Šiuolaikiniame pasaulyje, kur milijardai gyventojų naudojasi virš milijardo automobilių, milijonais laivų ir dešimtimis tūkstančių lėktuvų, orientavimasis erdvėje yra itin svarbus. Vairuotojai, pilotai ir kapitonai turi tiksliai žinoti, kaip pasiekti kelionės tikslą, koks kelias trumpiausias, koks maršrutas geriausias, ir užtikrinti saugumą išvengiant tokių pavojų kaip seklumos. Šiam tikslui pasiekti naudojamos vietos nustatymo technologijos, kurios leidžia gauti tikslią informaciją apie objekto buvimo vietą - ilgumą, platumą, judėjimo greitį ir aukštį virš jūros lygio.
Vietos nustatymo technologijų istorija
Nuo senų senovės žmonės ieškojo būdų, kaip lengviau ir efektyviau pasiekti norimą tikslą. Senovėje padėčiai nustatyti buvo naudojami kelio ženklai, švyturiai. Jūreiviai orientuodavosi pagal įvairius objektus, sausumos charakteristikas. Daugelį tūkstančių metų žmonės orientavosi pagal saulės padėtį dieną ir žvaigždes naktį, dažniausiai - Šiaurinę žvaigždę.
Kompaso išradimas ir tobulinimas
Pokyčiai įvyko maždaug X amžiuje, kai kinai išrado kompasą, leidžiantį tiksliai sužinoti, kur yra šiaurė. Tai labai palengvino keliones ir padėties nustatymą. Jis paplito visoje Kinijoje, o jau XIII amžiuje Arabų pasaulyje ir Europoje atsirado patobulinta kinų kompaso versija - magnetinis kompasas.
Viduramžių jūreivystės navigacija
Viduramžiais tam tikrose jūros vietose buvo naudojamas švino svarelis su virve. Šis daiktas būdavo ištepamas lipniu skysčiu ir įmetamas į vandenį. Pagal reikalingos virvės ilgį jūreiviai sužinodavo jūros gylį, o pagal ant svarelio prilipusį smėlį ar kitas įvairias uolienas orientuodavosi, kokioje jūros srityje jie yra.
Portulanai ir astronominiai prietaisai
Viduramžių pabaigoje - Renesanso pradžioje jūreiviai, supratę, kad kelionių atvaizdavimas žemėlapiuose palengvintų orientavimąsi, pradėjo naudoti portulanus - jūrų žemėlapius. Šie žemėlapiai dažniausiai buvo braižomi ant avies arba ožkos odos. Jie buvo be galo reti ir brangūs, netikslūs, bet pasižymėjo išskirtiniu grožiu - įvairūs uostai ir sausumos plotai buvo nuostabiai ir didingai dekoruoti. Nuo XV amžiaus pabaigos iki XVIII amžiaus žmonės padėčiai ir krypčiai nustatyti pradėjo naudoti astroliabijas ir sekstantus. Šie prietaisai matavo dangaus kūno aukštį virš horizonto ir padėjo nustatyti geografinę platumą. Tai buvo didžiuliai to meto laimėjimai, tačiau turėjo didelį minusą: jais buvo sunku naudotis, ypač laivuose, todėl norint jais pasinaudoti tekdavo ieškoti sausumos ir lipti į krantą. XVIII amžiuje John Harrison išrado gana tikslų chronometrą, kuris jūreiviams padėjo matuoti ilgumą. Taigi žmonės nuo seniausių laikų stengėsi palengvinti sau gyvenimą, vystydami ir išrasdami vis naujas technologijas bei būdus, kaip orientuotis ir surasti savo bei tikslo padėtį.
Palydovinės navigacijos sistemos (GNSS)
Pasaulinės palydovinės navigacijos sistemos (GNSS - Global Navigation Satellite System) yra šiuolaikinės vietos nustatymo technologijos pagrindas. Egzistuoja kelios pagrindinės GNSS sistemos:
- GPS (Global Positioning System) - Jungtinių Amerikos Valstijų sukurta sistema, kuria naudojasi milijardai žmonių.
- GLONASS - Rusijos sukurta sistema.
- BeiDou (BeiDou Navigation Satellite System) - Kinijos sistema.
- Galileo - Europos sukurta sistema, kurta civilių poreikiams.
Japonijos QZSS (Quasi-Zenith Satellite System) ir Indijos IRNSS (Indian Regional Satellite System) vietos nustatymo sistemos nėra pasaulinės.
GPS veikimo principas ir tikslumo didinimas
GPS seklys yra prietaisas, naudojamas objekto vietai ar judėjimo krypčiai nustatyti. Į jį įdėjus SIM kortelę, GPS seklys valdomas ir programuojamas siunčiant SMS žinutes iš telefono. Taip pat yra galimybė objekto judėjimą stebėti realiu laiku per serverį. Naudotojas gali peržiūrėti ir analizuoti sukauptą informaciją apie objekto judėjimą, kurio buvimo vieta parodoma „Google“ žemėlapiuose. Informaciją galima peržiūrėti per gamintojo programėlę mobiliajame telefone arba kompiuteryje.
