجات الراديو إلى جهاز استقبال في الطائرة سوف تقوم إشارة NDB إلى جانب جهاز تحديد الاتجاه التلقائي (ADF) في الطائرة بترجمة الإشارة وتشتمل الأداة المرتبطة في قمرة القيادة على سهم يشير في اتجاه المحطة الأرضية NDB يخبر الطيار بمكانه بالنسبة لمحطة NDB

وإذا أراد الطيار معرفة مكانه فيمكنه توجيه طائرته في اتجاه الإبرة و “اتباعها” مباشرةً إلى المحطة حيث أصبحت NDBs أقل شيوعاً حيث أصبح نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو الطريقة الشائعة للملاحة لكن بعض الطيارين ما زالوا يستخدمونها.

نظام VORS

يعد VOR الذي يرمز إلى النطاق متعدد الاتجاهات VHF نوعاً من الملاحة الراديوية التي يستخدمها الطيارون بشكل متكرر اليوم ويشتمل النظام على محطة أرضية وهوائي على الطائرة وأداة في قمرة القيادة تفسر وتعرض موضع الطائرة بالنسبة للإشارات المنبعثة من محطة VOR الأرضية.

تصدر محطة VOR إشارتين واحدة في نفس

الوقت

في جميع الاتجاهات (شاملة الاتجاهات) وأخرى دوارة ويتم قياس فرق الطور بين الإشارات ويمكن تحديد خط الموضع أو الشعاعي من المحطة بين 0 و 360 درجة (360 درجة تشير إلى الشمال و090 درجة إلى الشرق و180 درجة تشير إلى الجنوب و270 درجة إلى الغرب)

إلى جانب معدات قياس المسافة يمكن للطيار تحديد موقعه الدقيق بالنسبة لمحطة VOR معينة كما يوجد حوالي 1000 محطة VOR في الولايات المتحدة اليوم ويتم استخدامها بشكل شائع بالاقتران مع VFR و IFR للخطوط الجوية أو الطرق في السماء.

نظام GPS

GPS هو نظام الملاحة الأكثر شيوعاً والأكثر دقة في الاستخدام اليوم حيث يعتمد على بيانات

القمر

الصناعي الدقيقة والتي يتم ترحيلها من القمر الصناعي إلى محطة أرضية إلى جهاز استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الخاص بالطائرة ثم يتم عرض بيانات الموقع الدقيقة على شاشة GPS في قمرة القيادة جنباً إلى جنب مع السرعة والاتجاه والمسافة من الإحداثيات.

غالباً ما يتم دمج نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) اليوم مع أنظمة أخرى مثل أنظمة تجنب الاصطدام المروري وأنظمة تجنب الطقس وتجنب التضاريس مما يجعله نظام الملاحة الوحيد الذي يعتمد عليه الطيارون أكثر في المجال الجوي المزدحم اليوم

كما يتيح نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أيضاً للطيار إمكانية الطيران من أي نقطة في الفضاء إلى نقطة أخرى في الفضاء مباشرةً بدلاً من الانتقال من VOR إلى VOR أو عبر مسار معين لهذا السبب يمكن لمستخدمي نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الطيران بكفاءة أكبر وتوفير الوقت والمال.

يستخدم طيارو اليوم مجموعة من تقنيات التنقل المذكورة أعلاه الأكثر شيوعاً كما يستخدم الطيار في

طائرة

حديثة اليوم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ولكن هناك بعض

المطارات

والطرق التي ستتطلب استخدام VORs وقد لا يزال الطيار الذي خرج للتو في رحلة ترفيهية يستخدم طريقة الإرشاد القديمة البسيطة وDead Reckoning من أجل المتعة فقط.[1][2][3]

مكونات نظام تحديد المواقع العالمي GPS

تتكون معظم مستقبلات GPS من ثلاثة مكونات أساسية:

• أولاً هوائي يستقبل الإشارة وفي بعض الحالات لديه قدرات مضادة للتشويش.
• ثانياً وحدة استقبال معالج تقوم بتحويل الإشارة الراديوية إلى حل ملاحي صالح للاستخدام.
• ثالثاً وحدة تحكم / عرض تعرض معلومات تحديد الموقع.[4]

استخدامات GPS

هناك خمسة استخدامات رئيسية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS):

• الموقع: تحديد الوظيفة.
• التنقل: الانتقال من موقع إلى آخر.
• التتبع: مراقبة الكائن أو الحركة الشخصية.
• رسم الخرائط: إنشاء خرائط العالم.
• التوقيت: مما يجعل من الممكن أخذ قياسات زمنية دقيقة.[5]

فوائد GPS

نظراً لمعلومات الموقع الدقيقة والمستمرة سيوفر نظام تحديد المواقع العالمي مساراً مباشراً ومرناً للمغادرة ويخفف الازدحام ويوفر الوقت والوقود مع الحفاظ على مستويات عالية من السلامة كما يجب أن يعتمد التحكم في الطائرات والملاحة فوق الأرض على استخدام الأجهزة الأرضية حيث يجب أن تطير الطائرات عادةً من نقطة إلى أخرى للانتقال إلى وجهتها ونادراً ما تكون مسارات الطيران مباشرة ولكن مع ظهور نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أصبحت معلومات الموقع الدقيقة متاحة للطيارين. [6]