Tehnica de Dirijare a Zborului Aeronavelor
Cuprins
INTRODUCERE
1. TEHNICA DE DIRIJARE A ZBORULUI AERONAVELOR. CARACTERISTICI GENERALE
1.1. Evolutia aviației române
1.2. Coordonarea si organizarea spațiului aerian
1.3. Controlul traficului aerian
1.4. Sistemul de aterizare după instrumente ILS
1.4.1. Compunerea si funcțile sistemului ILS
1.4.2. Categoriile sistemului ILS
1.4.3. Compunerea la sol și la bord al sistemului ILS
1.4.4. Funcționarea și amplasarea componentelor la sol ale
sistemului de aterizare după instrumente
1.4.5. Dirijarea aeronavei cu ajutorul sistemului ILS
1.4.6. Proceduri de apropiere după sistemul ILS
1.4.7. Mijloace ajutătoare în dirijarea aterizării aeronavelor
2. INSTALAȚII DE DIRIJARE A ZBORULUI AERONAVELOR. CARACTERISTICI GENERALE
2.1. Caracteristici generale ale instalațiilor de dirijare a zborului aeronavelor
2.2. Sistemul de navigație apropiata VOR
(VHF Omnidirectional Radio Range)
2.3. Sistemul de navigație NAVSTAR
2.4. Sistemul de navigație civil NAVSAT
2.5. Sisteme de radionavigație îndepărtată
3. TEHNICI DE SIMULARE: BLENDER 2.6
3.1 Caracteristici generale
3.2 Scena standard
3.2.1 Meniul principal (Main Top Menu)
3.2.2 Fereastra 3D (3D Window View)
3.2.3 Header-ul Fereastrei 3D (3D Window Header)
3.3 Modificarea cadrelor ferestrei
3.3.1 Splituirea unei ferestre
3.3.2 Unirea (Joining) a două ferestre
3.3.3 Application frame
3.4 Header-ul ferestrei (Windows header)
3.4.1 Ascunderea unui header
3.4.2 Afișarea unui header
3.5 Tipuri de ferestre
3.6 Ecrane
3.7 Utilizarea ferestrei 3D
3.8. Editare
4. STUDIU DE CAZ: SIMULAREA ZBORULUI UNEI AERONAVE DIRIJATĂ DE LA SOL CU AJUTORUL SISTEMULUI ILS
5. CONCLUZII SI CONTRIBUȚII PERSONALE
5.1 Concluzii
5.2. Contribuții personale
BIBLIOGRAFIE
INTRODUCERE
De la primul zbor autopropulsat cu un aparat mai greu decât aerul efectuat de Traian Vuia pe data de 18 martie 1906, industria aeronautică s-a dezvoltat rapid încercând să răspundă cerințelor de a zbura mai sigur, mai rapid, mai sus, mai ieftin și în toate condițiile meteorologice, atât ziua cât și noaptea.
Aparatele de bord de la bordul aeronavelor pot fi considerate “organele de simț” ale acesteia, prin care se transmit pilotului informațiile necesare efectuării zborului în condiții de maximă siguranță.
Aparatele de bord au apărut în momentul în care s-a înțeles necesitatea trecerii de la zborul bazat exclusiv pe simțurile pilotului, la zborul științific, bazat pe necesitatea de a avea în timp real informațiile necesare privind poziția aeronavei, înălțimea, viteza, parametrii de funcționare, etc.
Astfel, în perioada de pionierat a aviației, aparatele de bord ale aeronavei erau limitate la un număr de trei-patru instrumente ce ofereau în general informații legate strict de parametrii de funcționare ai motorului, pilotarea aeronavei (poziția în spațiu, orientarea, alte elemente de tehnica de pilotaj) bazându-se exclusiv pe simțurile și experiența pilotului.
Utilizarea aviației în acțiuni de lupta începând cu Primul Război Mondial reprezintă începutul zborurilor „de precizie”, ziua sau noaptea, cu sau fără vizibilitatea solului, într-un raion prestabilit și, mai ales la o oră prestabilită. Dacă adăugam la acestea sarcinile noi ce reveneau piloților, transformându-l pe acesta dintr-un simplu manevrant al aeronavei în luptător aerian, observator, navigator, etc., putem înțelege mai ușor evoluția și dezvoltarea aparaturii de la bordul aeronavelor.
Această evoluție și dezvoltare a reprezentat mărirea considerabilă a sarcinilor ce reveneau piloților. Astfel s-a trecut de la manevrarea aeronavei care se baza strict pe simțurile pilotului, la manevrarea aeronavei bazată pe instrumente care afișau parametrii de zbor.
Dezvoltarea continuă a aparaturii de bord utilizată la bordul aeronavelor reprezintă o consecință firească a necesității de a avea cât mai multe informații pe duarata efectuării zborului pentru a putea diminua cât mai mult factorii de risc ce pot aparea.
Lucrarea este structurată pe cinci capitole, trei capitole teoretice, un capitol în care am realizat un studiu de caz și ultimul capitol care cuprinde concluziile și contribuțiile personale. De asemenea, lucrarea conține o introducere și o bibliografie.
În primul capitol “Tehnica de dirijare a zborului aeronavelor. Caracteristici generale”, am prezentat un scurt istoric al aviației române și am tratat aspecte generale ale controlului traficului aerian, iar în a doua parte a capitolului am abordat sistemul de aterizare după instrumente ILS, insistând asupra funcțiilor, compunerii și funcționării acestuia.
Capitolul al doilea “Instalații de dirijare a zborului aeronavelor. Caracteristici generale” reprezintă o siteză a instalaților de dirijare a zborului aeronavelor folosite și cunoscute astăzi, fiind prezentat modul de funcționare si caracteristicile generale ale acestora.
În cel de-al treilea capitol “Tehnici de simulare. Blender 2.6” am urmărit problemele legate de cunoașterea si întrebuințarea funcțiilor principale a programului de simulare Blender 2.6, în vederea realizării unor simulări a aeronavelor din doatrea M.A.I.
Capitolul patru reprezintă contribuția personală la acestă lucrare. Pentru a se înțelege mai bine toate etapele coordonării unei aeronave de la sol cu ajutorul sistemului de aterizare după instrumente ILS, am realizat o simulare grafică în programul de proiectare Blender 2.6.
În ultimul capitol am prezentat concluziile desprinse în urma studiului efectuat și contribuțiile personale.
Am ales această temă deoarece am vrut să scot în evidență cât de importante sunt sistemele de dirijare în efectuarea cu succes a misiunilor de salvare din cadrul M.A.I. Este foarte important să se continue cercetarea în acest domeniu pentru că odată cu dezvoltarea științei și viața noastră se va simplifica considerabil. Realizarea unei simulari grafice m-a ajutat să pot arăta și explica mai ușor mișcările unei aeronave atunci când se utilizează sistemul de aterizare după instrumente ILS.
1. TEHNICA DE DIRIJARE A ZBORULUI AERONAVELOR. CARACTERISTICI GENERALE
1.1. Evolutia aviației române
Se cunoaște faptul că țara noastră are o istorie foarte bogată în domeniul aviației. Traian Vuia, Aurel Vlaicu, Henri Coandă nu au fost pionerii doar aviației românești ci și celei mondiale. La începutul secolului al XX – lea, România se afla pe locul al III – lea la construcția de avioane, după Statele Unite ale Americii si Franța. De-a lungul anilor aviația română a reușit numeroase performanțe, azi însa lucrurile schimdându-se în rău.
Traian Vuia a efectuat primul zbor autopropulsat cu un aparat mai greu decât aerul pe data de 18 martie 1906. Acest aparat, construit chiar de el, a fost numit “Vuia 1” (figura 1.1) și era dotat cu sisteme proprii de decolare, propulsie și aterizare, acest lucru acreditând ideea că Vuia ar fi fost primul om din lume care a zburat cu un avion (în special în România), cu toate că Wilbur Wright și frații Orville, au reușit pe 17 decembrie 1903 să se ridice în aer și să zboare cațiva metri la bordul unui avion din lemn echipat cu motor.
Pe câmpul Cotrocenilor, în anul 1910, Aurel Vlaicu a reușit să desprindă de la sol un avion conceput de el însuși, reușind să se ridice la o înălțime de aproximativ trei-patru metri și a zburat în jur de 40 m, după care a aterizat perfect. În acelasi an, la Salonul Internațional de Locomoție Aeriană de la Paris, inginerul Henri Coandă expune primul avion dotat cu motor cu reacție din lume. Odată cu aprobarea legii de organizare a aeronauticii militare din 1913, aviația militară română cunoaște gloria având în dotare 34 de avioane militare (16 de tip Bristol-Coandă).
Fig. 1.1. Aparatul Vuia I
Între anii 1916 și 1918, aviația românească participă la Primul Razboi Mondial demonstrându-și înalta valoare. Anul 1919 reprezintă crearea primei fabrici de avioane din România.
1.2. Coordonarea si organizarea spațiului aerian
Coloana de aer ce se ridică deasupra spațiului acvatic și deasupra solului, fiind delimitat pe verticală de limita inferioară a spțiului extraatmosferic iar pe orizontală de frontierele terestre, maritime și fluviale stabilite prin lege, se numește spațiul aerian național. În spațiul aerian național își desfășoară activitatea traficul aerian operațional sau militar și traficul aerian general sau civil.
Traficul aerian general (General Air Traffic – GAT) reprezintă totalitatea zborurilor aeronavelor care sunt efectuate în conformitate cu procedurile stabilite pe baza ICAO (International Civil Aviation Organization).
Traficul aerian operațional (Operational Air Traffic – OAT) reprezintă totalitatea zborurilor aeronavelor care nu sunt efectuate în conformitate cu procedurile stabilite pe baza ICAO și pentru care își execută activitatea de zbor pe baza regulilor și procedurilor stabilite de SMFA (Statul Major al Forțelor Aeriene).
Coordonarea traficului aerian operațonal cu cel general se realizează în vederea securitații acestora prin cooperarea continuă între structurile militare și civile de control al traficului aerian. Modalitațile concrete de colaborarea sunt stabilite de procedurile de coordonare bilaterale între structurile militare și cele civile de ATC, în care sunt menționate zonele de responsabilitate, metodele de coordonare, schimbul de informații necesare și alte elemente care pun în pericol efectuarea zborurilor în deplină siguranță.
Stabilirea diferențiată a procedurilor de coordonare a zborurilor OAT cu zborurile GAT se face pentru urmatoarele tipuri de zboruri:
zboruri OAT de transport aerian;
zboruri mixte OAT – GAT;
zboruri de instrucție al bazelor aeriene;
zboruri de calibrare;
zboruri în misiuni Cer Deschis;
zboruri demonstrative;
zboruri aero-fotogrammetrice.
Pe timpul activitățiilor militare de zbor, organele ATC și organele militare mențin permanent legătura, iar în funcție de caracteristicile zborurilor militare și de traficul aerian civil, stabilesc metodele de coordonare de aplicat. Fluxul de informații trebuie să circule continuu pe măsura desfașurării zborurilor.
Coordonarea zborurilor GAT cu zborurile OAT în zona de control (Control Zone – CTR) utilizate în comun se desfașoară respectând procedurile încheiate pentru fiecare caz în parte. Echipajele aeronavelor militare care execută zboruri sub coordonarea structurilor civile de control de trafic, sunt obligate să execute zborurile în conformitate cu reglementările aeronautice civile și să depună un plan de zbor. Zborurile aeronavelor militare ce nu pot fi coordonate în timp real cu traficul aerian civil, acrobațiile aeriene, interceptările la înălțimi mari și stratosferice, zboruri de lansare la viteză supersonică, se execută în zonele segregate temporar (Temporary Segregated Area – TSA) scrise în publicațiile de informații aeronautice (Aeronautical Information Publication – AIP) militare și care sunt activate sau dezactivate în cel mai scurt timp de structurile militare ATC competente.
Zonele reglementate constituie zonele interzise, zonele restricționate și zonele periculoase. În funcție de nivelul asigurat cu mijloace de comunicații radio și cu existența unităților de trafic aerian, spațiul aerian se împarte în spațiul aerian controloat și spațiul aerian necontrolat.
Spațiul aerian controlat reprezintă porțiunea de spațiu cu dimensiuni bine definite, în care se asigura serviciul de dirijare și control al traficului aerian al tuturor zborurilor. Spațiul aerian controlat are următoarele caracteristici principale:
aeronavele își desfasoară activitatea de zbor în conformitate cu regulile de zbor stabilite pentru acest spațiu, într-un mediu în care situația traficului aerian este cunoscută;
echipajele aeronavelor sunt obligate să i-a și să mențină legătura cu organele de control al traficului aerian sau cu organele de control al interceptării;
asigurarea eșalonării revine în totalitate organelor ATC.
Spațiul aerian controlat îmbracă diferite dimensiuni și forme (căi aeriene – AWY, zone terminale de control – TMA, zonee care execută zboruri sub coordonarea structurilor civile de control de trafic, sunt obligate să execute zborurile în conformitate cu reglementările aeronautice civile și să depună un plan de zbor. Zborurile aeronavelor militare ce nu pot fi coordonate în timp real cu traficul aerian civil, acrobațiile aeriene, interceptările la înălțimi mari și stratosferice, zboruri de lansare la viteză supersonică, se execută în zonele segregate temporar (Temporary Segregated Area – TSA) scrise în publicațiile de informații aeronautice (Aeronautical Information Publication – AIP) militare și care sunt activate sau dezactivate în cel mai scurt timp de structurile militare ATC competente.
Zonele reglementate constituie zonele interzise, zonele restricționate și zonele periculoase. În funcție de nivelul asigurat cu mijloace de comunicații radio și cu existența unităților de trafic aerian, spațiul aerian se împarte în spațiul aerian controloat și spațiul aerian necontrolat.
Spațiul aerian controlat reprezintă porțiunea de spațiu cu dimensiuni bine definite, în care se asigura serviciul de dirijare și control al traficului aerian al tuturor zborurilor. Spațiul aerian controlat are următoarele caracteristici principale:
aeronavele își desfasoară activitatea de zbor în conformitate cu regulile de zbor stabilite pentru acest spațiu, într-un mediu în care situația traficului aerian este cunoscută;
echipajele aeronavelor sunt obligate să i-a și să mențină legătura cu organele de control al traficului aerian sau cu organele de control al interceptării;
asigurarea eșalonării revine în totalitate organelor ATC.
Spațiul aerian controlat îmbracă diferite dimensiuni și forme (căi aeriene – AWY, zone terminale de control – TMA, zone de control de aerodrom – CTR).
Cale aeriană (Airway – AWY) reprezintă o porțiune din regiunea de control de formă paralelipipedică cu dimensiuni stabilite pe verticală și lateral, la un anumit nivel față de suprafața solului. Căile aeriene se împart în:
Căi aeriene interne cu lățimea de 10 km (5 km stânga și 5 km dreapta de axa căii);
Căi aeriene internaționle cu lățimea de 20 km (10 km stânga și 10 km dreapta față de axa căii).
Zona terminală de control (Terminal Control Area – TMA) reprezintă porțiunea de spațiu aerian controlat cu dimensiuni stabilite vertical și lateral, situată la un anumit nivel, care se organizează pentru coordonarea zborurilor efectuate în două sau mai multe zone de control de aerodrom vecine sau la un aerodrom cu trafic aerian intens și care cuprinde traiectoriile aeronavelor ce zboară după regulile de zbor instrumental.
Zona de control de aerodrom (Control Terminal Region – CTR) reprezintă porțiunea delimitată în plan orizontal și vertical de spațiu aerian controlat din jurul aerodromului, care se întinde de la suprafața solului/apei pâna la o anumită distanță în care se execută manevre de decolare-aterizare și proceduri de îndepărtare și apropiere de terenul de zbor. Dimensiunile zonei de control de aerodrom se stabilesc în funcție de tipul aeronavelor dislocate pe aceasta și caracteristicile de relief ale zonei geografice respective. Această zonă reprezintă o suprafață poligonală sau circulară cu latura sau raza de 40-60 km pentru aeronavele cu viteze superioare și de 30-40 km pentru aeronavele cu viteze inferioare.
Spațiul aerian necontrolat are o denumire oarecum improprie pentru că și acest spațiu este controlat. Spațiul aerian necontrolat are următoarele caracteristici principale:
aeronavele își desfășoară activitatea de zbor în conformitate cu regulile de zbor stabilite pentru acest spațiu, într-un mediu în care situația traficului aerian nu este cunoscută;
echipajele aeronavelor nu sunt obligate să i-a și să mențină legătura cu organele de control al traficului aerian sau cu organele de control al interceptării;
asigurarea eșalonării revine în totalitate pilotului.
