Come funziona il sistema di navigazione di un aereo

Ti sei mai chiesto come fanno i piloti a sapere dove stanno andando? Gli aerei viaggiano per migliaia di miglia nei cieli e nonostante l’orizzonte possa sembrare tutto uguale, riescono comunque a raggiungere esattamente la loro destinazione.

Pilotare un aereo verso la sua meta è più simile alla navigazione in mare che al guidare un mezzo come un’automobile: infatti, un velivolo, proprio come una nave, fa affidamento su un complesso sistema di navigazione che permette al pilota di orientarsi tra le nuvole.

Quali sono le tipologie di navigazione aerea

La navigazione aerea è la capacità del pilota di condurre in sicurezza un aeromobile da un punto all’altro della superficie terrestre seguendo lungo una rotta prestabilita.

Esistono diverse tipologie di navigazione aerea:

• la navigazione a vista, dove il pilota conosce la geografia della zona sottostante, e si orienta a vista cercando di mantenersi distante dagli ostacoli;
• la navigazione stimata e osservata, che prevede invece l’uso di strumenti di bordo come bussola magnetica, anemometro e orologio, per eseguire una prima pianificazione del volo e correggere la rotta;
• la navigazione strumentale, dove si usano i ricevitori di bordo che indicano al pilota la sua posizione e direzione;
• la navigazione isobarica e astronomica che prevedono rispettivamente come punti di riferimento il meteo e le stelle e che sono tipologie di navigazioni praticamente ormai non in uso;
• la navigazione satellitare e inerziale che vedremo nel dettaglio nei paragrafi successivi.

I sistemi di navigazione degli aerei

Gli strumenti di navigazione a disposizione del pilota comprendono l’insieme dei sistemi a bordo del velivolo e i radioaiuti, che concorrono a rilevare la posizione dell’aeromobile da parte del pilota. 

All’inizio del volo, i piloti caricano nel sistema di gestione del volo una rotta predeterminata: una volta impostato il percorso, i piloti possono monitorarlo sui loro schermi durante il volo. Inoltre possono così monitorare intorno alla loro traiettoria di volo molto altro, come la presenza di altri aeroporti, di altri velivoli, di montagne e il maltempo.

I sistemi di navigazione on board possono dividersi in:

• il Global Navigation Satellite System o GNSS;
• sistemi di riferimento inerziale o INS;
• il Flight Management System o FMS.

Il Global Navigation Satellite System

Si tratta dell’insieme di sistemi di navigazione che serve a conoscere le coordinate, l’altitudine, la velocità e altri parametri dell’aereo. I più famosi sistemi di questo tipo sono GPS, GLONASS e Galileo. Sfruttano la geo-radiolocalizzazione attraverso una rete di satelliti artificiali in orbita.

Il sistema di riferimento inerziale (IRS)

L’IRS è un sistema autonomo in grado di tracciare la nostra posizione utilizzando accelerometri e giroscopi. All’inizio del volo, quando l’aereo è ancora a terra, i piloti indicano al sistema la posizione esatta in termini di latitudine e longitudine. 

Da quel momento l’IRS rileva qualsiasi spostamento attraverso qualsiasi asse e quindi calcola la posizione dell’aeromobile in base a questo movimento. Non richiede input esterni, se non le coordinate inserite all’inizio del volo.

Il Flight Management System

Una volta determinato il percorso, le informazioni vengono immesse nel Flight Management System (FMS), che possiamo definire il cervello della navigazione dell’aeromobile. 

Il suo compito è quello di aiutare i piloti nel calcolo dei parametri di volo e dunque nella gestione della navigazione.

L’FMS facilita il lavoro dei piloti, aumentando anche la sicurezza del volo. 

Alcune funzionalità di questo sistema sono: 

• serve a configurare l’autopilotaper seguire la rotta impostata prima del decollo; 
• configura le rotte di decollo, di avvicinamento e le informazioni indicate dai controllori di volo; 
• aiuta a calcolare i parametri di volo; 
• consiglia le impostazioni di potenza, per ridurre il consumo di carburante; 
• stima il tempo di arrivo all’interno della rotta.

I radioaiuti per un aereo

Oggi grazie alla possibilità di effettuare voli strumentali, i radioaiuti vengono utilizzati raramente in fase di crociera. Tuttavia hanno ancora un ruolo fondamentale nelle fasi di salita iniziale, avvicinamento e atterraggio.

La radioassistenza trasmette dei segnali radio che il pilota riceve sintonizzando l’apparato di bordo sulle relative frequenze. Una volta determinato il percorso, il percorso viene inviato elettronicamente al centro di traffico aereo. Il centro di traffico di rotta aerea analizza la rotta proposta e determina se l’attuale traffico aereo può accogliere la rotta. Il controllore del traffico aereo locale comunicherà al pilota durante il decollo se la rotta è libera. In tal caso il pilota può procedere

Come avrai già intuito, per un pilota è davvero difficile perdersi grazie a questo complesso sistema di navigazione: le informazioni sono molte e ciò che conta alla fine è interpretarle nel modo giusto.