Automatický radiokompas (ADF)

Definice a přehled

Automatický radiokompas (ADF) je palubní rádiový navigační přístroj, který určuje a zobrazuje směr od letadla ke stanici pozemního neorientovaného majáku (NDB). Typicky pracuje v rozsahu 190–1750 kHz a převádí tyto signály na směrové informace, poskytující aktuální údaje o směru pro traťovou navigaci, určování polohy a nepresná přiblížení. I když moderní systémy jako GNSS snížily závislost na ADF, stále se používá pro zálohu, výcvik a v oblastech s omezenou infrastrukturou.

Hlavní charakteristiky:

• Okamžitá indikace směru ke stanici
• Pracuje v pásmu LF/MF (190–1750 kHz)
• Kompatibilní s NDB a některými komerčními AM rozhlasovými stanicemi
• Používá se pro traťovou navigaci, přiblížení a holdingy
• Poskytuje záložní navigační schopnost

Principy činnosti

Určování směru:
ADF určuje směr příchodu všeobecně vysílaného signálu NDB a zobrazuje relativní směr (úhel mezi přídí letadla a stanicí). Pomocí smyčkové (směrové) a senzové (všesměrové) antény systém odstraňuje 180° nejednoznačnost smyčky a poskytuje jednoznačný směr.

Anténní systém:

• Smyčková anténa: Směrová, vytváří minima signálu (nuly) vzdálené o 180°
• Senzová anténa: Všesměrová, odstraňuje směrovou nejednoznačnost
• Elektronicky kombinované vytváří kardioidní vzor směřující k NDB

Zpracování signálu:

• Signály jsou zesíleny a zpracovány goniometrem (nebo digitálním ekvivalentem)
• Zpracovaný směr se zobrazuje na palubních indikátorech (RBI nebo RMI)
• Automatická regulace zesílení a filtrace kompenzují kolísání signálu

Frekvenční rozsah:

• Přijímače ADF: 190–1750 kHz
• NDB: typicky 190–535 kHz
• Některé jednotky ADF mohou ladit i AM rozhlasové stanice (530–1700 kHz)

Systémové komponenty

• Přijímač ADF: Ladí a zpracovává signály NDB
• Smyčková a senzová anténa: Poskytují směrové a všesměrové vstupy
• Goniometr/elektronický resolver: Určuje směr signálu
• Indikátory:
  • Indikátor relativního směru (RBI): Ukazuje úhel ke stanici vzhledem k přídi letadla
  • Rádiomagnetický indikátor (RMI): Zobrazuje přímo magnetický směr
• Ovládací panel: Pro volbu frekvence a přepínání režimů
• Beat Frequency Oscillator (BFO): Umožňuje rozpoznání Morseova kódu na nemodulovaných signálech

Obsluha a použití

Ladění a identifikace:

• Naladit požadovanou frekvenci NDB přes ovládací panel ADF
• Poslechem identifikátoru Morseova kódu (v režimu ANT nebo BFO) ověřit správnou stanici

Interpretace údajů:

• Relativní směr (RBI): Přičíst magnetický kurs letadla k relativnímu směru pro získání magnetického směru ke stanici
• Magnetický směr (RMI): Přímo odečíst směr na otočné růžici kompasu

Navigační techniky:

• Navádění (Homing): Letět tak, aby ručička ukazovala 0° (nekompenzuje boční vítr)
• Sledování tratě (Tracking): Aplikovat korekci na vítr pro udržení přímé tratě k/od NDB
• Přelet stanice: Ručička rychle přejde z přídě na ocas při přeletu NDB

Indikátory a displeje

Indikátor relativního směru (RBI):

• Pevná stupnice, ručička ukazuje relativní úhel ke stanici
• Vyžaduje výpočet pro zjištění magnetického směru

Rádiomagnetický indikátor (RMI):

• Otočná kompasová růžice, ručička přímo ukazuje magnetický směr
• Snižuje pracovní zátěž pilota a riziko chyby

Typy neorientovaných majáků (NDB)

Lokalizační NDB se běžně používají na letištích jako orientační body pro přiblížení; NDB s vysokým výkonem poskytují pokrytí nad oceány a v odlehlých oblastech.

Běžné zdroje chyb

• Chyba sklonu: Ručička se vychyluje při nakloněných zatáčkách
• Kvadrantová chyba: Deformace signálu od částí letadla pod 45° úhlem
• Noční šíření (skywave): Odrazy v ionosféře způsobují kolísání ručičky v noci nebo na dlouhou vzdálenost
• Pobřežní refrakce: Ohyb signálu při přechodu mezi pevninou a vodou
• Statický/atmosférický šum: Bouřky a elektrické rušení ovlivňují kvalitu signálu
• Interference stanic: Překrývání frekvencí NDB může způsobit nejasné údaje

Provozní postupy

Typické kroky:

1. Naladit ADF na požadovanou frekvenci NDB
2. Identifikovat stanici pomocí Morseova kódu
3. Přepnout do režimu zobrazení směru
4. Navigovat naváděním nebo sledováním tratě, případně korigovat na vítr
5. Dávat pozor na zdroje chyb; ověřovat s dalšími navigačními prostředky, pokud možno

Funkce ovládacího panelu:

• Přepínač funkcí: OFF, ANT (audio), ADF (směr), LOOP (manuální)
• Volba frekvence: Výběr frekvence NDB
• BFO: Zapnutí pro nemodulované signály
• Hlasitost/audio: Nastavení pro identifikaci stanice

Aplikace a využití

• Traťová navigace: Poskytuje vedení po tratích a určování polohy, zejména tam, kde není VOR/DME ani GNSS
• Přístrojová přiblížení: Umožňuje nepresná přiblížení a lokalizační majáky pro ILS
• Holdingy: Udržení polohy v holdingových obrazcích podle NDB
• Nouzový/záložní provoz: Funguje i při selhání moderních navigačních prostředků

Srovnání s příbuznými navigačními prostředky

• ADF/NDB: Jednoduchý, dlouhý dosah, náchylný k rušení, bez vertikálního vedení
• VOR/DME: Vyšší přesnost, spolehlivější, vyžaduje přímou viditelnost, omezený dosah
• GNSS (GPS): Globální pokrytí, nejvyšší spolehlivost a přesnost

Ústup používání a současný význam

V důsledku zavedení GNSS a pokročilých rádiových navigačních systémů jsou ADF/NDB v mnoha regionech postupně vyřazovány. Přesto zůstávají klíčové tam, kde je infrastruktura omezená, pro zálohu a při výcviku pilotů.

Další literatura a odkazy

• ICAO Annex 10, Volume I
• FAA Instrument Flying Handbook
• ICAO Doc 8071
• Wikipedia: Automatic Direction Finder

Automatický radiokompas zůstává důležitou součástí historie i praxe letecké navigace, ceněný pro svou jednoduchost, spolehlivost a roli záložního navigačního prostředku.