Cele două tipuri de zbor: la vederea sau după instrumente diferențiază lucrul pe hartă astfel: prima categorie necesită informații legate de aspectul solului, relief și repere iar cealaltă categorie se realizează cu ajutorul informațiilor oferite de mijloacele radiotehnice de navigație aeriană. În ceea ce privește organizarea spațiului aerian, categoriile de zbor sunt aceleași și anume: zborurile VFR se execută în spațiul aerian necontrolat (cu sau fără legatură radio și cu asigurarea protecției zborului prin grija echipajului), zborurile IFR se execută numai în spațiul controlat (pe căi aeriene și în zonele de aerodrom) numai cu legatură radio, iar organele de dirijare trebuie să asigure protecția zborurilor după instrumente.
Regulile de zbor la vedere (Visual Flight Rules – VFR) au la bază principiul “Vezi și Evită” (,,See and Avoid”). Responsabilitatea de menținere a distanțelor sau a intervalelor dintre aeronava proprie și alte aeronave precum și asigurarea unor rezerve suficiente de timp și spațiu pentru evitarea obstacolelor de la sol sau altor aeronave, revine în totalitate piloților. Baremele meteorologice stabilite prin regulamente au valori minime, iar piloții trebuie să își acorde o marjă de siguranță mai mare când condițiile de vizibilitate se apropie de limitele minime admise pentru zborul la vedere.
Piloților li se recomandă să depună planuri de zbor instrumental și să obțină o autorizație de zbor instrumental, atunci când este posibil acest lucru. În zborul la vedere, aeronavele sunt pilotate în raport cu reperele de la sol și în condițiile meteorologice care permit o vizibilitate și o distanță față de nori mai mare sau egală cu cea prevăzută în regulament. Când condițiile meteorologice din timpul zborului se înrăutățesc, pilotul își poate continua zborul în zona cu condițiile meteorologice ce permit zborul la vedere și inițiaza de urgență acțiuni de trecere la zborul instrumental.
Solicitările de autorizare a zborului în condițiile corespunzatoare zborului dupa VFR speciale (Special VFR – SVFR) la valori mai mici decât baremele minime, se depun la Comandamentul operațional aerian principal sau la comandanții bazelor aeriene. În aceste situații, comandantul COAP sau comandantul bazei aeriene stabilește baremele minime necesare având în atenție calificarea și nivelul de antrenament al personalului navigant precum și asigurarea cerințelor de siguranța a zborului.
Regulile de zbor instrumental (Instrument Flight Rules – IFR) sunt folosite obligatoriu în următoarele tipuri de zboruri:
zboruri în spațiul aerian controlat;
zboruri în stratosferă;
zboruri pe timpul nopții;
zboruri la înălțimi mici;
zboruri deasupra mării/deltei;
zboruri cu cabina acoperită.
Zborul instrumental executat în spațiul aerian controlat trebuie să primească autorizație de zbor instrumental. Indiferent de condițiile meteorologice, zborul instrumental poate continua până în momentul în care organul de trafic aerian este anunțat de trecerea la zborul la vedere. Piloții sunt cei care au responsabilitatea eșalonării față de traficul aerian desfășurat după VFR dacă aceștia zboară dupa regulile zborului instrumental în condițiile zborului la vedere. Condițiile meteorologice minime de zbor pentru toate categoriile și tipurile de aeronave se stabilesc prin ordin al șefului SMFA.
1.3. Controlul traficului aerian
Controlul traficului aerian reprezintă serviciul asigurat de o structură de control al traficului aerian operațional și are următoarele atribuții:
alertarea organelor special antrenate pentru acordarea de ajutor aeronavelor aflate în situații de criză;
prevenirea abordajului dintre aeronavele aflate în zbor;
prevenirea ciocnirilor dintre aeronavele aflate pe suprafata de manevră și obstacolele permanente sau cele temporare de pe această suprafață;
furnizarea informațiilor cu privire la starea vremii;
furnizarea informațiilor desfășurării în siguranță absolută a zborului;
furnizarea datelor necesare îndeplinirii misiunilor de antrenament și luptă.[19]
Instrucțiuni și aprobări ATC. Instrucțiunile și autorizările date de către organul de control al traficului aerian trebuie respectate întocmai de comandantul echipajului iar repetarea de către echipaj al elementelor esențiale din mesaj este un mod de a confirma recepționarea completă și corectă a instrucțiunilor. Dacă echipajul aeronavei consideră că o autorizare sau instrucțiune este inacceptabilă atunci comandantul echipajului este obligat să informeze de urgență organul ATC despre aceasta, motivându-ți decizia. Orice autorizare venită de la CTA care ar putea pune în pericol deplina securitate a zborului, pilotul este obligat să nu accepte acestă autorizație.
În cazul în care apare o situație de urgență care afectează siguranța aeronavei și alterează autorizarea inițială, pilotul trebuie să solicite o autorizare corespunzătoare iar dacă nu este timp suficient pentru aceasta va înștiința organul ATC despre manevrele pe care urmează să le execute. Dacă s-a deviat de la autorizarea inițială, pilotul se adresează organului ATC printr-un raport scris asupra circumstanțelor care au condus la acțiunile întreprinse în maxim 48 de ore de la producerea acestora.
Comunicațiile radio între două sau mai multe aeronave sau între aeronave și organele de control al traficului aerian se desfașoara în limba engleză utilizând frazeologia standard. De la această regula fac excepție zborurile executate independent, altele decât cele din forțele aeriene și situațiile în care este pusă în pericol siguranța zborului se poate folosi limba română atît de echipaje cât și de controlorii de trafic aerian, dacă astfel se poate evita producerea unui eveniment areonautic.
Atunci când zborul aeronavelor militare se execută sub controlul organelor ATC civile în spațiul traficului aerian general se folosește frazeologia pentru controlul traficului aerian stabilită în documentul ICAO, nr. 44 ,,Rules of the Air and Air Traffic Services”, Partea a X-a. Când zborul aeronavelor militare se execută sub controlul organelor de trafic militare, se folosește frazeologia pentru controlul operațional stabilită prin STANAG 3817.
Decolarea, aterizarea și rulajul la sol. Pe toate aerodromurile pe care există un serviciu de control al traficului aerian, înainte de rulajul la sol, decolare sau aterizare, este obligatorie obținerea aprobarii organului ATC pentru manevrele aeronavei. Pentru evitarea coliziunilor la sol, aeronavele sunt obligate să staționeze doar în pozițiile special amenajate. În cazul în care aceste aliniamente de așteptare nu sunt marcate, așteptarea se face la o distanță de cel puțin 60 m înainte de intrarea pe pista de serviciu. După primirea aprobarii de decolare de pe pista în serviciu, iar intensitatea vântului pune în pericol decolarea în deplină siguranță, decizia de decolare va rămâne la latitudinea pilotului, acesta fiind obligat să anunțe imediat organele ATC de decizia luată.
Serviciul de control al traficului aerian este asigurat tuturor aeronavelor care sunt identificate și care mențin legatura radio în permanență cu structura de control al traficului aerian operațional, prin urmărirea evoluției lor pe ecranele echipamentelor radar se asigură desfășurarea sigură și eficientă a tuturor zborurilor. Acest serviciu se împarte în trei părți distincte, în funcție de dimensiunile spațiului controlat:
Serviciul de control de aerodrom
Serviciul de control de apropiere
Serviciul de control regional
A. Serviciul de control de aerodrom
Controlorul de trafic aerian din turnul militar (Military Tower – MTWR) are responsabilități specifice poziției de lucru în care își desfășoară activitatea. Pozițiile de lucru in cadrul MTWR sunt:
coordonare (Flight Data) se efectuează coordonarea aeronavelor care decolează, activarea planurilor de zbor, coordonarea cu structurile militare de aerodrom, colectarea prognozelor meteorologice și rapoartelor, înregistrarea serviciului automat de informare aeronautică (Automatic Terminal Information Service – ATIS).
controlul mișcării la sol (Ground) acordă autorizări pentru deplasarea la sol, se execută supravegherea vizuală a suprafeței de mișcare a aerodromului, transmite informații despre starea terenului și informații meteorologice actualizate, acordă autorizări pentru deplasarea la sol și coordonează activitatea cu alte poziții de operare.
controlul zborului de aerodrom (Tower) menține supravegherea vizuală a suprafeței de manevră și în vecinătatea aerodromului, se dau autorizări, informări și instrucțiuni pentru asigurarea eșalonării între aeronave și a desfășurării sigure a zborurilor în zona militară de control de aerodrom (Military Control Zone – MCTR), oferă asistență echipajelor aflate în situații de urgență și alertează structurile de aerodrom specializate.
B. Serviciul de control de apropiere
Sistemul militar de control de apropiere (Military Approach – MAAP) are ca scop asigurarea eșalonării verticale sau orizontale a aeronavelor care își execută misiunile de zbor în spațiul asupra căruia acesta își exercită responsabilitatea astfel:
eșalonarea între aeronavele ce execută zboruri IFR;
eșalonarea aeronavelor ce execută zboruri IFR față de aeronavele ce execută zboruri VFR;
eșalonarea între toate aeronavele ce evoluează în vecinătatea aerodromului prin coordonarea zborurilor cu MTWR.
Pentru asigurarea eșalonării aeronavelor ce zboară dupa regulile de zbor la vedere precum și aeronavele ce zboară dupa regulile de zbor instrumental, se stabilesc zonele de lucru, reguli, rute și înălțimi obligatorii de urmat în zona militară de control de aerodrom de către echipajele aeronavelor în zbor la vedere de către instrucțiunile de exploatare ale fiecarui aerodrom. Responsabilitatea evitării coliziunii între aeronavele care își desfășoară activitatea conform regulilor de zbor la vedere, precum și între aceste aeronave și obstacolele de la sol revine in totalitate piloților comandanți de bord.
Organul responsabil cu informațiile de trafic necesare tuturor aeronavelor în zbor instrumental sau la vedere este sistemul militar de control de apropiere. Acest sistem asigură controlul aeronavelor aflate în zona de aerodrom sau în regiunea terminală de control, din momentul primirii dirijării lor prin transfer de la un organ ATC militar sau civil și până la transferarea dirijării lor către alt organ ATC, în scopul evitării abordajelor dintre aeronavele de sub dirijarea sa.
C. Serviciul de control regional
Controlul regional reprezintă serviciul exercitat de Centrul de control și raportare, Centrul militar de control regional sau Centrul de operații al bazei aeriene, acest serviciu putând fi asigurat radar sau nonradar. Aeronavele care operează pe rutele aeriene militare supravegheate radar li se asigură serviciul consultativ de trafic aerian. Serviciul de informare asistat radar este asigurat doar la cererea pilotului sau în cazul în care nu mai poate fi asigurat un alt serviciu radar.
Centrul militar de control regional asigură eșalonarea între aeronavele care zboară în spațiul aerian controlat sau într-o zonă a spațiului aerian în care este asigurat serviciul consultativ de trafic aerian. Zborurile care au primit autorizarea de survol, vor fi monitorizate radar și nonradar de către Secția survoluri, reglementări și relații aeronautice din cadrul Statului Major General.
1.4. Sistemul de aterizare după instrumente ILS
1.4.1. Compunerea si funcțile sistemului ILS
Aterizarea în condiții de vizibilitate redusă și pe timp cu plafon noros foarte jos în deplină siguranță, folosind instrumentele de la bordul aeronavelor a reprezentat problema cea mai importantă care a preocupat aviatia de-a lungul anilor. Sistemul ILS (Instrument Landing System) – sistemul de aterizare după instrumente – reprezintă sistemul principal pentru efectuarea procedurilor de apropiere atât pe aeroporturile militare cât și pe cele civile.
Sistemul este prevăzut cu un echipament terestru care utilizează undele electromagnetice pentru materializarea aliniamentului pistei (aliniamentul de coborâre, direcția și panta de aterizare). Sistemul mai este prevăzut și cu un sistem de radiomarkere verticale amplasate la distanțe specifice față de pragul de aterizare al pistei, prin care sunt marcate repere utile în apropierea aeronavelor de pista de aterizare. Echipamentul de la bordul aeronavei recepționează emisiile instalației terestre care indică poziția aeronavei în raport cu aliniamentele materializate la sol de instalația terestră. Sistemul ILS este un complex de mijloace radiotehnice de sol și de la bordul aeronavei, care îi permite pilotului în orice condiții meteorologice:
să determine 2 sau 3 distanțe față de pragul pistei;
să mențina direcția precisă de apropiere la aterizare;
să coboare sub un unghi predeterminat (să mențină o pantă), să poată să ajungă la punctul optim de contact cu pista.
Din punct de vedere funcțional, sistemul ILS se împarte în trei părți:
informații de dirijare date de către radiofarurile de pantă si direcție;
informații despre distanțele date de radiomarkere și sistemul DME; este necesară existența radiomarkerului exterior ;
informații vizuale date atât de marcajul pragului PDA precum și de balizajul PDA.
Sistemul luminos se compune din:
luminile de apropiere – ALS (Aproach Light System);
luminile de ax de pistă – RCL (Runway Centerline Lighting);
luminile zonei de contact – TDZL (Touchdown Zone Lighting);
luminile de margine de pistă – REL (Runway Edge Lights).
Sistemul ILS ajută la rezolvarea urmatoarelor probleme de navigație:
determinarea distanței aproximative față de un punct de referință;
posibilitatea corectării eventualelor erori pe direcția de aterizare;
intrarea pe axul pistei și menținerea direcției de aterizare;
menținerea aeronavei pe panta de coborâre optimă.[14]
1.4.2. Categoriile sistemului ILS
În funcție de precizia de navigație, sistemul ILS se clasifică în trei categorii (I, II, III), iar ultima categorie se subvide în alte trei subcategorii (III A, III B, III C):
Sistemul ILS de categoria I permite efectuarea procedurii de apropiere până la o înălțime de decizie nu mai mică decât 60 m (200 ft) și o vizibilitate orizontală de 800 m, RVR minim de 550 m;
Sistemul ILS de categoria a II-a permite efectuarea procedurii de apropiere până la o înătlțime de decizie de 30 m (100 ft) și o vizibilitate orizontală de 400 m, RVR minim de 350 m. Majoritatea aeroporturilor internaționale au în dotare acest tip de ILS;
Sistemul ILS de categoria a III-a se împarte la rândul său în trei subcategorii:
subcategoria III A asigură efectuarea procedurii de apropiere până la o înălțime de decizie de 0 m și o vizibilitate orizontală de 200 m;
subcategoria III B asigură efectuarea procedurii de apropiere până la o înălțime de decizie de 50 m;
subcategoria III C asigură efectuarea procedurii de apropiere până la o înălțime de decizie de 0 m și o vizibilitate de 0 m.
1.4.3. Compunerea la sol și la bord al sistemului ILS
Un sistem ILS este compus dintr-un complex de dispozitive, instalații agregate dispuse la bordul aeronavelor și la sol. Acestea se împart în:
Aparatura la bord conține:
un receptor pentru semnalele radiomarkerelor, cu indicare vizuală și acustică;
un receptor destinat semnalelor radiofarului de pantă;
un receptor destinat semnalelor radiofarului de direcție;
un indicator vizual cu două ace în cruce al receptorului de direcție și pantă;
dispozitiv de semnalizare optică și sonoră (prin cod morse) a recepționării semnalelor radiomarkerelor.
Aparatura la sol conține:
2 sau 3 radiomarkere;
sistem de alimentare cu energie electrică de rezervă;
dispozitive de comandă și semnalizare la comandă;
dispozitive în vederea controlului funcționării sistemului (monitoare);
un radiofar de direcție al pistei VDF care utilizează unde ultrascurte. (conține un emițător care emite două diagrame de radiație, datorate unor unde purtătoare, cu modulație în amplitudine de 150 c/s respectiv 90 c/s, dispuse astfel încât prin intersecție să creeze un sector de direcție al pistei). Acesta este alcatuit din sectorul de față al pistei și de cel de spate al pistei;
un radiofar de pantă VDF care utilizează unde foarte înalte de frecvență. (acesta emite două diagrame de radiație, datorate unor unde purtătoare, cu modulație în amplitudine de 150 c/s respectiv 90 c/s, dispuse astfel încat prin intersecție să creeze o traiectorie de coborâre în plan vertical, care trece prin axul pistei).
Sistemul se mai completează și cu alte miljoace destinate asigurării orientării până la interceptarea axului pistei: balizaj luminos, radiobalize și radiofaruri omnidirecționale.
