HSI – Horizontální situační indikátor (letectví)

Přehled

Horizontální situační indikátor (HSI) je základní letový přístroj, který se nachází v kokpitech mnoha moderních letadel. Spojuje směrové schopnosti indikátoru směru letu s bočním naváděním indikátoru odchylky od kurzu (CDI) a na jednom sjednoceném displeji zobrazuje klíčová navigační a orientační data. Tato integrace výrazně snižuje pracovní zátěž pilota, zvyšuje situační povědomí a zlepšuje bezpečnost letu – zejména během složitých letových postupů podle přístrojů.

HSI je propojeno s navigačními zdroji jako VOR (VHF všesměrový radiomaják), ILS (přístrojový přistávací systém) a v moderních letadlech také GPS (globální polohový systém). Zobrazením aktuálního kurzu letadla i boční odchylky od zvolené trasy na jediném přístroji umožňuje HSI pilotům okamžitě interpretovat jejich polohu a orientaci vůči navigačním prostředkům a letovým trasám.

HSI vs. příbuzné letové přístroje

HSI vs. indikátor odchylky od kurzu (CDI)

CDI ukazuje, jak daleko je letadlo od zvolené trasy, ale nezobrazuje kurs letadla. Piloti musí údaje porovnávat se samostatným indikátorem směru letu, což zvyšuje pravděpodobnost chyb – zejména při vysokém pracovním zatížení nebo při letu v IMC (meteorologické podmínky pro let podle přístrojů).

HSI tento problém řeší tím, že překrývá CDI na otáčející se růžici kompasu, která odráží aktuální kurz letadla. Pilot tak vidí jak kurs, tak odchylku od trasy na první pohled, čímž se výrazně snižuje riziko chyb, jako je obrácené vnímání, a opravy kurzu jsou intuitivnější.

HSI vs. indikátor směru letu (gyroskop)

Tradiční indikátor směru letu (nebo gyroskop) zobrazuje pouze kurz letadla vzhledem k magnetickému severu, bez jakéhokoliv odkazu na navigační prostředky nebo zvolené trasy. Naproti tomu HSI překrývá navigační trasu na displej s kurzem, takže pilot vidí v reálném čase vztah mezi aktuálním kurzem letadla a požadovanou letovou trasou.

HSI vs. VOR indikátor & OBS

VOR indikátor s OBS (Omni-Bearing Selector) umožňuje pilotům nastavit požadovaný radiál a ukazuje odchylku od tohoto radiálu. Postrádá však informaci o kurzu, což vyžaduje, aby piloti interpretovali údaje CDI v kontextu s odděleným indikátorem směru letu – což je proces náchylný k „obrácenému vnímání“ a dalším chybám.

HSI integruje všechny tyto funkce. Růžice kompasu se otáčí podle kurzu letadla, jehla kurzu je nastavena na požadovaný radiál či trasu a lišta CDI ukazuje odchylku – vše v jednom intuitivním displeji.

Součásti HSI

HSI spojuje několik důležitých prvků:

• Otáčející se růžice kompasu: Zobrazuje magnetický kurz letadla v horní části přístroje a otáčí se v reálném čase.
• Jehla pro nastavení kurzu: Nastavuje se otočným knoflíkem a ukazuje na požadovanou trasu/radiál na růžici kompasu.
• Lišta indikátoru odchylky od kurzu (CDI): Pohybuje se do stran a ukazuje odchylku od zvoleného kurzu – střed znamená, že letíte po trase.
• Indikátor TO/FROM: Ukazuje, zda zvolený kurz vede k nebo od navigačního prostředku.
• Značka kurzu (heading bug): Nastavitelný ukazatel cílového kurzu, často propojený s autopilotem.
• Pevný symbol letadla: Zobrazuje polohu letadla ve středu přístroje.
• Indikátor skluzu (u modelů s ILS/přiblížením): Ukazuje svislou polohu vzhledem k ILS nebo GPS skluzové rovině.

Jak HSI funguje

HSI syntetizuje údaje o směru letu a navigaci a poskytuje „mapový“ pohled na orientaci a polohu letadla vzhledem ke zvolené trase:

• Růžice kompasu vždy ukazuje aktuální kurz letadla v horní části.
• Jehla kurzu se nastavuje na požadovaný radiál nebo čelní kurz místního paprsku a překrývá růžici kompasu.
• Lišta CDI se pohybuje vlevo nebo vpravo podle toho, jestli je letadlo vlevo nebo vpravo od zvolené trasy.
• Indikátor TO/FROM se automaticky mění podle toho, zda letadlo přelétá navigační prostředek nebo mění směr.

Když je CDI vystředěné, letadlo je na trase; pokud je vychýlené, pilot otáčí letadlem ve směru jehly, aby se na trasu vrátil. Značku kurzu lze použít jako připomínku cílového kurzu (užitečné pro korekce větru, holdingy nebo při použití autopilota).

