Inertial Navigation System (INS) of Inertial Reference System (IRS)

Een vliegtuig heeft eigen accelerometers en gyroscopen aan boord die de bewegingen/versnellingen van het vliegtuig kunnen vertalen naar een koers/snelheid. Als je dan op je vertrekbestemming de coördinaten invoert, dan kan het systeem vervolgens zelf 'schatten' waar het zich bevindt aan de hand van de versnellingen en koerswijzigingen.

Dit systeem was vroeger behoorlijk self-supporting maar er sloop een onnauwkeurigheid in naarmate de tijd van de vlucht vorderde. Boven land kon de positie worden geupdate aan de hand van bakens (Loran) maar over de ocean kon je een redelijke afwijking krijgen qua positie. Als je dan weer in de buurt van land kwam, dan kon je vanzelf weer een goede locatiebepaling doen en je systeem updaten.

Tevens werd er nog naar de sterren gekeken en kon er op die manier ook een plaatsbepaling worden gedaan om te vergelijken met de coordinaten die het INS/IRS had berekend. Of er lag een schip midden in zee gepositioneerd waarvan je ook signalen kon opvangen voor plaatsbepaling.

Tegenwoordig zijn de accelerometers en gyroscopen nog steeds aanwezig, maar kan er dmv GPS veel sneller en accurater worden bijgewerkt

In de moderne IRS-en die in de meeste (verkeers)vliegtuigen gebruikt worden, zitten geen echte gyroscopen meer, maar laser gyro's. Deze hebben in principe geen bewegende delen en zijn veel nauwkeuriger en betrouwbaarder dan de gyroscoop systemen in de oude INS-en.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Ringlasergyrokompas

Veel toestellen hebben meerdere IRS-en en GPS receivers. De positie die door het FMS wordt gebruikt wordt hieruit berekent. Daarbij wegen de posities van de GPS receivers zwaarder als die van de IRS-en. Boven land kan de positie natuurlijk ook door radiobakens worden bepaald (vooral DME). Maar ook deze positie is niet zo nauwkeurig als die van de GPS receiver.

Verreweg de meeste waypoints die het FMS gebruikt, worden enkel gedefiniëerd door hun coördinaten en niet meer door hun richting en afstand tot een bepaald radiobaken. Daardoor verdwijnen er, zeker in Europa en de USA, steeds meer VOR´s en vooral NDB´s.

Maar goed, je vraag ging vooral over hoe het vroeger ging. Die vraag kan ik niet zo goed beantwoorden. Ik weet wel dat op de B742 dat inderdaad met een CDU ging waar je maximaal 10 waypoints met behulp van hun coördinaten in kon geven. Maar hoe dat precies ging weten anderen hier vast beter.

ref 742 navigatie.

De 747 classic had een litton 72 of 92, een soort CDU.
Hierboven staat hoe het werkt, maw de gyro is standvastig en accel/decell wordt gemeten.

In de praktijk werkt het als volgt.
Allereerst uitlijnen, je start de INSen en moet dan een begin coordinaat ingeven. van hieruit gaat het platform rekenen. Je moet wel stiltaan om uit te lijnen
Nu voer je coordinaten in die belangrijk zijn voor je route, je kan er maar maximaal 7-9 ingeven. Nogmaals dit is van voor BRNAV requirements.

Nu kan je in principe vertrekken.
Vroeger, vertrok je op een NDB/VOR SID en enroute ging je dan naar naar INS, en dan steeds weer vooruit werken. vergeet je de laatste waypoint te updaten ga je mooi in een cirkeltje.

Je kan de 747-200 autopilot koppelen aan de INS, HDG, VOR, ILS

Zodra je gaat bewegen, wordt het gemeten en wordt je positie verandering zichtbaar gemaakt, alleen als coordinaat op de CDU. geen efis.

vlieg je nu bv van EHAM->KJFK zodra je de VOR/NDBs verliest over de oceaan, wordt de INS je main nav platform, en zoals al eerder gezegd hoe langer je vliegt hoe groter de afwijking. zodra je weer VORNDB ontvangst hebt ga je zo verder, uiteraard met de INS als backup.

tegenwoordig zijn de nav systemen een doorontwikkeling van wat hierboven staat
alle input, IRS/GPS/VOR/DME etc gaat nu op een hoop en hier gaat de FMC mee aan de slag. en komt met een positie.
de 744 heeft 3 IRS en die positie kan je zichtbaar maken op je ND, en daar kan je meestal zien dat de IRS een afwijking hebben, (de dansende sterren), van alles NAV input is GPS het meest precies.

bedankt voor de reactie's!

Kace schreef:
Verreweg de meeste waypoints die het FMS gebruikt, worden enkel gedefiniëerd door hun coördinaten en niet meer door hun richting en afstand tot een bepaald radiobaken.

Oke, maar hoe kun je dan tegenwoordig een IFR vlucht zonder IRS en GPS equipment maken, waarbij de VOR(of andere groundbased nav) dus je enige navigatiemiddel is?

Oftewel: Mag je zonder GPS en IRS nog een IFR vlucht maken of is dit in (delen van) het luchtruim verboden?