1.4.4. Funcționarea și amplasarea componentelor la sol ale
sistemului de aterizare după instrumente
Amplasarea în teren a instalațiilor sistemului ILS (figura 1.2) se face în conformitate cu normele OACI (Organizația Aviației Civile Internaționale). Datorită faptului că se folosesc frecvențe foarte înalte și ultraînalte, terenul pe care se instalează trebuie să fie lipsit de obstacole de orice natură.
Fig.1.2. Amplasarea în teren a instalațiilor sistemului ILS
Radiofarul de pantă (Glide Path – GP)
Radiofarul de pantă este amplasat la o distanță cuprinsă între 125 și 380 m față de pragul PDA iar lateral de axul acesteia la 120 – 185 m. Punctul de referință ILS este de preferat să fie amplasat în centrul pistei. [17]
Caracteristici tehnice:
Puterea de emisie: 20 W;
Gama de frecvențe: 328 – 355,4 MHz;
Antena specială permite un unghi de pantă cuprins între 2 grade și 4 grade, unghiul optim fiind de 2,5 grade, aliniamentul de coborâre trece printr-un punct la 6 m înălțime de punctul de referință ILS;
Distanță de acțiune între limitele de 8 grade față de axul PDA la o înălțime de zbor de 600 m este aproximativ la 18 km.
Frecvența purtatoare este modulată în același timp cu aceleași două frecvențe: 90 și 150 Hz.
Modulația de 90 Hz este amplasată deasupra pantei, iar cea de 150 Hz, dedesubt. Sectorul pantei este mai îngust comporativ cu sectorul de direcție.
Instalația de control cu care este dotat acest radiofar declanșează funcționarea unui avertizor la un punct de control a cărui scop este întreruperea automată a emisiunii semnalelor de navigație, în cazul în care deplasarea este superioară cu 0,1 între unghiul de pantă anunțat și unghiul de pantă real, mărirea cu mai mult de 10 % a sectorului aliniament și scăderea puterii de emisie cu mai mult de 50 %.
Radiofarul de direcție (Localizer – LLZ)
Radiofarul de direcție este poziționat în partea opusă direcției de aterizare, dincolo de pragul PDA, în prelungirea axului pistei care trebuie să treacă prin centrul antenei de direcție, la o distanță cuprinsă între 200 m și 500 m, pentru a asigura degajarea obstacolelor.
Caracteristici:
Puterea de emisie este de 50W;
Gama de frecvențe utilizată: 108,1 – 112MHz, pe frecvențele impare (108,1; 108,3; 108,5 … 111,9 );
Frecvența purtătoarea a emițătorului este modulată simultan cu frecvențele de 90 și 150Hz, formând două diagrame de directivitate, care prin suprapunere dau naștere unui fascicul sub forma unui sector îngust și a cărui bisectoare este axul pistei;
Pentru o aeronavă care vine la aterizare, frecvența de 150Hz se află în dreapta;
La majoritatea sistemelor ILS fasciculul direcției se prelungește și în partea opusă radiofarului și poate fi utilizat pentru efectuarea apropierilor pe CM (cap magnetic) invers de aterizare;
LLZ mai emite un semnal de identificare format din trei litere Morse;
Acoperirea este de 70 pentru o aeronavă care evoluează la o distanță de 45km și o înălțime de 600m. Lățimea fasciculului de direcție este de 5 (sau 36 ).
Radiomarkerele
Radiomarkerele sunt amplasate la distanțe stabilite prin regulamente în axul PDA. Ele sunt în număr de trei (Inner Marker – IM, Middle Marker – MM, Outer Marker – ). În mod normal există două radiomarkere asociate cu sistemul ILS: OM si MM. Sistemul ILS de categoria a II – a și a III – a are în plus și un IM. La trecerea aeronavei desupra radiomarkerelor, pilotul primește următoarele informații:
OM indică poziția la care o aeronavă va intercepta panta de aterizare ILS la înălțime stabilită;
MM indica distanta de 1066,8 m (3500 ft) fata de pragul PDA si semnalizează faptul că aeronava trebuie să se afle la aproximativ 61 m (200 ft) fata de înaltimea de la pragul PDA;
IM indică punctul la care aeronava a atins înaltimea de luare a deciziei.
Caracteristici:
Puterea de emisie: 2,5W;
Frecvența de lucru: 75MHz.; Frecvențele de modulație sunt: IM – 3000Hz, MM – 1300 Hz, OM – 400Hz;
Pentru OM, semnalul de identificare este de 2 linii/secundă în mod continuu la fmod=400Hz. Durata de zbor deasupra OM este de 31s pentru V=180km/h și panta de aterizare de 2,5 (panta optimă);
Pentru MM, identificarea se face cu 2 linii/secundă și 6 puncte/secundă, cu fmod=1.300Hz. durata este de 62s, în aceleași condiții.
Pentru IM, identificarea se face cu 6 puncte/secundă, cu fmod=3.000Hz. Durata este de 31s.
Radiomarkerele au acoperirea în distanță, măsurată în lungul traiectoriei pantei de coborâre, astfel:
radiomarkerul interior 150 – 50 m;
radiomarkerul intermediar 300 – 100 m;
radiomarkerul exterior 600 – 200 m.
1.4.5. Dirijarea aeronavei cu ajutorul sistemului ILS
Serviciul de control de apropiere are în atribuții aprobarea efecuării procedurii de apropiere instrumentală prin folosirea titlului procedurii publicat în hartă. O hartă de apropiere instrumentală de precizie ILS conține, pe lângă procedura de apropiere fără pantă electronică și procedura de apropiere de precizie ceea ce face ca ILS cu GP să fie inoperative. În situația în care radiofarul de pantă nu funcționează, autorizarea procedurii de apropiere se va face tot de către serviciul de control de apropiere și se va folosi doar radiofarul de direcție.
Toate aeronavele care solicită să execute o apropiere cu ajutorul sistemului ILS, vor fi direcționate pentru interceptarea direcției de aterizare, fiind plasate pe direcția ILS la o altitudine sub traiectoria de coborâre ILS – GP. Abia după atingerea punctului de interceptare a traiectoriei de coborâre se poate iniția coborârea pe GP, spre înalțimea de traversare a reperului determinat de radiomarkerul exterior. Pâna la atingerea altitudinii de decizie, coborârea pe traiectoria pantei ILS se va face continuu. Dacă până în acest timp nu s-a luat decizia de întrerupere a apropierii atunci aeronava va continua procedura de apropiere stabilită.[5]
După ce pilotul raportează stabilizarea pe pantă, controlorul de trafic va înceta instrucțiunile de cap magnetic. Dacă panta de aterizare a ILS-ului nu este funcțională, pilotul poate alege o apropiere bazată doar pe LLZ. Dupa ce aeronava primește autorizarea să efectueze această procedură, se va face informarea pilotului asupra distanței până la atingerea solului, chiar daca această procedura nu este asistată de radarul de supraveghere.
Controlorul de trafic aerian are obligația de a comunica pilotului intenția de a trece dincolo de direcția pantei de aterizare și are toată responsabilitatea pentru evitarea obstacolelor atunci când aeronava se află în afara zonei de apropiere finală.
1.4.6. Proceduri de apropiere după sistemul ILS
În zona aeroporturilor se folosesc mijloacele de radionavigație existente pentru aducerea aeronavelor în sectorul de direcție și pantă a sistemului ILS. Normele Organizației Aviației Civile Internaționale recomandă, ca atunci când este posibil, etapa aproprierii intermediare să se execute direct, fără alte manevre suplimentare. Dacă acest lucru nu este posibil, se va folosi virajul de bază și virajul convențional pentru aducerea avionului în sectorul radiofarului de direcție.
Indicatorul cu două ace în cruce (acul vertical arată direcția iar cel orizontal panta) ajută pilotul, pe timpul apropierii finale, să determine abaterile în direcție și pantă dar și să efectueze corecțiile necesare. Acul indicatorului de pantă permite determinarea unor abateri ale avionului de maxim 0,5o față de panta optimă de coborâre. La orice abatare mai mare de 0,5o acul se va lipi de extrema inferioară sau superioară, în funcție de abatere. Acul indicatorului de direcție permite determinarea unor abateri în direcție de cel mult 2,5o față de direcția de aterizare.
În figura 1.3 avem ca exemplu indicatorul cu ace în cruce pentru o apropiere finală.
Fig. 1.3. Venirea la aterizare
În cazul în care folosim pentru apropiere procedura virajului convențional este recomandabil ca la radiomarkerul exterior OM avionul să zboare o distanță suficientă pentru ca virajul să se efectueze sub panta de coborâre nominală. După terminarea virajului avionul trebuie să fie pe direcția de aterizare la o distanță de cel puțin 3,5 km înainte de interceptarea sectorului de pantă, efectuând un zbor orizontal necesar stabilizării avionului și pentru anumite manevre de pilotaj preliminare aterizării. Toate aceste manevre sunt prezentate în figura 1.4, astfel ca după terminarea virajului convențional și înscrierea pe direcție acul orizontal se va găsi poziționat în partea superioară a cadranului. Pe măsura apropierii în zborul orizontal spre pantă, acul se va deplasa lent spre în jos. [8]
Fig. 1.4. Axarea pe direcție
În timpul virajului pentru a asigura intrarea în sectorul radiofarului de direcție, fără manevre suplimentare, pilotul este obligat să controleze zborul prin coordonarea indicațiilor compasului giromagnetic cu cele ale indicatorului cu ace în cruce.
1.4.7. Mijloace ajutătoare în dirijarea aterizării aeronavelor
Prin combinarea utilizării sistemului ILS cu alte sisteme și procedee de radiolocație, s-a reușit determinarea cu o precizie mai mare a poziției aeronavei și a oferit posibilitatea de verificare a modului de executare a zborului pe panta de aterizare. Astfel, conducatorul de zbor poate da indicații utile pilotului pentru a putea menține avionul pe direcție și pentru a coborâ în deplină siguranță. Se folosesc următoarele sisteme:
Sistemul VOR/DME – acestă combinație de sisteme furnizează pilotului informații despre relevmentul stației VOR, instalat pe direcția de aterizare la aerodromul respectiv.
Sisteme de radiogoniometre VDF – acest sistem are ca scop determinarea aliniamentului de direcție la aterizare.
Sistemul GCA – controlează aterizarea aeronavelor cu ajutorul unui radiolocator de precizie, pilotul primind indicații pentru sosirea cu precizie pe direcția de aterizare și pe aliniamentul de coborâre. Conține și un radar de supraveghere combinat cu un radiogoniometru, determinând astfel poziția și evoluția aeronavei, necesare controlorului de trafic aerian pentru a dirija aeronava spre o zonă de așteptare sau spre punctul de începere a virajului final.
Toate mijloacele enumerate mai sus ajută pilotul să se apropie în siguranță de aeroportul la care urmează să aterizeze, putând astfel să găsească mai usor aliniamentul de direcție ILS.
2. INSTALAȚII DE DIRIJARE A ZBORULUI AERONAVELOR. CARACTERISTICI GENERALE
2.1. Caracteristici generale ale instalațiilor de dirijare a zborului aeronavelor
Navigația aeriană este știința care se ocupă cu studiul mijloacelor și procedeelor pentru conducerea aeronavelor în zbor.
Rolul navigației aeriene constă în a îmbina cu pricepere teoria cu practica folosirii diferitelor mijloace tehnice care stau la dispoziția echipajului, creându-se posibilitatea de a se executa întocmai zborul pe un drum ordonat, ieșirea la țintă cu precizie și la timpul fixat, rezolvarea cu succes a situațiilor neprevăzute care s-au ivit în timpul zborului și aterizarea în perfecte condiții, chiar fără vizibilitatea solului. [10]
Pentru executarea navigației aeriene, echipajul folosește mijloace tehnice de bord și terestre, hărți, instrumente de măsură, grafice, monograme, tabele și alte documente. După modul cum sunt întrebuințate aceste mijloace, cunoaștem următoarele sisteme de navigație:
Navigația observată. Este primul sistem de navigație, care se folosește când solul se vede. Harta se confruntă permanent cu terenul survolat. Este simplă și precisă.
Navigația estimată se bazează pe indicațiile instrumentelor de la bord și pe calcule pregătite anterior și în timpul zborului, fără a se face vreo referire la reperele de pe sol.
Navigația radio, completează navigația estimată dându-i precizie mai mare în condițiile când solul nu se vede. Cu ajutorul mijloacelor radio se pot rezolva toate problemele de navigație în timpul zborului. După mijloacele folosite se împarte în:
navigație radio goniometrică:
– de bord
– terestră
navigația cu radarul:
de bord
terestru
circulară
hiperbolică
Doppler
În prezent, navigația cu radar este cea mai des întrebuințată și folosește radiocompasuri, radiogonio-metre, radiofaruri, stații de radiolegătură, radare terestre și de bord, radioaltimetre, radiobalize, radiomarchere, hărți, cronometre etc.
Navigația astronomică cuprinde ansamblul procedurilor care asigură determinarea poziției avionului și urmărirea unui traiect determinat, prin observarea aștrilor cerești cu ajutorul unor instrumente specializate în acest scop.
Navigația inerțială permite determinarea poziției aeronavei și urmărirea unui traiect stabilit prin două sau mai multe puncte exprimate în coordonate geografice, pe baza informațiilor dobândite de forțele de accelerație care acționează asupra celor trei axe ale avionului în zbor.
Navigația după izobară este utilizată în zborurile la mare înălțime deasupra oceanelor și permite controlul avionului în direcție prin determinarea derivei avionului și deci a drumului real urmat, din înălțimea citită la altimetrul barometric și radioaltimetru.
Navigația spațială sau cu ajutorul sateliților. Exemplificarea acestui tip de navigație constă în faptul că prin dispunerea constelației de sateliți, orice punct de pe glob poate fi observat în orice moment de către 6 până la 10 sateliți. Acest sistem (GPS) are ca mijloace segmentul spațial (sateliții), segmentul de comandă și control și segmentul de utilizare.
Navigația radio este metoda generală de navigație, folosită de toate categoriile și tipurile de avioane, de la cele mai mici, de turism, până la aerobuze și avioane supersonice. Ea se bazează pe utilizarea posibilităților pe care le oferă radiotehnica în determinarea direcției și distanței cu ajutorul undelor electromagnetice. Din această cauză ea oferă în același timp cel mai înalt grad de precizie și de automatizare în determinarea elementelor de navigație.
Radionavigația este domeniul tehnico – științific în care se cercetează și se aplică proprietățile undelor electromagnetice pentru determinarea poziției aparatelor de zbor, pentru identificarea apartenețelor lor și asigurării dirijării precise în fazele terminale ale zborului (decolare și aterizare).
Echipamentele realizate pe principii radiotehnice au un rol deosebit de important în dirijarea traficului aerian modern, când spațiul aerian este populat de un număr de aeronave tot mai mare care evoluează la diferite altitudini, într-o gamă largă de viteze de zbor. Domeniul radionavigației este în prezent foarte vast, atât prin varietatea metodelor aplicate, cât și prin diversitatea echipamentelor, aparaturilor și componenetelor utilizate. Aparatele și echipamentele de radionavigație pot fi clasificate în funcție de distanța de acțiune, de gama frecvențelor utilizate, de tipul semnalului, de mărimea fizică măsurată (distanță, unghi de înălțare).
În funcție de distanța de acțiune, se deosebesc echipamente pentru distanțe scurte (sub 100 km), pentru distanțe medii (până la 500 km) și pentru distanțe mari (peste 500 km). Din prima categorie fac parte radiofarurile nedirecționale de mică putere numite și radiobalize, sistemele de aterizare instrumentală ILS (Instrumental Landing System) și radioaltimetre de diferite tipuri.
Din cea de a doua categorie fac parte radarul pentru controlul traficului aerian ATC (Aerian Traffic Control) și radiofarul omnidirecțional VOR (Very High Frequency Omnidirectional Range).
Din ultima categorie fac parte echipamentele de tip CONSOL, LORAN, OMEGA. Unii autori împart aceste sisteme în două grupe: SRN apropiată și SRN îndepărtată. După gama frecvențelor de lucru, se disting:
echipamente pe frecvențe foarte joase VLF (Very Low Frequency) cum este cazul sistemului OMEGA;
echipamente pe frecvențe joase LF (Low Frequency) din care fac parte sistemele CONSOL, DECCA și radiofarul omnidirecțional;
sistemele ce funcționează pe frecvențe medii MF (Medium Frequency) din care fac parte sistemul LORAN și radiofarul omnidirecțional;
echipamente cu frecvențe înalte HF (High Frequency) în care intră radiogoniometrele terestre;
instalațiile cu frecvență de lucru foarte înalte VHF (Very High Frequency) – radiofarurile omnidirecționale de tip VOR sau sistemele de aterizare ILS;
echipamente ce funcționează pe frecvențe ultra înalte UHF (Ultra High Frequency) – echipamente de măsurare a distanței DME (Distance Measurement Equipment) sau sistemul TACCAN;
echipamente ce lucrează la frecvențe superioare, de domeniul GHz sau al undelor centrimetrice din care fac parte radiolocatorul de bord panoramic RPB, radioaltimetrul și sistemul MILS (Microwave Instrumental Landing System) întâlnit și sub denumirea prescurtată de MLS.
