Um dispositivo ou ferramenta que pode medir a velocidade real do vento no solo e não no avião. Também um dispositivo que detecta a direção do vento para o avião. O dispositivo que eu quis dizer é algo como este pitot. Mas, infelizmente, esse pitot mede o avião em relação ao ar em torno dele, não ao solo.
A "velocidade do vento em relação ao solo" seria apenas a diferença (vetorial) entre a velocidade do solo e a velocidade do ar real:
A maioria das aeronaves não mede a velocidade no solo e rastreia diretamente com os instrumentos instalados na aeronave. Pode ser medido com um Radar Doppler (Vejo Resposta de Peter Smith), qual é usado somente em aeronaves militares (principalmente helicópteros) hoje.
A velocidade e a pista do solo podem ser determinadas com ferramentas externas:
DME: O Equipamento de medição de distância pode ser usado para medir distâncias para radio beacons fixos equipados com DME (geralmente VOR / DME ou VORTAC). Se você souber o ângulo em que está voando em direção / para longe desta estação, poderá calcular a velocidade do solo a partir da mudança de distância. Alguns instrumentos DME exibem isso:
Ao rastrear um VOR, você também conhece o verdadeiro ângulo da trilha necessário para calcular a direção do vento.
GNSS: Um sistema global de navegação por satélite como, por exemplo, o GPS, permite uma determinação precisa da posição da aeronave. A velocidade do solo pode ser calculada a partir da mudança desta posição e a pista verdadeira é simplesmente a direção da mudança. Uma determinação mais precisa é possível por medir o desvio Doppler do sinal (obrigado a bogl por apontar isso).
ADIRS: An Sistema de referência inercial de dados aéreos como instalado em aviões, conhece a atitude e a posição da aeronave com base na integração de dados de acelerômetros e giroscópios. Ele pode ser atualizado via GNSS, mas ainda forneceria dados para a velocidade do solo e a faixa sem ela.
Os aviônicos modernos podem exibir o resultado desses cálculos diretamente:
esquerda: Tela de Navegação Boeing 737 (fonte), direito: G1000 (fonte)
A Sistema de navegação Doppler com base no radar doppler O princípio fornece a pista real da aeronave.
Esses sistemas requerem pelo menos feixes 3 e geralmente são feixes 4 (o sistema de feixes 4 instalado no Wessex 1 era uma unidade de alta precisão usada em resgate marítimo - superar o retrodifusor da água e as ondas cria um projeto desafiador).
O Rei do mar tem 1 possuía um sistema de feixe 3 que realmente fornecia informações sobre a pista de solo ao visor do Radar ARI5955 (não consegue encontrar um link adequado) para que o operador pudesse ver uma aeronave em movimento através de um mapa estático do terreno (muito interessante e novo para a época - os primeiros 70s).
O princípio básico é que os feixes são transmitidos nos graus 45, graus -45 e -135 (e + graus 135 para uma solução de feixe 4) para formar uma cruz:
Os raios são apontados para baixo, para medir o efeito doppler em relação ao solo; cada feixe terá elementos seno e cosseno; se são iguais para todas as vigas, então não há desvio; deles são não iguais, as saídas reais de seno e cosseno podem ser efetivamente adicionadas para encontrar a real pista de terra.
A partir daí, se soubermos:
Velocidade do ar
Trilha no solo
Velocidade no solo
Podemos calcular o ângulo de deriva da aeronave e, portanto, a velocidade e direção do vento em relação ao solo.
Embora o sistema de vigas 4 seja bastante intuitivo, na verdade só precisamos das vigas 3 para calcular o ângulo de desvio.
Dopplers têm suscetibilidades (muitas das quais dependem do ângulo do feixe para baixo), mas a vantagem de serem totalmente independentes é bastante grande.
O caminho mais barato é por meio de um medidor de desvio, que é um telescópio que aponta diretamente para o chão e que contém um conjunto de mira que pode ser girado. O navegador olha através do telescópio e gira a mira para determinar o ângulo entre o movimento do avião no ar e o movimento no solo. A partir disso, ela pode calcular o triângulo do vento. Foi assim que foi feito antes do inventário do radar doppler e de outros navaides eletrônicos.
Até onde eu sei, os aviões usam apenas dados externos para os ventos no ar. O GPS permite medir a velocidade do solo e o curso real do solo, isso é bom o suficiente.
A coisa mais próxima de medir a velocidade real do vento em altitude é a deriva do GPS em um balão ou o computador de vôo planando que detecta o vôo circulante (usando GPS) e calcula a deriva.
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