Je moet een bepaalde RNP hebben
RNP= required navigation performance
Elk type Sid/star/ luchtruim/ approach heeft een
Rnp dit zit voorgeprogrameerd in de fmc
Mocht je nu bv gps niet hebben of verliezen krijg
Je een eicas(Boeing) unable rnp!
Maw de nav computer kan niet voldoen aan de gewenste preciesie

Mocht je dit krijgen mag je afhankelijk can de afwijking
Bepaalde routes niet vliegen

in NL is B-RNAV verplicht boven FL95. Daaronder mag je dus op alleen VOR ADF DME vliegen. Meeste GA verkeer is toch niet pressurized dus hoeft niet perse RNAV te hebben. Meeste GPSen zoals Garmin 430 serie is BRNAv compliant en daarmee mag je hem dus als enroute navigatiemiddel gebruiken, voor de SID en STAR & Approach zal je op de betreffende navigatie bakensmoeten vliegen. Wil je RNAV ook voor departures en approach gebruiken dan heb je P-RNAV nodig.

B737 kan je de waypoints ook nog op de manier invoeren zoals KLIKO beschrijft, mocht je FMS niet meer werken, alleen hebben ze de INS aan het plafond gehangen dus denk dat je daarna 2 weken naar de fysio kan....

mvg
ditched

Oke, ik zit nu ff een artikeltje te lezen over Performance Based Navigation, PBN, op wikipedia. Ik heb nog niet echt grip op het begrip, maar denk te begrijpen dat PBN afwil van het 'specific navigation sensors' denken(wat heb je aan boord?) maar meer toewil naar het denken in 'performance specifications'(kun je opereren onder een bepaalde graad van nauwkeurigheid?).

Mijn vraag dan ook: Klopt het dat het requirement voor het enteren van RNAV airspace niet equipment based is maar performance based(dus dat het niet uit maakt hoe je aan de nauwkeurigheidseisen voldoet, als je er maar aan voldoet. )?

De FAA ziet PBN als een framework voor het vaststellen van performance requirements die kunnen worden toegekend aan een Air traffic route, instrument procedure, of een bepaald luchtruim. (bron http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/articles/qtr_2_08/AERO_Q208_article3.pdf). Klopt het dus dat je PBN kunt beschouwen als regels die horen bij een zo'n Air traffic route, instrument procedure, of een bepaald luchtruim?

(Hoe) Hangen de RNP en RNAV samen?

KLIKO schreef:
Mocht je nu bv gps niet hebben of verliezen krijg
Je een eicas(Boeing) unable rnp!
Maw de nav computer kan niet voldoen aan de gewenste preciesie

Er wordt in het artikel geschreven over 'On-board performance monitoring'. Wat je zegt KLIKO, is er denk ik een voorbeeld ervan. Wat moet je doen als je niet meer voldoet aan de rnp specificaties?

Tevens zie ik vaak op approach/dep charts bijv RNAV-SID staan. Betekent dit dat je daarvoor bepaalde systemen (bijv GPS) nodig hebt om de bepaalde nauwkeurigheid die bij zo'n SID hoort te volgen?

Rnav= areanav
Dit houd in dat een Sid niet meer gedefinieerd wordt door ground based navigatie
Bakens, lees VOR/radiaal/ndb
Maar door waypoints! Dmv wAipoints kan je directer vliegen
En dus ook meer verschillende sids ontwikkelen!

Lees ff op wiki rnav

Je andere vraag, een bepaalde rnp kan je alleen halen als je bepaalde
Systemen aan boord hebt! Met gps gaat je rnp drastisch vooruit!

Bv de huidige generatie van rnav approches vliegen precies tot 50 ft boven de runway
Standalone dus zonder grondstation!
Uiteraard moet je een correcte rnp hebben

Kliko, dat zijn toch alleen GPS approaches met WAAS, dus wel een ground-based toevoeging? Of is er nog een ander systeem?

Jc,

Wat ik bedoelde is wat er in de box staat geprogrameerd!
De meeste rnav appr hebben nog steeds hogere minima dan de Ils
Het ging mij puur ff over de capability van de machine!
In het kort! Heb je een rwypoint van 50ft over de runway mag je bij
Ons de FD gebruiken tot dit punt, heb je een hoger Rwypoint moet je
Zodra je de FD of beneden dit punt! Dus de machine vliegt het wel
Zonder grondstation. Uiteraard moet je voldoen aan de minima van de approach
En de limieten van de autopilot disconnect eerder op een nonprec approach
Binnenkort komt de 747-8 en die schijnt RNAV te doen
te mogen doen tot Ils minima!

Ik heb een DC10 gevlogen met alleen 3 INS-en (Litton 72), welke 99 waypoints hadden. Hiermee mochten we geen RNAV SID's of STAR's vliegen, wat in Europa een beetje een probleem begint te worden. Ook heb ik behoorlijke afwijkingen gezien: 2NM te gaan terwijl je de fix net overvliegt op 2000', en dat is met up-date. Er is geen scherm waarop je de route ziet, alleen kun je uitlezen de verwachte aankomsttijd is over de volgende 4 fixen. Krijg je een "direct to" dan wordt het zoeken, krijg je een fix die niet op het flight plan staat dan wordt het nog meer zoeken. Niet echt klantvriendelijk.