Este de menționat tendința de a se lucra pe frecvențe tot mai înalte (în domeniul microundelor), iar prelucrarea informațiilor de navigație să se facă cu ajutorul unor calculatoare electronice de bord realizate la nivelul celor mai elevate performanțe privind viteza de lucru, gabaritul și greutatea. Utilizarea sateliților artificiali ai Pământului (sau ai altor planete) pentru realizarea unor sisteme de radionavigație îndepărtată a contrubit în mod esențial la eliminarea unor dificultăți care păreau insurmontabile în procesul de dezvoltare a mijloacelor de radionavigație destinate dirijării vehiculelor aeriene, maritime și terestre.
2.2. Sistemul de navigație apropiata VOR
(VHF Omnidirectional Radio Range)
Sistemul VOR este compus dintr-o rețea de NDB – uri care transmit semnalele ce conțin informații precise despre azimut astfel încât pe lângă recepția semnalului pilotul poate determina exact relevmentul magnetic (respectiv radialul pe care zboară aeronava față de stație). Avantajul major este acela că direcția către stație este citită direct de pe echipamentul de indicare deci informația despre poziția pe un anumit radial al VOR- ului este prezentată direct și precis pe indicatorul acestuia. În cazul în care la bordul aeronavei există două indicatoare VOR se acordează pe două frecvențe, se trasează pe hartă cele două radiale, iar la intersecția acestora se determină poziția aeronavei. Mai există în exploatare un echipament RNAV (aRea NAVigation) care preia informații de la două sau mai multe stații VOR simultan creând astfel un “VOR virtual” care mărește precizia determinărilor VOR. O stație VOR emite două semnale: semnalul de bază este emis la intervale de timp T, iar între aceste semnale este emis un semnal de azimut.
Diferența între semnalul de bază și cel de azimut determină radialul azimut (de la N magnetic) de la stația VOR pe care echipamentul radio este acordat. Când aeronava este la N stației VOR cele două semnale coincid. Pe măsură ce unghiul radial crește (în sensul acelor de ceasornic) crește și diferența dintre semnale. Stațiile VOR emit în banda de frecvențe 108,0 – 117,95 MHz și au suficientă putere de emisie pentru a putea furniza acoperirea în zona desemnată. Zona operațională deservită de o stație VOR este dată de clasa stației VOR:
T (Terminal) – de la 1000 ft. față de nivelul solului la 12000 ft., la distanțe radiale de 25 mile nautice;
L (Low Altitude) – de la 1000 ft. față de nivelul solului până la 18000 ft., la distanțe radiale de 40 mile nautice;
H (High Altitude) – de la 1000 ft. față de nivelul solului până la 14500 ft., la distanțe radiale de 40 mile nautice; de la 14500 ft. față de nivelul solului până la 60000 ft., la distanțe radiale de 100 mile nautice; de la 18000 ft. față de nivelul solului până la 45000 ft., la distanțe radiale de 130 mile nautice.
Precizia stațiilor VOR este foarte bună (erorile sunt în general 1). Pe lângă precizia pe care o are, VOR –ul este și mai ușor de utilizat decât NDB –ul. Indicatorul din cockpit este un cadran împărțit în 360 numit OBS (Omni Bearing Selector) și un ac indicator numit CDI (Course Deviation Indicator).
În cadrul sistemului VOR/DME pentru măsurarea azimutului se aplică metoda fazică. În funcție de structura semnalelor emise de radiofarul azimutal, se pot distinge mai multe variante de canale de azimut și anume: canalul de azimut VOR standard, VOR/Doppler (DVOR) și VOR/Doppler de pecizie (PDVOR). [7]
În cazul VOR standard semnalul radiat este format de sistemul de antenă, care are în plan orizontal o diagramă de directivitate puțin pronunțată (figura 2.1).
Fig. 2.1. Canalul de azimut al sistemului VOR/DME
a- principiul de formare a semnalelor continue de azimut; b- schema structurală simplificată a echipamentului de bord; DDA – diagrama de directivitate a antenei; RR – receptor; SESR – schema de emisie a semnalului de referință; SESA – schema de emisie a semnalului de azimut; RF – radiofarul de azimut; FM – fazometru.
Datorită rotirii DDA cu frecvența Fr = 30 Hz, se produce modulația în amplitudine a semnalului recepționat cu aceeși frecvență. Într-un punct cu azimut oarecare A, faza semnalului modulat în amplitudine este întârziată în raport cu faza semnalului modulat în amplitudine recepționat după direcția nord, cu mărimea A =rtA=A. Semnalul azimutal uA se obține prin separarea din înfășurătoarea semnalului recepționat a tensiunii sinusoidală de frecvență Fr = 30 Hz. Acest semnal se numește uneori semnal cu fază variabilă, deoarece faza lui depinde de aziumutul punctului de recepție. Semnalul de referință emis de radiofarul azimutal constă din oscilații subpurtătoare modulate în frecvență medie fs = 9960 Hz.
Ca tensiune modulatoare se folosește semnalul u0 de referință a fazei, având frecvența de 30 Hz, iar faza independentă de azimutul punctului de recepție și egală cu faza semnalului uA când A=0. Oscilațiile subpurtătoarei modulate în frecvență, modulează în amplitudine oscilațiile pe frecvență purtătoare a radiofarului azimutal.
În cazul canalului de azimut DVOR informația de azimut este inclusă în faza semnalului modulat în frecvență, având frecvența centrală fc =9960 Hz. Semnalul de referință al fazei se transmite cu ajutorul purtătoarei modulate în amplitudine. Sistemul DVOR are două variante: cu o singură bandă și cu două benzi. În prima variantă semnalul emis conține o singură bandă laterală modulată în frecvență, corespunzătoare frecvenței fp+fs. Sistemul de antenă al radiofarului azimutal constă dintr-un număr mare de vibratori (50), V1, V2, V3, …., V50 dispuși după o circumferință de rază R. Vibratorii sunt alimentați cu o tensiune de frecvență fp+fs = f0. Comutând succesiv vibratorii, rezultă o imitare a deplasării acestora pe un cerc. Oscilațiile obținute din cauza efectului Doppler asociat acestei rotații au frecvența f=f0 +FDsin(rt – A) deci sunt premodulate în frecvență cu deviația FD = r / 0, unde 0 = c /f0. Dacă R=2,55 0, deviația de frecvență are valoarea FD = 480 Hz, iar adâncimea de modulație mf=2R/0.
Vibratorul central CV din sistemul de antenă radiază oscilații de forma Ec=Emc(1+msinrt)sinpt. Ca rezultat al însumării câmpului radiat de CV cu câmpul radiat de vibratorul rotitor VR, în punctul de recepție se obține un semnal care se prelucrează în echipamentul de bord al sistemului VOR. Dacă traseul semnalelor de referință și de fază variază de azimut, iar prin filtrul F1 trece semnalul de referință de fază, absența celei de a doua benzi din semnalul recepționat poate să determine apariția unor erori în determinarea azimutului. În afară de aceasta, semnalul radiat influențează frecvența de premodulare în amplitudine de 30 Hz în virtutea faptului că puterea radiată de un vibrator depinde de poziția față de restul radiatorilor și față de aeronavă.
Cea de a doua variantă de sistem DVOR, cu două benzi, se caracterizează prin faptul că semnalul radiat de radiofar conține benzi laterale modulate în frecvență corespunzătoare frecvenței subpurtătoare fs=9960 Hz. În scopul obținerii celei de-a doua benzi laterale, vibratorii opuși, de exemplu V1 și V26, se alimentează cu tensiuni de frecvență diferită, fp fs, obținându-se astfel imitarea rotirii pe o circumferință a unei perechi de vibratori. Semnalele recepționate de echipamentul de bord în cazul sistemului DVOR cu două benzi sunt identice cu semnalele obținute în cazul sistemului VOR standard, cu singura diferență că informația de azimut este inclusă în oscilațiile modulate în frecvență, iar semnalele fazei de referință se transmit prin modulație în amplitudine.
Principalul avantaj al sistemului DVOR față de sistemul VOR standard constă în dependența mai redusă a preciziei de relieful terenului în care se fac măsurătorile.
Sistemul DVOR de precizie permite eliminarea practic în întregime a influenței reliefului asupra preciziei canalului de azimut. În cazul radiofarului pentru sistemul PDVOR informația de azimut se transmite ca și în cazul sistemului DVOR, iar pentru transmiterea semnalului de referință de fază se folosește subpurtătoarea de frecvență fs = 6500 Hz modulată în frecvență.
Avantajul scontat pentru sistemul PDVOR se poate realiza numai dacă utilizează un receptor de bord special. Folosind un receptor obișnuit, precizia de măsurare a azimutului cu sistemul DVOR și PDVOR este aceeași. Pentru recepționarea semnalelor sistemului PDVOR cu ajutorul echipamentelor de bord obișnuite, în spectrul semnalului radiofarului respectiv se păstrează numai componentele care corespund semnalului de referință DVOR.
Sistemul de recepṭionare ṣi transimtere a frecvenṭelor sistemului VOR se face cu ajutorul antenei, astfel principiul de funcṭionare al antenei este urmatorul. Subpurtatoarea este modulata in frecventa cu 30 Hz. Semnalele de benzi laterale sunt distribuite la cele 48 antene de benzi laterale în asa fel încat sa simuleze doua antene diametral opuse, care se rotesc în sensul opus acelor de ceasornic pe circumferința cercului de antene cu o viteza de 30 rot/sec, o antena radiind semnalul de benzi laterale Upper si cealaltă semnalul de benzi laterale Lower. Deoarece lungimea efectivă a drumului parcurs dintre sursele de benzi laterale rotitoare si punctul la distanta de receptie variaza cu viteza de 30 Hz, frecventa observată a semnalelor de benzi laterale variaza de asemenea cu viteza de 30Hz si deci subpurtatoarea este modulată in frecventă cu 30 Hz (efect doppler). [9]
Marimea deviației frecvenței de 9960 Hz, respectiv 10 KHz, este proportională cu diametrul cercului de antene de benzi laterale exprimat in lungimi de undă la frecventa de lucru.
2.3. Sistemul de navigație NAVSTAR
Sistemul spațial de navigație NAVSTAR sau Global Positionning System (GPS) a fost conceput pentru a fi utilizat în scopuri militare, dar va putea fi accesibil și pentru asigurarea de navigație a mijloacelor de transport civile.
Programul NAVSTAR prevedea inițial introducerea pe orbite situate în trei plane diferite a 24 de sateliți, astfel încât cel puțin șase sateliți să poată fi observați simultan din oricare punct de pe glob. Din motive financiare numărul sateliților din sistem a fost redus, în mod provizoriu sau poate chiar definitiv, la 18 sateliți. În această configurație (cu 18 sateliți), sistemul a devenit operațional la finele anului 1987 (figura 2.2).
Fig. 2.2. Schema sistemului spațial de navigație NAVSTAR
În acest program au fost inițial lansați 2 sateliți experimentali, NTS-1 și NTS-2 (Navigation Technology Satellites), la 14 iulie 1974 și, respectiv, la 23 iunie 1977. Ulterior au fost lansați alți cinci sateliți (până în 1980) de dezvoltare NDS-1 … 5(NDS – Navigation Development Satelltte) la 22 februarie 1978, 13 mai 1978, 7 octombrie 1978, 11 decembrie 1978 și 9 februarie 1980; până la finele anului 1984 au fost lansați încă 5 sateliți. Orbitele pe care evoluează sateliții lansați până în prezent sunt aproape circulare, la altitudinea medie de 20100 km. Perioada de rotație este de aproximativ 12 h (perioada de rotație a satelitului NDS-5 este de 715,24 min), ceea ce înseamnă două rotații zilnice. Durata existenței utile pe orbită a fiecărui satelit se prevede a fi cuprinsă între 5 și 7 ani. Masa sateliților pe orbită este de circa 450 kg. Energia electrică necesară pentru funcționarea echipamentelor de la bord este asigurată de celule solare capabile să furnizeze la sfârșitul duratei de serviciu o putere de 410 W.
Instalația este prevăzută și cu trei baterii cadmiu-nichel de 15 A.h.La sol, stația centrală de supraveghere și control a sistemului NAVSTAR este instalată la Fortuna (Dakota de Nord). Alte stații secundare de urmărire au fost sau urmează a fi instalate la baza aeriană Vandenberg, în Guam, Hawaii și Alaska. Stația care furnizează corecțiile de timp și pozițiile viitoare ale sateliților este situată la baza Vandenberg (S.U.A.). Al treilea segment al sistemului cuprinde echipamentele care permit utilizatorilor să recepționeze semnale emise de sateliți și să le convertească în date de navigație. Sateliții sunt dotați cu două emițătoare pentru semnale de navigație și cu un receptor pentru instrucțiuni de comandă și control. De asemenea, mai sunt dotați cu un sistem de antene pentru telemăsurători, cât și pentru emiterea semnalelor de navigație. [4]
În principiu, funcționarea sistemului este următoarea:
Satelitul emite semnale cu modulație pseudoaleatoare de zgomot, foarte greu de bruiat.
Receptorul navigatorului, reglat pe aceeași referință orară foarte precisă ca și emițătorul de pe satelit, măsoară durata necesară semnalului pentru a parcurge distanța satelit-navigator convertind-o în distanță.
Trei măsurători simultane ale distanțelor față de trei sateliți permit determinarea poziției spațiale (longitudine, latitudine și înălțime) a navigatorului, cunoscând poziția exactă a sateliților transmisă și aceasta prin semnalul recepționat de la fiecare. Practic, o a patra măsurătoare în raport cu un al patrulea satelit permite utilizatorului să determine referința orară cu o foarte mare precizie.
În același timp, navigatorul își poate determina viteza proprie dacă:
Echipamentul avut la dispoziție îi permite să evalueze și efectul Doppler. Semnalele de navigație sunt emise pe două frecvențe f1==1575,42 MHz și f2==1 227,86 MHz. Aceste două semnale sunt purtătoare de informații privind timpul și poziția satelitului. Ele sunt codificate printr-o modulație aleatoare de pseudozgomot. Sunt utilizate în acest scop două coduri. Codul P (Precise), a cărui perioadă de repetare este de câteva zile, se aplică ambelor semnale f1 și f2 cu un debit binar de 10,23 Mbit/s și permite determinări foarte precise.
După o primă evaluare a sincronizării între orologiul navigatorului și cel al satelitului, codul P permite realizarea unei corelări fine între cele două baze de timp și o poziționare a navigatorului cu o eroare de ± 29,3 m. Tratând problema în mod iterativ se poate ajunge până la o precizie de ± 10 m atât pe orizontală, cât și pe verticală.Cel de-al doilea cod C/A (Coarse Acquisition Code), a cărui perioadă este de 10-3 s, este un cod de achiziție aproximativă și se aplică numai semnalul f2 cu un debit binar de 1,023 Mbit/s. Acest cod permite determinări cu o eroare de ±200 m.
Referința orară a fiecărui satelit este deci un element fundamental întrucât toate măsurătorile se bazează pe sincronizarea perfectă a orologiilor de pe sateliți cu cele ale utilizatorilor, distanțele fiind obținute măsurând timpii ce separă emisia unui semnal de recepția sa.
În acest scop, fiecare satelit a fost prevăzut cu trei orologii atomice cu rubidiu, care funcționează cu o precizie de 1 s la 3000 ani. Întrucât, pe satelitul NDS-5 s-au constatat semne de funcționare defectuoasă, numărul orologiilor a fost mărit (4 orologii în loc de 3), adăugându-se în plus un orologiu cu cesiu, de la care se așteaptă să aibă o fiabilitate mai bună.
Un alt aspect fundamental al sistemului este, din punct de vedere al utilizatorilor, accesul la cele două coduri în principiu, codul C/A va fi deschis, pus la dispoziția tuturor și va fi singurul utilizat în majoritatea aplicațiilor civile, întrucât precizia sa de câteva sute de metri,este mai bună decât a altor sisteme actuale de navigație, este mai mult decât suficientă.