V moderních skleněných kokpitech mohou elektronická HSI překrývat pohyblivé mapy, provoz, počasí a digitální data, což dále zvyšuje možnosti rozhodování a bezpečnost.

Praktické použití HSI

Postup krok za krokem

1. Nalaďte a identifikujte navigační zdroj
   Vyberte a ověřte správný VOR, ILS nebo GPS bod pomocí navigačních rádií nebo palubního systému řízení letu.

2. Nastavte jehlu kurzu
   Otočte knoflíkem pro nastavení požadovaného kurzu nebo radiálu (např. odlet na 090° od VOR).

3. Interpretujte displej
   Přečtěte kurz v horní části růžice. Lišta CDI ukazuje boční polohu. Indikátor TO/FROM potvrzuje, zda letíte ke stanici nebo od ní.

4. Provádějte korekce
   Otočte letadlem ve směru lišty CDI, abyste zachytili nebo udrželi trasu. Značku kurzu použijte jako připomínku nebo pro propojení s autopilotem.

5. Sledujte možné chyby
   Ujistěte se, že zvolený kurz odpovídá vašemu zamýšlenému směru, abyste předešli obrácenému vnímání (HSI je navrženo tak, aby toto riziko minimalizovalo).

6. Sledujte a dolaďujte
   Průběžně provádějte drobné korekce, aby lišta CDI zůstala vystředěná. Pokud letíte ILS nebo LPV přiblížení, sledujte i indikátor skluzu pro svislé vedení.

Příklad: Zachycení VOR radiálu

Předpokládejme, že chcete sledovat odlet na radiálu 090° od VOR:

• Nalaďte a identifikujte VOR.
• Nastavte jehlu kurzu na 090°.
• Ověřte, že indikátor TO/FROM ukazuje FROM.
• Pokud je lišta CDI vpravo, otočte doprava pro zachycení radiálu. Když se CDI vystředí, dolaďte kurz pro udržení trasy a proveďte korekce na vítr podle potřeby.

Přiblížení podle přístrojů

HSI je neocenitelné během přiblížení podle přístrojů. U ILS HSI zobrazuje jak odchylku od místního paprsku (bočně), tak od skluzové roviny (svisle), což usnadňuje sledování přiblížení. U GPS přiblížení může HSI zobrazovat trasu i skluzovou rovinu, přičemž CDI dynamicky mění citlivost pro vyšší přesnost.

Výhody použití HSI

• Snižuje nutnost sledovat více přístrojů: Kombinuje několik přístrojů do jednoho, což snižuje pracovní zátěž pilota i riziko chyb.
• Předchází obrácenému vnímání: Otáčející se růžice zarovnává výběr trasy s kurzem, čímž minimalizuje běžné navigační chyby.
• Integrace s autopilotem: Značka kurzu a sledování trasy mohou být propojeny s autopilotem pro přesnou, automatizovanou navigaci.
• Zvyšuje situační povědomí: Zejména ve skleněných kokpitech HSI často překrývá další data (terén, počasí, provoz).

Moderní vývoj: Elektronické HSI

Současná letadla mají elektronická HSI v rámci displejů glass cockpit, které nabízejí:

• Digitální růžice a jehly kurzu
• Přizpůsobitelné měřítko a symboliku
• Propojení s pohyblivými mapami, letovými plány a systémovými upozorněními
• Barevné rozlišení pro lepší přehlednost
• Automatické propojení s digitálními směrovými senzory, což snižuje drift a potřebu údržby

Tyto inovace dále zjednodušují pracovní postupy, zvyšují bezpečnost a podporují složité letové operace za všech povětrnostních podmínek.

Údržba a omezení

• Mechanická HSI vyžadují pravidelné seřízení a mohou se odchýlit, pokud nejsou propojena s elektronickým kompasovým systémem.
• Elektronická HSI jsou spolehlivější, ale závisí na napájení a přesných vstupech dat. Piloti musí být vždy připraveni na možné selhání systému a ovládat záložní přístroje.

Regulační uznání

Jak FAA, tak ICAO doporučují nebo vyžadují použití HSI v letadlech schválených pro let podle přístrojů, protože zvyšují bezpečnost a efektivitu navigace. Jsou standardem v komerčních, business a většině moderních všeobecných leteckých kokpitů.

Shrnutí

Horizontální situační indikátor je základním prvkem moderní avioniky, který spojuje údaje o směru letu a navigaci do jednoho přehledného displeje. Jeho intuitivní konstrukce snižuje pracovní zátěž, předchází běžným navigačním chybám a zvyšuje přesnost – zejména během letových postupů podle přístrojů a za náročného počasí či v rušném vzdušném prostoru. S dalším vývojem avioniky zůstává HSI klíčovým nástrojem pilotů usilujících o bezpečný a efektivní let.

Další čtení

• FAA Instrument Flying Handbook
• Boldmethod: How To Use An HSI
• AOPA: Understanding the HSI