Dimpotrivă, codul P, a cărui perioadă este de câteva zile, constituie un mijloc ideal de a oferi unor utilizatori privilegiați accesul la date foarte precise. Dacă exploatarea codului C/A nu cere utilizatorilor doar un echipament de decodificare, perioada lungă a codului P este practic imposibil de decodificat în timp rezonabil. Va fi, de asemenea, posibil ca în cazul unui conflict armat să se schimbe acest cod cu o astfel de periodicitate încât partea adversă să nu-1 poată utiliza. Ca urmare, S.U.A. consideră sistemul NAVSTAR ca un veritabil sistem militar și îi repartizează roluri variate.
Din punct de vedere al utilizatorilor civili, sistemul NAVSTAR a suscitat deja un mare interes, el putând înlocui sau completa numeroase mijloace actuale de navigație cum sunt radiobalizele omnidirecționale, sistemele VOR, TACAN, LORAN-A, LORAN-C și D, OMEGA, sateliții TRANSIT, precum și echipamentele de navigație inerțială. De asemenea, se consideră că NAVSTAR are avantajul folosirii unui procedeu pur pasiv, care nu este afectat de erori datorită anomaliilor de propagare a semnalelor, cum este cazul sistemului Omega, sau de erori direct proporționale cu timpul, ca în cazul sistemelor Doppler sau inerțiale. Precizia sa (teoretic) este mai bună decât a tuturor celorlalte sisteme și, ceea ce este mai important, poate fi utilizat în orice punct de pe glob. Costul realizării sistemului se pare că este superior celorlalte mijloace de navigație descrise sau menționate anterior.
2.4. Sistemul de navigație civil NAVSAT
Sistemul de navigație civil cu sateliți NAVSAT, propus în 1983 de Agenția Spațială Europeană (ESA), are patru componente principale:
sectorul spațial;
structura semnalelor;
controlul la sol;
sectorul utilizatorilor.
Sistemul poate servi utilizatorii cu semnale de navigație produse de un număr de stații terestre dispuse coordonat pe suprafața globului terestru.
Aceste semnale sunt trimise continuu sateliților aflați în zona de radiovizibilitate a fiecărei stații în parte și retranslatate de aceștia către sectorul utilizatorilor.
Structura semnalelor a fost astfel aleasă încât, chiar cu echipamente ale utilizatorilor mai puțin precise, să se poată obține (folosind măsurători Doppler) o precizie moderată, dar foarte utilă, chiar și pentru cazul vehiculelor terestre.
Fig.2.3. Schema sectorului spațial al sistemului de navigație civil NAVSAT
Sectorul spațial (figura 2.3) cuprinde 24 de sateliți repartizați echidistant pe 3 orbite de 12 h decalate la 55 grade. Acești sateliți, cu o durată de funcționare activă estimată la peste 10 ani, poartă transpondere de putere redusă care pot trimite spre Pământ semnalele recepționate de la stațiile de sol. Aceste semnale se transmit sub forma seriilor de 12 „rafale" de câte 133 ms, fiecare impuls fiind extins pe durata a 1,8 s, cu pauze între seriile de impulsuri.
Complexa problemă a controlului navigației în cadrul sistemului NAVSAT se transferă din cosmos către stațiile de la sol, mult mai ușor de întreținut și de supravegheat, care au de îndeplinit astfel următoarele categorii de misiuni:
generarea și distribuirea de semnale pentru navigație;
stabilirea efemeridelor sateliților;
sincronizarea orologiilor implicate în această activitate, atât cele de pe sateliți, cât și cele din stațiile de sol;
verificarea orbitelor, pozițiilor și echipamentelor sateliților.
În ceea ce privește sectorul utilizatorilor, se desprind trei categorii de mijloace de transport beneficiare: de viteză mică (marina, transporturile terestre etc.); de viteză mare (aviația); de viteză foarte mare (sateliți de observare a Pământului, pe orbite joase).
Această diversitate de utilizatori este favorizată de faptul că sistemul NAVSAT oferă posibilități de localizare mai mult sau mai puțin precise, funcție de aparatura beneficiarului. De notat că sistemul NAVSAT are și alte facilități care-1 vor face util localizărilor pentru: vehiculele sanitare, serviciile de intervenție, vehiculele de transport substanțe periculoase și chiar pentru vehiculele aeriene în regiuni neacoperite de rețeaua de radiolocație.
2.5. Sisteme de radionavigație îndepărtată
Denumirea de sisteme de navigație hiperbolică provine de la liniile de poziție care se determină cu ajutorul lor și care se numesc hiperbole. Toate hiperbolele care se pot construi pe aceste două focare – două puncte fixe de referință (figura 2.4) se numesc familie de hiperbole. Arcul mic din cercul mare – distanța cea mai scurtă dintre două puncte de referință P și S – este linia de bază și este specifică sistemelor de navigație hiperbolică, iar perpendiculara la mijlocul liniei de bază se numește linia de centru.
În cazul în care cele două stații de emisie instalate în punctele de referință emit semnale continue, nemodulate, atunci în punctul de măsurare se va determina continuu diferența de fază dintre cele două semnale.
Fig. 2.4. Determinarea locului aeronavei cu ajutorul hiperbolei
Locul geometric al diferențelor de fază va determina o linie de poziție și o hiperbolă. Prin intersecția a două linii de poziție se poate determina locul aeronavei.
De regulă, amplasarea perechilor de stații la sol se face astfel încât o stație principală dirijează 2, 4 stații secundare realizându-se astfel un lanț de hiperbole. La ora actuală se utilizează sistemele de navigație hiperbolică LORAN, DECCA, DECTRA și OMEGA.
Sistemul DECCA este un sistem de radionavigație hiperbolică destinat atât aviației cât și marimei. Spre deosebire de sistemul LORAN, acesta nu utilizează principiul emisiei prin impulsuri ci al undelor întreținute, nemodulate.
Un sistem DECCA este format din 4 stații de emisie terestre dintre care una, ca și la sistemul LORAN, este stație principală, iar celelalte trei amplasate în stea la o distanță de 100 – 200 km de cea principală se numesc stații secundare (vezi figura2.5).
Fig. 2.5. Lanț DECCA cu frecvențele de lucru
Întregul complex de 4 stații poartă denumirea de lanț DECCA.
Stațiile terestre de emisie funcționează în banda de frecvență cuprinsă între 70 –130 KHz, iar semnalele emise pot fi utilizate atât de aeronavele care zboară la orice înălțimi cât și de la sol și de pe mare, la o distanță 450 km față de stațiile terestre.
Un lanț DECCA cuprinde 20 de zone marcate fiecare cu o literă și pentru determinarea de precizie, fiecare zonă este împărțită în fâșii.
Numărul fâșiilor dintr-o zonă variază în funcție de culoarea perechii de stații astfel:
pentru perechea roșie – 24 fâșii numerotate de la 0 la 23;
pentru perechea verde – 18 fâșii numerotate de la 30 la 47;
pentru perechea violetă – 30 fâșii numerotate de la 50 la 79.
La rândul său fiecare fâșie este împărțită în 100 de subdiviziuni, aceasta se realizează cu ajutorul unui farometru special – decometru.
La bordul aeronavei există trei decometre denumite după culoarea specifică. Citirile de pe decometre se fac cu ajutorul a două ace indicatoare și a unui sector mobil.
Pentru determinarea poziției aeronavei se tipăresc hărți speciale pe care sunt imprimate în culorile respective hiperbolele lanțurilor DECCA.
Pentru transfomarea coordonatelor DECCA în coordonate rectangulare, precum și pentru acționarea pilotului automat se folosește calculatorul OMNITRAC.
În afara rezolvării problemei de navigație, calculatorul OMNITRAC poate utiliza și elemente furnizate de receptoarele de bord VOR, DME, TACCAN, radar Doppler, permițând în același timp și introducerea manuală a diverselor informații obținute din estimările pilotului. El are de asemenea posibilitatea de a acționa direct asupra pilotului automat pentru executarea manevrelor necesare pentru menținerea pe traiectul programat.
Sistemul DECTRA (DECCA Tracking and Ranging) este un sistem hiperbolic destinat radionavigației pe distanțe mari. El derivă din sistemul DECCA și poate folosi chiar unele din stațiile terestre ale acestuia. Sistemul se compune din 4 stații terestre care formează un lanț și care lucrează în banda de frecvență de 70 KHz. Amplasarea stațiilor este însă diferită de cea a sistemului DECCA. Astfel linia de bază este de numai 100 – 200 km, în schimb distanța între perechi este foarte mare, aproximativ 3700 km.
3. TEHNICI DE SIMULARE: BLENDER 2.6
3.1 Caracteristici generale
Blender este compus dintr-o mulțime de unelte integrate care permit crearea unei game cuprinzătore a unui întreg 3D cu beneficii singulare și interoperabilitate între platforme și cu o dimensiune incredibil de mică a fișierelor. Este cea mai populară aplicație de grafică 3D Open Source din lume și este cea mai descărcată.
Scopul aplicației Blender este folosirea acesteia la nivel mondial, de profesioniști din mass-media și artiști, pentru a crea vizualizări 3D, precum și fișiere video și are încorporat un motor 3D în timp real pentru a permite crearea de conținut interactiv 3D necesar redării de sine stătătoare. Dezvoltat inițial de către Compania "Not a Number" (Nan), Blender acum este continuat ca "Soft liber", cu codul sursă disponibil sub licența GNU GPL.
Când folosești Blender, creezi o lume care există în patru dimensiuni:
stânga-dreapta, cunoscută în mod obișnuit ca axă “x”.
Înainte-înapoi, cunoscută ca axa “y”.
Sus-jos, cunoscută ca axa “z”.
Timpul, prin intermediul obiectelor animate, materiale și mișcări, capturate în cadre.
Opțiunile din Meniu
Cu un obiect selectat într-o vedere 3D, bara de meniu afișează opțiunile View, Select și Object. Click pe Object pentru a manipula obiectul. Meniul vertical care apare are opțiunea Transform. Cu mouse-ul peste Transform deschizi un submeniu, care îți arată posibilitățile (și tastele rapide în dreapta) pe care le poți folosi pentru manipularea obiectului:
Grab/Move;
Rotate;
Scale;
Convert To Sphere;
Shear;
Warp.
Sistemul de ferestre
Când deschideți Blender ar trebui să vedeți această secvență de evenimente:
o fereastră în care apare consola;
în scurt timp după aceea, fereastra de interfață principală va afișa scena standard din Blender;
puteți vedea o imagine care va anunța versiunea de Blender: de obicei dispare imediat ce mișcați de mouse deci, dacă mișcați imediat mouse-ul la pornire nu veți putea vedea această imagine.
Fiecare fereastră pe care o vedeți, poate fi împărțită în zone separate.
3.2 Scena standard
Scena standard din Blender (figura 3.1) este imaginea pe care ar trebui să o aveți afișată pe ecran când porniți Blender pentru prima dată.
Fig. 3.1 Scena standard
Implicit este separată în trei ferestre:
Meniul principal (main top menu) care se află în partea de sus a ecranului și este partea principală a ferestrei User Preferences;
fereastră mare 3D (3D Viewport window);
Fereastra de butoane (Buttons Window) aflată în partea de jos.
3.2.1 Meniul principal (Main Top Menu)
Window Type: Va permite să schimbați tipul ferestrei existente. De exemplu, dacă doriți să afișați fereastra Outliner, veți da click și o veți selecta.
Current Screen (implicit este Model): Implicit, Blender vine cu câteva Scene preconfigurate dintre care puteți opta. Dacă aveți nevoie de una personalizată, o puteți crea și denumi.
Current Scene: Dacă aveți multiple scene prezente, această opțiune va ajuta să vă împărțiți munca în modele organizate.
Resource Information: Vă oferă informații despre aplicație și resursele sistemului. Vă informează ce cantitate de memorie este utilizată bazată pe numărul de vertecsi, fete și obiectele din scenă selectată. E o verificare vizuală utilă pentru a vedea limitele calculatorului dumneavoastră.
3.2.2 Fereastra 3D (3D Window View)
3D Transform Manipulator: Este un ajutor vizual la transformarea obiectelor. Obiectele pot fi de asemenea transformate (mutate – rotite – scalate) utilizând scutaturile de la tastatură:(G/R/S); CtrlSpace va afișă un meniu al manipulatorului. Vizibilitatea manipulatorului poate fi de asemenea modificată dând click pe icoană "mâna" din bară de scule (toolbar). Manipulatoarele translație/rotație/scalare pot fi afișate dând click pe fiecare dintre cele trei iconițe aflate în dreapta iconiței "mâna". ⇧ ShiftLMB -click pe o icoană va adauga/șterge vizibilitatea manipulatorului.
3D Cursor: Poate avea multiple funcții. De exemplu, reprezintă locul unde vor apărea noile obiecte când sunt prima dată create; sau poate reprezenta locul unde se va afla baza de rotație.
Cube Mesh: Implicit, o nouă instalare a programului Blender va începe întotdeauna cu un Cub (Cube) Mesh aflat în centrul spațiului Global 3D. După un timp, veți dori să schimbați setările "implicite" (default). Aceasta se face configurând Blender așa cum ați dori să arate la pornire și apoi salvând că "implicit" utilizandCtrlU (Save Default Settings).
Light (of type Lamp): Implicit, o nouă instalare a programului Blender va începe întotdeauna cu o sursă de Lumina (Light) poziționată undeva aproape de centrul spațiului Global 3D.
Camera: Implicit, o nouă instalare a programului Blender va începe întotdeauna cu o sursă de Camera poziționată undeva aproape de centrul spațiului Global 3D și cu fața spre el.
Currently selected object: Acest câmp conține numele obiectului curent selectat.
3.2.3 Header-ul Fereastrei 3D (3D Window Header)
Acesta este "capul" ferestrei 3D. Toate ferestrele în Blender au un header (în acest caz ar trebui de fapt să fie un footer fiind în partea de jos a ferestrei dar îl vom numi aici header).
Viewport shading: Blender randează conținutul ferestrei 3D folosind OpenGL. Puteți selecta tipul de nuanță (shading) interactiv (numit Draw Type: în lista de shading din Blender)prin apăsarea acestui buton și selectarea dintr-o varietate de stiluri de shading. Puteți selecta de la shading box până la complexul shading texturat (textured shading). Este recomandat să aveți o placă video puternică dacă doriți să utilizați Textured shading.
Rotation/Scaling Pivot point: Va permite să selectați locul de referință unde rotația/scalarea va avea loc. De exemplu, rotația ar putea să se facă în jurul originii locale a obiectului sau în jurul poziției cursorului 3D, sau în jurul multor altora.
Layers: Fac modelarea și animația mai ușoară. Layerele din Blender va ajuta să distribuiți obiectele pe regiuni funcționale. De exempu, un layer poate conține un obiect apă și alt layer poate conține copaci, sau un layer poate conține camera și luminile.
Header-ul Ferestrei de Butoane (Buttons Window Header)
Editing Panel Group: Fereastra de jos afișează niște casete (panels) și aceste casete sunt grupate. Acest rând de butoane (numit Context Buttons) va da posibilitatea să selectați care grup de casete să fie afișat. Unele butoane vor afișa în dreapta butoane adiționale (numite Sub-Context Buttons) pentru selectarea subgrupurilor sau grupurilor din grup.
Current frame: Blender este o aplicație de modelare și de animație; astfel, puteți anima lucruri pe baza conceptului de frame-uri. Acest câmp va indica care este frame-ul curent.
Panels: Ajută la organizarea și gruparea controalelor și a butoanelor înrudite.
3.3 Modificarea cadrelor ferestrei
Puteți maximiza o fereastră pentru a umple întregul ecran din meniul View → Maximize Window. Pentru a reveni la mărimea inițială, utilizați View → Tile Window. O cale rapidă pentru a obține asta este ⇧ ShiftSpace, Ctrl↓ sau Ctrl↑ pentru a comuta între fereastra maximizată și cea cadru.
3.3.1 Splituirea unei ferestre
În partea dreaptă de sus a unei ferestre se afla dispozitivul de splituire al ferestrei și arată ca un mic triunghi hașurat care desparte și unește cadrele ferestrelor. Când se trece cu mouse-ul peste el cursorul se schimbă într-o cruce. Click-stânga și trageți spre stânga pentru a despărți vertical sau trageți în jos pentru a despărți orizontal.
Puteți împărți cadrul unei ferestre (aceasta va crea o nouă, mică fereastră) prin focalizarea ferestrei pe care doriți să o împărțiți (mutând mouse-ul peste marginea ei), dând click pe marginea verticală sau orizontală cu MMB sau RMB , și selectând Split Area (Meniul Split pentru crearea unei noi ferestre.). Puteți seta acum poziția marginii noii ferestre prim mutarea mouse-lui în poziția dorită și dând clic cu LMB ; sau puteți renunța la acțiune prin apăsarea Esc. Un click cu MMB comută între despărțirea verticală sau orizontală. Noua fereastră va apărea ca o clonă a ferestrei despicate. Poate fi setată apoi ca un tip diferit de fereastră, sau să afișați scena dintr-un punct de vedere diferit (în cazul ferestrelor 3D).
3.3.2 Unirea (Joining) a două ferestre
Pentru a uni două ferestre, ele trebuie să aibă aceleași dimensiuni pe direcția de unire. De exemplu, dacă doriți să combinați două ferestre care sunt una lângă alta, ele trebuie să aibă aceeași înălțime. Dacă cea din stânga nu este la fel ca cea din dreapta, nu veți putea să le combinați orizontal. Aceasta se întâmpla deoarece rezultatul spațiului fereastrei combinate va fi un dreptunghi. Aceeași regulă se păstrează și pentru combinarea a două ferestre care se află una deasupra celeilalte; ele trebuie să aibă aceeași lățime. Dacă una dintre ele este despicată vertical, mai întâi trebuie să le combinați pe aceastea doua, apoi să le uniți pe cea rezultată cu cea de de deasupra sau de sub ea.
Pentru a uni fereastra curentă cu una aflată la dreapta, treceți cursorul mouse-lui peste simbolul de despărțire a ferestrei (acel triunghi mic hașurat aflat în colțul din dreapta sus al ferestrei). Când cursorul se modifica într-o cruce apăsați LMB și trageți spre dreapta pentru a începe procesul de unire a ferestrei cu cea din dreapta. Fereastra din dreaptă vă căpăta o nuanță mai întunecată, având suprapusă o săgeată punctând spre dreapta. Aceasta indică faptul că tipul fereastrei din stânga (cea curentă) va "lua locul" spațiului ferestrei întunecate. Dați click ca asta să se realizeze. Dacă vreți să inversați operația, mutați cursorul mouse-lui înapoi în fereastra originală (din stânga) și peste fereastra originală va apărea o săgeată suprapusă; dați click și apoi fereastra din dreaptă vă lua locul celei originale din stânga.
Similar, pentru combinarea ferestrei de deasupra; dați click pe triunghiul hașurat din colț și mișcați mouse-ul drept în sus în fereastra de deasupra și click pentru activare.
Puteți uni două ferestre într-una singură dând click pe marginea comună dintre două ferestre cu MMB sau RMB și alegând Join Areas. Apoi veți fi întrebat să dați click pe una dintre ferestre; pe cea pe care veți da clikc va dispărea, în timp ce cealaltă se va expanda pentru a acopoeri întreaga suprafață comună a celor două ferestre. Dacă apăsați Esc sau RMB înainte de a da click pe una din ferestre, operația va eșua. Puteți redimensiona fereastra prin tragerea marginilor ei cu LMB . Pur și simplu mișcați cursorul mouse-lui până se va schimba într-o săgeată cu dublu sens și apoi dați click și trageți.
3.3.3 Application frame
Blender permite ca organizarea diferitelor părți din interfața să să fie modificate din punct de vedere al mărimii și poziției al cadrelor ferestrelor; oricum, când acționați asupra cadrelor ferestrelor, cum ar fi minimizarea sau maximizarea unei ferestre, toate acțiunile se rezumă la dimensiunile curente ale Application Frame (deasemenea cunoscute ca Top Level Frame, Window Manager Frame sau Frame 0), care sunt date de sistemul de operare și sunt plasate în jurul aplicației Blender ca un întreg.
Dacă marginea aplicației curente ocupa doar jumătate din ecran și doriți să folosiți toată suprafața ecranului va trebui să folosiți butonul de maximizare a ferestrei în loc să utilizați una din posibilele combinații de taste din Blender cum ar fi ⇧ Shift↑. Folosind ⇧ Shift↑ de exemplu numai peste Frame 2 va face doar ca Frame 2 să ocupe întregul spațiu din Application Frame, nu întregul ecran (în cazul în care Application Frame nu acoperă deja întregul ecran).
3.4 Header-ul ferestrei (Windows header)
Multe ferestre au un header ( bandă cu un fundal gri-deschis ce conține imaginile butoanelor). De asemenea ne referim la header când ne referim la ToolBar-ul ferestrei. Dacă este prezent, header-ul poate fi în partea de sus (cum ar fi Buttons Window) sau în partea de jos (cum ar fi 3D Window) a suprafeței ferestrei (figura3.2).
Fig 3.2 Exemple de Headere
Dacă mutați mouse-ul peste o fereastră, header-ul ei se își va schimba nuanța devenind mai deschis sau gri. Aceasta înseamnă că e "focalizată"; toate tastele speciale pe care le apăsați vor afecta conținutul acestei ferestre.
3.4.1 Ascunderea unui header
Sunt câteva metode pentru a ascunde un Window Header al unei ferestre:
Puteți ascunde header-ul unei ferestre prin mutarea mouse-lui peste Window Header pe care doriți să îl ascundeți; apoi ținând încă cursorul mouse-lui peste Window Header , apăsați RMB pentru a afișa un meniu cu numele Header; meniul Header are opțiunile Top, Bottom, No Header. Selectați opțiunea No Header din meniu pentru a ascunde Window Header.
Altă metodă de a ascunde header-ul unei ferestre este să mutați mouse-ul peste cadrul/marginea de divizare imediat dupaWindow Header pe care doriți să îl ascundeți (care poate fi deasupra sau dedesubt, în funcție de poziția lui); dacă cursorul mouse-lui este poziționat corect veți observa săgeata cu ambele sensuri.
Când săgeata cu dublu sens este afișată dați clic RMB ; un meniu va apărea având opțiunile Split Area, Join Areas,No Header. Selectați opțiunea No Header pentru a ascunde Window Header.
3.4.2 Afișarea unui header
Odată ce Window Header a fost ascuns, pentru a-l reafisa faceți următoarele:
Mișcați mouse-ul peste cadrul/marginea de divizare a Window Header pe care doriți să îl reafisati; când sunteți poziționat corect se va afișa săgeata cu dublu sens;
Când săgeata cu dublu sens este afișată dați clicRMB sau MMB ; Un meniu va fi afișat având opțiunile Split Area,Join Areas, Add Header. Selectați opțiunea Add Header pentru a adăuga Window Header. Window Header poate fi afișat în partea de sus (top) sau în partea de jos (bottom) a ferestrei din Blender. Pentru a seta poziția header-ului dați clic RMB pe Window Header și selectați Top sau Bottom din meniul Header.
Multe headere de fereastră, aflate imediat după acest prim buton de meniu "Window Type" arată un set de meniuri. Meniurile vă permit să accesați direct multe caracteristici și comenzi. Meniurile pot fi ascunse sau afișate prin intermediul butonului triunghiular situat imediat după ele.
Toate opțiunile unui meniu arata și tastele speciale (scurtăturile), dacă există.
Meniurile și butoanele se schimbă odată cu modificarea Window Type, precum și cu schimbarea modului și selectarea obiectelor. Vor fi afișate doar acțiunile care pot fi executate.
3.5 Tipuri de ferestre
Interfața Blender, fereastră dreptunghiulară oferită de sistemul de operare, este împărțită în mai multe ferestre. Fiecare fereastra poate conține diferite tipuri de informație, în funcție de tipul acesteia.
Fiecare fereastra operează în mod independent, și poți să ai același tip de fereastra în mai multe locuri. De exemplu, poți avea cateva ferestre 3D deschise, dar fiecare dintre ele să afișeze scena dintr-o perspectivă diferită. Poți să desparți, să unești sau să redimensionezi ferestrele pentru ca să îți fie mai ușor să lucrezi. Poți deasemenea să aranjezi ferestrele cu sau fără header pentru a salva spațiu pe ecran.
Tipurile de ferestre sunt împărțite pe funcționalități:
Fereastra Scripts – interfața utilizatorului pentru a rula scripturi Python care extind funcționalitatea aplicației Blender.
File Browser – pentru stocarea și deschiderea, mai ales a fișierelor .blend
Image Browser – caută în PC imagini, pe care le afișează ca thumbnails/miniaturi.
Node Editor – procesează imagini și materiale.
Buttons Window – panouri care configurează obiecte și setează/selecteza opțiuni.
Outliner – te ajuta să îți găsești și să îți organizezi obiectele.
User Preferences – îți permite să particularizezi Blender după stilul tău de muncă și PC.
Text Editor – păstrează note și documentație referitoare la proiectul tău, și scrie scripturi Python.
Audio Window – îți afișează fișierele de sunet și le corelează cu cadrele – în animație.
Timeline – conține comenzi care îți permit să controlezi animația.
Video Sequence Editor – îți permite să asamblezi secvențele video într-un film.
UV/Image Editor – editarea hărților UV; editare și pictare imagini.
NLA Editor – administrează secvențele de acțiune în animația non-liniara.
Action Editor – combina acțiunile individuale cu secvențele de acțiune.
Ipo Curve Editor – administrează cheile de animație și intră/extrapolarea acestora.
3D View – vizualizarea grafică a scenei.
Poți selecta tipul ferestrei cu click pe headerul ferestrei, butonul cel mai din stânga. Apare un meniu de tip pop-up (pe verticală) care afișează tipurile de ferestre.
Trei tipuri de ferestre apar implicit pe ecranul inițial al aplicației Blender:
Vizualizarea 3D – 3D View
Oferă o vedere grafică a scenei în care lucrezi. Poți să vezi scena din orice perspectivă, cu o varietate de opțiuni. Este util să ai câteva moduri diferite de vizualizare în 3D pe același ecran dacă vrei să vezi schimbările pe care le faci în diferite unghiuri în același timp.
Ferestra cu butoane – Buttons Window
Conține majoritatea uneltelor pentru editarea obiectelor, suprafețelor, texturii, luminii și multe altele. Vei avea nevoie de această fereastă dacă nu ții minte toate scurtăturile din taste pe de rost. Poți afișa pe ecran mai multe ferestre de acest fel, fiecare dintre ele având un set diferit de unelte.
Preferințele utilizatorului – Ușer Preferences (Main menu)
Aceasta ferestra este în mod normal ascunsă, astfel încât doar partea meniului este vizibilă – vezi File_operations -> User preferences and Themes pentru detalii. Este rar folosită și conține setări pentru configurarea globală care – odată salvate – nu mai trebuie modificate. Oricum, headerul este frecvent folosit pentru că oferă accesul la File menu și la Add menu.
3.6 Ecrane
Flexibilitatea aplicației Blender prin intermediul ferestrelor îți permite să creezi medii de lucru particularizate pentru diferite lucrări, cum ar fi modeling, animație și scrierea de script-uri. Este util să poți comuta rapid între diferite medii de lucru în cadrul aceluiași fișier. Îți poți aranja fiecare scenă în mod diferit.
Pentru a realiza fiecare din aceste etape, Blender are un set de ecrane pre-definite, sau machete/șabloane de ferestre, care îți arată tipurile de ferestre de care ai nevoie pentru a realiza lucrarea respectivă rapid și eficient:
1-Animatie
Pentru a mișca actorii și alte obiecte din scenă.
2-Model
Creare actori, proprietăți și alte obiecte.
3-Material
Pictare și texturare suprafețe.
4-Secvente
Editare scene dintr-un film.
5-Script
Documentare lucrare și scriere de script-uri.
Blender sortează aceste machete de ferestre (figura 3.4) pentru tine în mod automat în ordine alfabetică și/sau numerică. Numele prestabilit al unui ecran începe în mod obișnuit cu un număr. Lista poate fi văzută în meniul de butoane SCR din headerul fereastrei de preferințe ale utilizatorului – User Preferences Window afișat în (Selecție ecran și scena – Screen and Scene selectors).
Fig. 3.4 Machete de Ferestre
Implicit, fiecare machetă de ecran isi aminteste ultima scenă în care a fost folosită. Prin selectarea unei alte machete, Blender va comuta la acea machetă și va sări la acea scenă.
Toate modificările realizate ferestrelor descrise în Window system și Window types, sunt salvate în acel ecran. Dacă schimbi ferestrele dintr-un ecran, celelalte ecrane nu vor fi afectate, dar scena în care lucrezi va rămâne aceeași în toate ecranele.
Configurarea ecranelor
Adăugarea unui nou ecran
La derularea prin lista de ecrane, poți vedea că una din opțiuni este numită Add New – care adăugă o nouă macheta/ un șablon nou de ecran. Click pe () și selectează ADD NEW. Când dai click pe acest buton, este creată o nouă machetă bazată pe machetă existentă.
Scrie un nume pentru această nouă machetă care începe cu un număr astfel încât să o poți găsi folosind tastele săgeți. Poți redenumi macheta cu LMB în câmpul numelui și tastând un nou nume, sau cu click în câmpul numelui pentru editarea/scrierea noului nume. De exemplu poți folosi numele "6-Ecranul-meu". Vezi (Screen and Scene selectors).
Ștergerea unui ecran
Poți șterge un ecran folosind butonul Delete datablock () și confirmând operația de ștergere cu click Delete current screen din cutia de dialog pop-up care apare.
Rearanjarea unui ecran
Folosește controalele ferestrei pentru a muta, diviza sau uni cadrele. Când ai obținut macheta pe care ai dorit-o, apasă tastele CtrlU pentru a actualiza setările implicite pentru User. Fereastra cu butoane are o opțiune specială: dacă dai click pe RMB pe spațiul ferestrei, poți aranja aceste panouri orizontal (de-a lungul) sau vertical (sus și jos).
Suprascrierea opțiunilor implicite
Când salvezi un fișier blend, machetele ecranului sunt salvate în acest fișier. La deschiderea unui fișier, butonul Load UI din fereastră de deschidere controlează modul în care Blender va folosi machetele ecranului. Dacă Load UI este activat, Blender va folosi macheta ecranului, suprascriind setările pe care le-ai ales ca fiind implicite.
Machete adiționale
Pentru a crește funcționalitatea și pentru a folosi mai eficient aplicația Blender, bazată pe ceea ce ai nevoie să folosești, poți adăuga câteva machete de ecran:
1-Model
4 ferestre 3D, fereastra Buttons pentru editare în ferestre.
2-Lumina
Ferestre 3D pentru a mișca luminile, fereastra UV/Image pentru afișarea rezultatului randarii, fereastra de butoane pentru randare și pentru modificare proprietăți și controale lampa.
3-Material
Fereastra Buttons pentru setările materialului, fereastra 3D pentru selecția obiectelor, Outliner, bibliotecă cu script-uri / Library script.
4-UV Layout
Fereastra de editare UV/Image Editor, fereastra 3D pentru editare rețea.
5-Painting
Fereastra de editare UV/Image Editor pentru pictarea texturii imaginii, fereastra 3D pentru a picta direct pe obiect în modul UV Face Select, 3 mini-ferestre 3D în partea de jos în care se văd picturile de referință, fereastra cu butoane Buttons.
6-Animatie
Fereastra Ipo, fereastra 3D pentru aranjarea armaturii,fereastra NLA ;7-Node, fereastra de editare Big Node Editor pentru începători, fereastra UV/Image legată de rezultatul randarii.
8-Secvente
Fereastra Ipo, fereastra VSE în mod Image Preview, fereastra VSE în mod timeline, o fereastră Timeline și ferestra cu butoane Buttons.
9-Notes/Scripting
Ferestrele Outliner, Text Editor (Scripts).
Dacă creezi o nouă fereastră și vrei să o folosești în viitoarele fișiere blend, salveaz-o ca prestabilită de utilizator (User default) apăsând combinația de taste CtrlU.
3.7 Utilizarea ferestrei 3D
Fereastra 3D este ca o fereastră prin care privești într-o lume 3D. Pentru a te ajuta să rămâi orientat (axă (Z) este în sus), un indicator cu axele XYZ este plasat în colțul din stânga jos, alături fiind numărul cadrului în care te afli și numele obiectului activ. Restul vederii, dacă te afli în una din vederile normale ortogonale (Sus/Top, Față/Front sau Lateral/Side), arata o grilă/rețea. Intervalul dintre liniile din grila este unitatea de măsură Blender Unit (BU), o unitate de măsură arbitrară. Dacă modelezi ceva din lumea reală, poți seta you can set (în mintea ta) ca un BU să fie egal cu orice unitate de măsură dorești. Dacă ești un fizician elvețian la CERN, probabil te vei gândi la unitatea de măsură Angstrom. Dacă ești un inginer german, atunci ar putea să fie Milimetrul. Dacă ești student la [anonimizat], te vor mulțumi unitățile de măsură astronomice.
În acest spațiu 3D, obiectul activ are culoarea roz. Obiectul activ este întotdeauna ultimul obiect dintr-un număr de obiecte selectate și este afișat puțin mai strălucitor (un roz mai deschis) decât celelalte obiecte selectate împreună cu acesta. Cursorul 3D este un cerc rosu-alb cu linii negre subțiri în formă de cruce. Cu click pe LMB se mută cursorul 3D la locația selectată în spațiul 3D dimensional. Folosește opțiunea Snap (⇧ ShiftS) pentru a alinia cursorul 3D, obiectul selectat sau obiectul activ la rețea.
Cu click pe RMB se selectează obiectul indicat, exceptând cazul când este deja selectat, caz în care click pe RMB nu are nici un rezultat. Combinația⇧ ShiftRMB selectează un alt obiect păstrând obiectul/obiectele dinainte selectate, permițând astfel selecția multiplă. Dacă se dă din nou click ⇧ ShiftRMB pe un obiect deja selectat, acesta va fi deselectat (comută între selectat/deselectat).
Modul de editare / Edit Mode
Poți comuta în modul Edit dând click pe selectorul de moduri și alegând Edit sau apăsând tasta ⇆ Tab din fereastră. În modul Edit, poți selecta și modifica componentele obiectului. Pentru a deveni un profesionist în editare este nevoie de multă practică. Unele obiecte, cum ar fi camera de luat vederi nu pot fi editate. Apăsă tasta ⇆ Tab încă o dată pentru a reveni la modul din care ai comutat anterior la modul Edit.
Cutia cu instrumente a ferestrei 3D (Meniul Popup)
Apăsând tasta Space când cursorul mouse-ului este în fereastra 3D window se accesează un meniu pe verticală foarte la îndemână. Poți apăsa și LMB sau RMB timp de o secundă pentru a ajunge la același rezultat.
Adăugare / Add
Folosește această opțiune pentru a adăuga obiecte în scenă. Poți obține această opțiune prin:
Click pe Add din meniul din antetul Preferințelor utilizatorului / User Preferences din partea de sus a ecranului.
Apăsând tasta Space atunci când cursorul mouse-ului se afla în zona ferestrei 3D View.
Obiectul, atunci când este adăugat, este plasat în locul în care este cursorul 3D. Nu mai este plasat în mod editareEdit , dar poți activa acest mod cu butonul Switch to Edit Mode, din caseta Edit Methods a ferestrei cu preferințele utilizatorului User Preferences. Pentru a seta locația cursorului 3D cursor, poți realiza acest lucru astfel:
Click pe LMB într-o fereastră 3D View și cursorul sare în acea zonă. Pentru a poziționa cursorul în spațiul 3D, va trebui să dai click în două ferestre care au vederi diferite (de exemplu o dată în vederea de sus pentru a stabili locația XY și apoi în vederea din față pentru a stabili locația pe axa Z) .
Folosește fereastra View → View Properties și tastează o locație XYZ exactă XYZ în câmpurile 3D Cursor.
Selectează un obiect al cărui centru se afla în locul unde dorești să se afle cursorul 3D și apasa combinația de taste ⇧ ShiftS – apoi alege Cursor -> Selection și cursorul va sări în locația respectivă. Reține faptul că un obiect adăugat acolo se va afla în interiorul celuilalt obiect sau va avea suprafața "combinată" cu celălalt obiect .
Blender suporta multe obiecte primitive care pot fi adăugate în scenă. Dacă adaugi un obiect în mod Object, primitivă este adăugată ca obiect separat în scenă. Dacă ești în modul Edit al unui obiect și adaugi un alt obiect, primitivă este adăugată la celălalt obiect, formând un obiect compus din mai multe primitive:
Mesh – Acest submeniu îți permite să adaugi rețele – polygonal meshes în scenă. Rețeaua complexă Monkey(numită Suzanne) este utilă pentru testări în diferite scopuri (încercări de noi materiale, blana etc.).
Curve – Acest submeniu îți permite să adaugi linii curbe sau cai curves or paths în scenă. Acestea sunt folositoare la modelarea obiectelor curbe (picioare de mobilier de lux etc.) sau la realizarea liniilor curbe care vot folosi ca traiectorii pentru obiectele animate.
Surface – Acest submeniu îți permite să adaugi obiecte NURBS – NURBS objects în scenă.
Meta – Acest submeniu îți permite să adaugi meta-obiecte meta objects în scenă. Acestea sunt obiecte generate după un algoritm și se folosesc la efecte speciale.
Text – Această comandă îți permite să adaugi obiecte text – text objects în scenă.
Empty – Această comandă îți permite să adaugi obiecte "goale" în scenă. Obiectele "goale" nu sunt randate; ele sunt folosite pentru a controla aspectele altor obiecte. De exemplu, poți folosi un obiect Empty pentru a controla rotația unul modificator Array. Datorită faptului că obiectele "goale" nu sunt randate, acestea pot fi folosite la diferite operațiuni în Blender, operațiuni care cer un obiect ca sursa pentru a modifica locația, rotația și/sau mărimea altui obiect.
Group – Acest submeniu îți permite să adaugi copii ale altor obiecte-grup – groups pe care le ai în scenă. Acest lucru este util dacă ai obiecte grupate împreună, pe care le poți astfel copia mai ușor.
Camera – Această comandă adauga o cameră de luat vederi în scenă.
Lamp – Acest submeniu conține diferite tipuri de "lampi-obiecte care luminează" pe care le poți adăuga în scenă.
Armature – Această comandă adauga un schelet armature în scenă. Acestea sunt folosite pentru animarea brațelor, picioarelor etc.
Lattice – Această comandă adauga o structură – lattice în scenă. Aceste obiecte nu fac nimic prin ele însele; oricum, le poți folosi pentru a deforma obiecte. Pentru a deforma un obiect cu structura – Lattice, va trebui să adaugi un modificator de tip structura Lattice la obiectul pe care dorești să îl deformezi. Poți așeza obiectul în interiorul structurii, și orice modificare a structurii va deforma obiectul.
3.8. Editare
Enter Editmode – Această comandă comută în modul Edit, care îți permite să editezi noduri, muchii și fetze ale unui anumit obiect.
Duplicate – Această comandă realizează o copie duplicat separată a obiectului/obiectelor selectat/selectate.
Duplicate Linked – Această comandă realizează o copie duplicat a obiectului selectat; în acest caz, baza de date ObData este comună celor două obiecte, astfel încât obiectele au în comun aceeași rețea, curba Ipo, material etc.
Delete – Această comandă șterge obiectele selectate.
Object Keys – Acest submeniu conține comenzi referitoare la cadrele pentru crearea une curbe Ipo.
Show/Hade – Această comandă comută între versiunea cu afișarea rețelei (ghost) pentru obiectul selectat. Este utilă pentru că permite vizualizarea caii obiectului selectat.
Select Next – Această comandă selectează următorul cadru al obiectului selectat.
Select Prev – Această comandă selectează cadrul anterior al obiectului selectat.
Transform
Grab/Move – Această comandă îți permite să miști/translatezi obiectul/obiectele din selecție.
Grab/Move on Axis – Acest submeniu conține comenzi care îți permit să miști un obiect de-a lungul unei axe: X Global, Y Global, etc.
Rotate – Această comandă îți permite să rotești un obiect în jurul axei Z – dacă te afli în vederea de sus.
Rotate on Axis – Acest submeniu îți permite să rotești un obiect în jurul unei axe: X Global, Y Global, etc.
Scale – Această comandă redimensionează obiectul/obiectele care fac parte din selecție.
Scale on Axis – Acest submeniu conține comenzi care îți permit redimensionarea un obiect după o anume axa: X Global, etc.
ObData to Center – Această comandă mișca/orientează nodurile rețelei sau punctele de control ale unei curbe etc. ale unui obiect astfel încât acestea să fie centrate având ca punct de referință centrul obiectului.
Center New – Această comandă mută centrul obiectului în centrul object data.
Center Cursor – Această comandă mută centrul obiectului în locația curentă a cursorului 3D.
Properties – Această comandă comută în caseta de proprietăți de transformare Transform Properties, care îți permite să tastezi locația exactă pentru noduri, de-a lungul axelor, rotirea lor și mărimea întregului obiect.
Mirror – Această comandă îți permite să miști "în oglindă" selecția de-a lungul unei axe pe care o specifici. Referitor la axe, “Global” înseamnă scena în general, în timp ce “Local” face referire la axele acelui obiect .
Snap – Acest submeniu conține comenzi care îți permit să miști cursorul 3D și selecția la rețeaua din Blender sau unul față de altul.
Selection -> Grid – Această comandă aliniază selecția la cel mai apropiat punct din rețeaua Blender.
Selection -> Cursor – Această comandă aliniază selecția la locația cursorului 3D.
Selection -> Center – Această comandă aliniază obiectul selectat în centrul altui/altor obiecte selectate. Este foarte utilă în mod Edit, pentru că îți permite să aliniezi noduri, muchii sau fețe în centrul unui obiect la care lucrezi.
Cursor -> Selection – Această comandă muta cursorul 3D în centrul obiectului/obiecteleor din selecție.
Cursor -> Grid – Această comandă muta cursorul 3D la punctul cel mai apropiat din rețeaua Blender. Este o comandă utilă dacă așezi manual – cu click cursorul 3Dsi nu îl așezi exact în punctul dorit.
Cursor -> Active – Această comandă muta cursorul 3D în centrul obiectului activ.
Clear/Apply – Acest submeniu conține comenzi care îți permit să ștergi sau să aplici locația, rotirea, redimensionarea , deformarea, sau duplicarea obiectelor selectate.
Clear Location – Această comandă șterge (anulează) locația obiectului/obiectelor selectate aducându-le la poziția (0,0,0).
Clear Rotation – Această comandă șterge (anulează) rotirea obiectului/obiectelor selectate.
Clear Scale – Această comandă șterge (anulează) redimensionarea obiectului/obiectelor selectate.
Apply Scale/Rotation – Această comandă aplica redimensionarea și rotirea. Coordonatele obiectului (noduri de rețea/puncte de curba/etc.) sunt modificate astfel încât mărimea devine 1 și rotirea obiectului 0.
Apply Deformation – Această comandă aplica deformarea obiectului.
Make Duplicates Real – Această comandă realizează duplicate la selecție (folosind DupliVerts sau DupliFrames) ale obiectelor.
Render
Passepartout – Această opțiune comută între opțiunea Passepartout a camerei de luat vederi selectate. Când este activată, în modul de vizualizare Cameră, se închide la culoare zona din jurul camerei, permițând să vezi exact zonă care va fi randată .
Set Border – Această opțiune îți permite să selectezi o zonă anume din mod de vizualizare a camerei pentru randare. Opțiunea este utilă dacă te interesează un anume detaliu al unui obiect și nu dorești să randezi întreaga scenă .Dacă dorești să elimini această regiune din viitoarea randare, dezactivează butonul Border.
Render – Această opțiune randează scena curentă. Este același lucru cu click pe butonul RENDER din contextul Scene și poate fi activat cu F12.
Anim – Această opțiune randează o animație folosind setările curente de animație. Este același lucru cu butonul ANIM din contextul Scene și poate fi activat cu combinația de taste CtrlF12.
Preview – Această opțiune comută în caseta care apare Preview, care afișează o previzualizare (non-antialias) a porțiunii de vedere 3D peste care apare caseta. Pentru a vizualiza o altă zonă, caseta poate fi "apucata" de marginea de sus și mutată peste acea zonă.
Straturi
De asemenea, uneori artistul are nevoie de un control precis asupra modului cum sunt iluminate unele obiecte, și e posibil să nu dorească ca unele obiecte să fie iluminate pentru a nu afecta obiectele din apropiere. Pentru a realiza acest lucru, dar și pentru motivele descrise mai jos, obiectele sunt așezate pe unul sau mai multe “straturi”. Folosind straturile pentru obiecte, poți să realizezi următoarele:
Selectând anumite straturi din antetul barei 3D View, doar obiectele de pe acele straturi sunt afișate la un moment dat în vederea 3D, acest lucru ducând la creșterea vitezei de refresh/redesenare, pentru că reduce din complexitatea lumii virtuale și implicit crește viteza de lucru.
Prin crearea unei lumini care să ilumineze doar obiectele de pe stratul pe care se afla, poți controla care lumini să ilumineze un obiect și viceversa.
Atâta timp cât particulele sunt afectate de forțe și efecte pe același strat, poți controla care forțe să afecteze anumite particule din sistem.
Straturile de randare/Renderlayers pot realiza randarea obiectelor din unele straturi. Folosind Renderlayers, poți controla care obiecte de pe straturile curente să fie randate și care proprietăți/canale sunt valabile pentru compoziție.
Scheletul/Armatura unui personaj poate deveni foarte complex, datorită diferitelor tipuri de oase, controale, rezolvitori, forme etc. Toate acestea într-un spațiu mic, pot fi prea înghesuite. Așadar, Blender realizează straturi doar pentru armaturi. Straturile pentru armaturi sunt asemănătoare cu straturile de obiecte, în care poți împărți obiectele pe straturi, astfel că poți împărți o armătură pe diferite straturi și să afișezi doar acele straturi pe care dorești să lucrezi. Straturile se comportă în același mod.
4. STUDIU DE CAZ: SIMULAREA ZBORULUI UNEI AERONAVE DIRIJATĂ DE LA SOL CU AJUTORUL SISTEMULUI ILS
Pentru realizarea simulării zborului unei aeronave în programul Blender versiunea 2.6 trebuie parcurse mai multe etape care vor fi detaliate prin pașii corespunzători fiecăreia. În continuare, am explicat prin câteva print screen-uri cum am realizat această simulare.
Etapa 1. Crearea unui document nou. Comenzi de bază
1.1. Un document nou (figura 4.1) se crează din meniul File -> New sau cu tastele Ctrl+N. Inițial, acesta conține o singură scenă, un obiect (mesh) aflat în mijlocul scenei, o sursă de lumină și o cameră.
Fig. 4.1. Crearea unui document nou
În partea dreaptă se observa lista obiectelor cu care vom lucra (Outliner Panel), urmată de panoul de proprietați (Properties Panel). Obiectul World reprezintă mediul în care se desfășoară animația și stabilește lumina și culoarea cerului precum și alte proprietăți ambientale.
1.2. În partea de jos a ferestrei principale se află comenzile pentru modificarea obiectelor (figura 4.2). Există mai multe moduri de a vizualiza obiectele: Object Mode – permite selectarea obiectelor, ca apoi acestea să fie mutate, redimensionate și rotite; Edit Mode – permite selectarea unor porțiuni din obiecte: puncte (vertex), muchii sau fețe și modificarea acestora. În dreapta butonului, pentru selectarea modului, se află comenzile de translație, redimensionare (scale) și rotire, care permit modificarea obiectului (sau porțiuniile selectate din obiect) în funcție de cele 3 axe tridimensionale. Selectare obiectului se face folosind click dreapta, în timp ce click-ul normal (stânga) setează central scena – acest caz particular nu ne este util.
Fig. 4.2. Comenzile folosite pentru modificarea obiectelor
1.3. Rotirea scenei se face folosind butonul din mijloc al mouse-ului. Pentru a trage scena fără să se rotească, se folosește acelasi buton în combinație cu tasta Shift. Modul de a privi scena se poate seta și din tastele numerice de pe Numpad. De reținut sunt: tasta 0 – perspective ale camerei, tasta 5 – activează sau dezactivează punctual de convergență (punctele din depărtare par a se unii și dau efectul de distanță), tastele 1, 3 și 7 – perspectivă de sus, frontală sau laterală. Pentru apropierea sau depărtarea scenei se folosește butonul scroll de la mouse.
Ilustrație. Perspectiva cu punctual de focalizare dezactivat – nu mai există percepția distanței, așa cum se întâmplă în realitate.
Etapa 2. Crearea de obiecte. Adăugarea obiectelor existente
2.1. Din meniul Add -> Mesh -> Plane am adăugat două forme dreptunghiulare care reprezintă câmpul și pista de decolare – aterizare (figura 4.3).
În partea de jos a ferestrei principale se găsesc butoanele pentru translație, redimensionare și rotație cu ajutorul cărora am modificat dimensiunile obiectelor și le-am poziționat convenabil.
Controalele pentru cele trei axe au culori specifice: roșu, verde și albastru, iar cu ajutorul mouse-ului (click stânga) putem modifica obiectul în funcție de aceste axe.
2.2. Culoarea și textura obiectelor se alege din meniul Material din panoul de proprietăți. Se selectează obiectul, iar pentru o culoare mată se creează un material nou (New Material), opțiunea Surface se setează Difuse BSDF și se alege culoarea dorită.
Fig. 4.3. Câmpul și pista de decolare-aterizare
2.3. Avionul și turnul sunt obiecte (mesh-uri) pe care le vom importa din fișiere externe (figura 4.4), pe care le-am descărcat de pe site-uri de profil. Din meniul File -> Import -> 3DStudio se deschide o fereastră prin care vom alege obiectul pe care vrem să-l importăm.[21,22]
Fig. 4.4 Avionul și turnul de control
2.4. După ce au fost importate, obiectele trebuie redimensionate în raport cu scena (figura 4.5), pentru a avea proporții cât mai aproapiate de realitate. Se folosesc aceleași comenzi din partea de jos a ferestrei principale.
Fig. 4.5. Redimensionarea obiectelor
Ilustrație. Rendering de probă – randarea este procesul de final prin care programul procesează întreaga scenă din perspectiva camerei de filmat, aplică umbrele și texturile, creează mediul ambiant și apoi exportă scena sub formă de fișier video sau sub formă de secvență de imagini.
2.5. Pentru ca avionul să fie ușor de urmărit în zbor, am schimbat culorile componentelor în așa fel încât să existe contrast cu restul obiectelor și cu cerul (figura 4.6). Proprietățile se schimbă în același mod în care am schimbat culoarea pistei și a câmpului, din menul Materials. Avionul, ca și turnul de control, este compus din mai multe părți care au aplicate texturi diferite.
Fig. 4.6. Schimbarea culorii avionului
2.6. Elementele decorative, indicatorii și marcajele se adaugă în același mod ca și câmpul sau pista de aterizare. Pentru text am folosit (figura 4.7) Add -> Text, iar pentru indicatori Add ->Mesh -> Cylinder.
Fig. 4.7. Adăugarea indicatorilor și a textului
Etapa 3. Traiectoria avionului
3.1. Traiectoria avionului (figura 4.8.) și a camerei care urmărește avionul este dată de o curbă nurbs căreia i se aplică o proprietate de răsucire (creează efectul de înclinare a avionului atunci când virează). Din meniul Add -> Curve -> Path am adăugat o traiectorie.
Fig. 4.8. Introducerea traiectoriei avionului
Aceasta constă în 4 puncte care determină amplasarea curbei în spațiul și răsucirea acesteia (tilt). Pentru modificarea curbei se selectează aceste puncte individual și se poziționează folosind aceleași controale ca și la obiecte.
3.2. Răsucirea curbei va determina înclinarea avionului. Aceasta este reprezentată grafic prin mici săgeți de-a lungul curbei care arată și direcția de deplasare. În Edit Mode se selectează punctele curbei iar din meniul View -> Tool Shelf (se activeaza cu tasta T) -> Tilt se modifică răsucirea în fiecare punct.
3.3. Pentru ca un obiect să urmeze traiectoria curbei se selectează mai întâi obiectul și din meniul Object Contraints din panoul de proprietăți se adaugă constrângerea Follow Path și se bifează opțiunea Follow Curve.
3.4. După ce am selectat avionul și am aplicat constrângerea Follow Path, acesta trebuie poziționat la începutul curbei.
3.5. Având curba selectată, din meniul Object Data -> Path Animation se setează durata mișcării (figura 4.9.), în frame-uri.
Fig. 4.9. Durata mișcării
3.6. Pentru a modifica viteza și accelerația cu care se deplasează avionul de-a lungul curbei, se foloseste panoul Graph Editor.
Etapa 4. Camerele și timeline-ul
4.1. Timeline-ul este panoul care controlează lungimea animației și permite modificarea proprietăților obiectelor în diferite etape ale animației.
4.2. Scena este compusă din 3 secțiuni, fiecare cu câte o cameră activă. Prima cameră scoate în evidență obiectele de la sol și parcurge o traiectorie neregulată. Pentru a adăuga o cameră, se folosește meniul Add -> Camera.
4.3. Camerele pot fi mutate și rotite ca și celelalte obiecte. Pentru a face ca un obiect să se miște în timp, se poziționează scena la momentul de timp dorit, se modifică proprietățile obiectului (translație-dimensiune-rotație) și se introduce un Keyframe care va reține starea obiectului la acel moment. Între două Keyframe-uri, obiectul respectiv va fi animat în sensul că va trece treptat de la o stare la alta.
4.4. Obiectele care se deplasează de-a lungul unor curbe nu au nevoie de Keyframe-uri. Acestea pot avea, totuși, Keyframe-uri dacă se abat de la traiectoria pe care o stabilește curba. A doua cameră urmărește avionul în zbor și urmează aceeași curbă ca și avionul, doar că se poziționează în așa fel încât să scoată în evidență mișcarea și poziția avionului. Acest lucru se realizează prin introucerea de Keyframe-uri la momente potrivite în timp (figura 4.10).
Fig. 4.10. Activarea unei camere
Observație. Pentru a privi din perspectiva unei camere, mai întâi se selectează camera, se apasă tastele Ctrl+Numpad 0 (sau din meniul View -> Cameras -> Set active object as camera). Pentru a reveni la perspectiva obișnuită, se apasă din nou tasta Numpad 0.
4.5. Ultima cameră filmează aterizarea și nu are o animație asociată.
4.6. Schimbarea camerelor se face cu ajutorul marcatoarelor (Marker) de pe timeline. Pentru a adăuga un marker se accesează meniul Marker -> Add Marker, având momentul de timp dorit selectat pe timeline. Pentru a face ca o cameră să devină activă la momentul pe care îl indică marker-ul, se accesează meniul View -> Bind Camera to Markers.
Etapa 5. Randarea și montajul
5.1. Randarea este procesul prin care se creează animația propriu-zisă în forma în care va fi prezentată. Din meniul Render se pot seta o varietate de parametri, printre care calitatea imaginii, dimensiunile și proporțiile, viteza cu care se desfășoară animația și formatul în care se salvează. În cazul de față, am salvat animația sub formă de secvență de imagini care vor fi apoi montate și salvate sub forma de fișier video.
5.2. Etapa de montaj permite manipularea imaginilor salvate și aranjarea lor în diferite moduri, folosind fereastra Video Sequence Editor. Pentru fiecare secțiune din animație am salvat o secvență de imagini pe care am adăugat-o din meniul Add -> Image din Sequence Editor.
5.3. În timpul celei de-a doua scene se suprapun două serii de imagini (figura 4.11), una de fundal care descrie mișcarea avionului și a doua secvență care reprezintă indicatorul de bord. Acesta este o animație de sine stătătoare, formată din imagini transparente, redimensionată și poziționată în centru.
Fig. 4.11. Suprapunerea a două imaginiEtapa 6. Indicator pentru afișarea devierii de la curs (CDI)
6.1. Indicatorul pentru afișarea devierii de la curs (figura 4.12), de fapt, un obiect în formă de cruce care se mișcă pe aceeași traiectorie ca și avionul, dar deplasat mai în față cu câteva momente de timp. Practic, în orice moment el se află în poziția în care se va afla avionul în viitorul foarte propiat. Avionul este înlocuit cu o cameră care va filma poziția indicatorului, iar obiectul se va comporta ca un indicator de bord care anticipează mișcarea avionului.
Fig. 4.12. Indicatorul pentru afișarea devierii de la curs
6.2. Animația este salvată din nou, având doar indicatorul vizibil, restul elementelor fiind ascunse sau dezactivate, inclusiv luminile ambientale și cerul. Astfel se salvează o secvență de imagini care conține doar indicatorul care se mișcă pe un fundal transparent.
6.3. La montajul final se mai adaugă o imagine care reprezintă reperul indicatorului. Aceasta nu este animată și va fi situată în centrul animației și impreună cu indicatorul se va suprapune peste imaginile care descriu zborul avionului.
Succesiunea pașilor prezentați este necesară pentru realizarea simulării zborului unei aeronave dirijată de la sol.
5. CONCLUZII SI CONTRIBUȚII PERSONALE
5.1 Concluzii
În prezenta lucrare am sintetizat esența mai multor lucrări de specialitate și am încercat o simplificare a vastului domeniu al sistemelor si tehnicilor de dirijare folosite în tehnica militară astfel că m-am axat pe importanța și eficacitatea sistemelor de dirijare a zborului.
Sistemele de navigație și dirijare sunt parte dintr-o categorie de arme foarte importantă în Forțele Aeriene.
Navigația și controlul de la sol a apărut ca urmare a nevoilor de combatere a accidentelor aviatice și nevoii de supraveghere a spațiului aerian în scopul desfașurarii unui zbor sigur atât pentru pilot cât și pentru aeronavă.
De-a lungul timpului omul a inventat mai multe tipuri de radare și sisteme de monitorizare și dirijare, astfel că în prezent sunt clasificate în funcție de locul de dispunere, după forma semnalului de sondaj și după numărul de unde utilizate.
În lucrare sunt prezentate sistemele ILS, VOR și DME acestea aflându-se și în dotarea armatei României.
Sistemul de navigație ILS are ca destinație mărirea siguranței și securității zborului la aterizare pe timp cu plafon foarte jos și vizibilitate foarte redusă precum și asigurarea datelor.
Sistemul VOR este un mijloc de navigație pentru distanțe mici, care folosește un ansamblu de stații de emisie la sol și un receptor prevăzut cu organe specializate la bordul avionului. VOR-ul permite pilotului să determine relevmentul magnetic în raport cu o stație terestră, acesta se utilizează pentru navigația pe ruta cît și pentru efectuarea procedurilor.
Sistemul DME reprezintă un echipament de radionavigație care folosește principiul măsurarii distanței prin cronometrarea timpului de întârziere a unui semnal radio de înaltă frecvență transmis de sistemul de la bordul unei aeronave către o stație de la sol și semnalul radio primit de la stația respectivă.
5.2. Contribuții personale
Am ales această temă din dorința de a efectua un studiu asupra venirii la aterizare a unei aeronave dirijată de sistemul de aterizare după instrumente ILS. În urma studiului sistemelor de dirijare si a întrebunțarii acestora au rezultat o serie de contribuții personale.
În continuare voi enumera contribuțiile personale rezultate prin realizarea acestei lucrări:
am studiat etapele necesari pentru proiectarea aterizării unei aeronave dirijată de la sol cu ajutorul sistemului de aterizare după instrumente ILS;
am conceput 6 etape pentru realizarea simulării grafice;
am utilizat programul de proiectare Blender versiunea 2.6;
cu ajutorul programului Blender am studiat mișcările efectuate de aeronavă în timpul aterizării;
În momentul de față este foarte important să menținem ridicat interesul fața de domeniul sistemelor si tehnicilor de dirijare, și de asemenea să participăm la cercetarea europeană și mondială, iar pe viitor, cu siguranță vor fi perspective mai bune pentru țara noastră.
Consider ca obiectivele acestei lucrări au fost îndeplinite.
Putem afirma faptul că tehnica de dirijare a aeronavelor cu ajutorul sistemelor corespunzătoare reprezintă o ramură a viitorului: revoluționară, inovativă, ce va schimba lumea, armata și oamenii.
BIBLIOGRAFIE
1. Belu, D., Managementul Organizației Militare – Curs, Vol. I”, Editura Academiei Forțelor Aeriene “Henri Coandă”, Brașov, 2010;
2. Haiduc, E., Popescu, A. V. Navigația aeriană, Editura Junimea, Iași,1977;
3. Popescu, C., Popovici, D., Navigația aeriană, București, 2008;
4. Girgiun, M. Navigația radio, Editura Școlii Militare ’’Aurel Vlaicu”, Boboc, 1987;
5. Cîrciu, I. “Sisteme radioelectronice de aviație și comunicații, ed. Academia Forțelor Aeriene „Henri Coandă”, Brașov 2006;
6. Mike, Tooley și David, Wyatt – Aircraft Comunications and Navigation Systems: Principles, Operation and Maintenance, Editura Routledge, 2007;
7. Mike, Tooley – Aircraft Digital Electronic and Computer Systems: Principles, Operation and Maintenance, Editura Routledge, 2007;
8. Dragnea, D. (2013) Utilizarea sistemului de navigație standardizat pe distanțe medii în
spațiul aerian național Sesiunea de comunicarii stințifice CADETNAV 2013;
9. Dragnea, D., (2014) Aspecte prinvind pilotajul aeronavelor supermanevriere Sesiunea de comunicarii stințifice CADETNAV 2014;
10. ***Comandamentul Aviației Militare, Manual de navigație aerian, București, 1987;
11. ***U.S. Department of Transportation, FEDERAL AVIATION ADMINISTRATION, Instrument Flying Handbook (FAA-H-8083-15B, 2012);
12.*** Oxfor Aviation Academy, Radionavigation, Editura Jeppsen GmbH, Frankfurt, 2011;
13.***Federal Aviation Administration, "Instrument Approach Procedure". Pilot/Controller Glossary (P/CG).{ 2010-08-26. Retrieved 2010-11-25);
14.*** International Civil Aviation Organization. Procedures for air navigation services, Aircraft Operations, vol. I, Flight procedures, 2006 (Doc 8186, OPS/ 611);
15.*** JEPPSEN & Comp., Airway Manual, 2009;
16. *** JEPPSEN & Comp., Instrument Rating Course, 2009;
17. *** Navigație aeriană, AACR&ROMATSA, București, 2000;
18. *** Manual de navigție aeriană, București, 1987;
19. *** Manual pentru controlul traficului aerian operațional, Boboc, 2005;
20. *** Regulamentul pentru zbor al aviației militare, București, 2005;
21. *** Model avion: http://thefree3dmodels.com/stuff/aircraft/airplane_halifax/15-1-0-1703;
22. *** Model turn: http://archive3d.net/?a=download&id=22e85c61;
23. *** http://revistaflacara.ro/o-poveste-in-picaj-accelerat/ [vizualizat la data de 05.03.2014];
24. *** http://www.iom3.org/foresight [vizualizat la data de 07.03.2014].
BIBLIOGRAFIE
1. Belu, D., Managementul Organizației Militare – Curs, Vol. I”, Editura Academiei Forțelor Aeriene “Henri Coandă”, Brașov, 2010;
2. Haiduc, E., Popescu, A. V. Navigația aeriană, Editura Junimea, Iași,1977;
3. Popescu, C., Popovici, D., Navigația aeriană, București, 2008;
4. Girgiun, M. Navigația radio, Editura Școlii Militare ’’Aurel Vlaicu”, Boboc, 1987;
5. Cîrciu, I. “Sisteme radioelectronice de aviație și comunicații, ed. Academia Forțelor Aeriene „Henri Coandă”, Brașov 2006;
6. Mike, Tooley și David, Wyatt – Aircraft Comunications and Navigation Systems: Principles, Operation and Maintenance, Editura Routledge, 2007;
7. Mike, Tooley – Aircraft Digital Electronic and Computer Systems: Principles, Operation and Maintenance, Editura Routledge, 2007;
8. Dragnea, D. (2013) Utilizarea sistemului de navigație standardizat pe distanțe medii în
spațiul aerian național Sesiunea de comunicarii stințifice CADETNAV 2013;
9. Dragnea, D., (2014) Aspecte prinvind pilotajul aeronavelor supermanevriere Sesiunea de comunicarii stințifice CADETNAV 2014;
10. ***Comandamentul Aviației Militare, Manual de navigație aerian, București, 1987;
11. ***U.S. Department of Transportation, FEDERAL AVIATION ADMINISTRATION, Instrument Flying Handbook (FAA-H-8083-15B, 2012);
12.*** Oxfor Aviation Academy, Radionavigation, Editura Jeppsen GmbH, Frankfurt, 2011;
13.***Federal Aviation Administration, "Instrument Approach Procedure". Pilot/Controller Glossary (P/CG).{ 2010-08-26. Retrieved 2010-11-25);
14.*** International Civil Aviation Organization. Procedures for air navigation services, Aircraft Operations, vol. I, Flight procedures, 2006 (Doc 8186, OPS/ 611);
15.*** JEPPSEN & Comp., Airway Manual, 2009;
16. *** JEPPSEN & Comp., Instrument Rating Course, 2009;
17. *** Navigație aeriană, AACR&ROMATSA, București, 2000;
18. *** Manual de navigție aeriană, București, 1987;
19. *** Manual pentru controlul traficului aerian operațional, Boboc, 2005;
20. *** Regulamentul pentru zbor al aviației militare, București, 2005;
21. *** Model avion: http://thefree3dmodels.com/stuff/aircraft/airplane_halifax/15-1-0-1703;
22. *** Model turn: http://archive3d.net/?a=download&id=22e85c61;
23. *** http://revistaflacara.ro/o-poveste-in-picaj-accelerat/ [vizualizat la data de 05.03.2014];
24. *** http://www.iom3.org/foresight [vizualizat la data de 07.03.2014].
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Tehnica de Dirijare a Zborului Aeronavelor (ID: 163894)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.