Keturi palydovai tiksliam nustatymui
Priešingai kasdieniam įsitikinimui, mūsų buvimo vietai apskaičiuoti reikia ne trijų, o keturių GPS palydovų. Šiame procese, vadinamame trilateracija, naudojamas papildomas ketvirtasis GPS palydovas, kad būtų ištaisytos visos GPS imtuvams būdingos laiko paklaidos, o pagrindiniai trys palydovai tiksliai nustato platumą ir ilgumą. Šis sudėtingas procesas įvyksta per kelias sekundes, todėl galime gauti tikslias nuorodas ir lengvai orientuotis nepažįstamoje teritorijoje. Kiekviename GPS palydove yra atominis laikrodis, naudojamas tiksliam laiko signalų, perduodamiems GPS imtuvams, generavimui.
GPS signalų tipai
GPS perduoda dviejų rūšių informaciją:
- Standartinę (Standard Positioning Service - SPS) visiems vartotojams.
- Tikslią (Precise Positioning Service - PPS) tik kai kuriems vartotojams. Šis dviejų signalų pajėgumas užtikrina, kad svarbiausioms karinėms operacijoms būtų užtikrintas aukščiausio lygio tikslumas ir saugumas.
Nuo 1996 m. balandžio 1 d., JAV prezidento Billo Clintono direktyva, aukštos kokybės GPS signalas tapo prieinamas kasdieniams naudotojams, atverdamas kelią plačiam pritaikymui ir inovacijoms. Ši technologija padeda išlaikyti svarbios infrastruktūros patikimumą ir efektyvumą, pavyzdžiui, sinchronizuoti elektros tinklų laiką.
Tikslumo didinimo technologijos
Didesniam tikslumui pasiekti nei įprasti civiliniai imtuvai naudojamos pažangios GNSS padėties nustatymo technologijos:
- PPP (Precise Point Positioning) - vartotojas naudoja globalius korekcinius duomenis apie palydovų orbitas, laikrodžius ir kitus trikdžius. Pakanka vieno GNSS imtuvo, nereikia artimos bazinės stoties. Tikslumas idealiomis sąlygomis yra 5-10 cm, bet galutinio tikslumo pasiekimas gali užtrukti nuo kelių iki keliolikos minučių.
- RTK (Real-Time Kinematic) - reikalinga artima bazinė stotis arba korekcijų tinklas, kuris perduoda korekcinius GNSS signalus imtuvui realiu laiku. Galima pasiekti 1-2 cm tikslumą tik esant geroms sąlygoms ir artimai bazinei stočiai. Dažniausiai naudojama geodezijoje, statybose, žemės ūkyje.
- DGPS (angl. Differential Global Positioning System) - GPS tikslumo pagerinimo metodas, naudojant bazines Žemės stotis su tikslia buvimo vieta. Naudotojai, taikydami korekcinę informaciją, gali pasiekti daug didesnį padėties nustatymo tikslumą - dažnai nuo 1 iki 3 m.
GPS ir Hedy Lamarr
Hedy Lamarr, žymi Holivudo aktorė, netiesiogiai susijusi su GNSS per savo išradimą - dažninio šuolio (angl. frequency hopping) technologiją. 1941 m. kartu su kompozitoriumi George Antheil ji patentavo radijo signalo dažnio kaitos metodą, kuris padeda apsaugoti belaidžio ryšio signalus nuo perėmimo ir trikdžių. Ši technologija vėliau tapo svarbiu pagrindu kuriant plačiajuosčio ryšio bei saugaus duomenų perdavimo sistemas, tarp jų ir šiuolaikines palydovinės navigacijos sistemas, kurios naudoja panašius išsklaidytųjų dažnių ir kodinio dalijimosi (CDMA) principus. Dėl to GNSS signalai yra atsparesni trikdžiams ir saugesni.
GPS veikimo apribojimai ir pažeidžiamumas
Miškingose ir kalnuotose vietovėse, urbanistinės architektūros apsuptyje ar esant blogoms oro sąlygoms, navigacinės sistemos kartais veikia prastai. GNSS prastokai veikia Žemės ašigalių rajonuose, GLONASS veikia geriau kai kuriuose šiauriniuose regionuose, bet skirtumai nėra tokie ryškūs.
Signalo trikdymas ir klastojimas
Deja, apie 2018 metus prasidėjo pirmieji navigacinių signalų trikdymai ir klastojimai (jamming and spoofing). 1 kW galios trikdžių siųstuvas (GPS jammer) gali sukelti reikšmingus GPS signalų trikdžius ir sumažinti vietovės nustatymo tikslumą dideliame plote. Priklausomai nuo aplinkos sąlygų, antenos tipo bei vietovės reljefo, toks galingas siųstuvas atviroje vietovėje gali trikdyti GPS signalus net iki ~50 km spinduliu. GPS signalai yra labai silpni, todėl palyginti nedidelė trikdžių galia gali juos užgožti dideliame atstume. Civilinių GPS imtuvų įprastas tikslumas yra apie 3-5 m, kariškiams ar specialiosioms tarnyboms - 0,1-0,5 m. Svarbu pažymėti, kad GPS trikdymas yra neteisėtas daugelyje šalių ir sukelia pavojų saugiam navigavimui, aviacijai, laivybai bei kritinėms tarnyboms.
GPS pritaikymas automobiliuose
Pirmasis GPS imtuvas automobilyje atsirado 1990 metais, kai buvo integruotas į automobilį „Mazda Eunos Cosmo“, iš esmės pakeisdamas navigaciją kelyje. Be to, jame buvo įmontuotas jutiklinis ekranas, pavadintas „automobilio komunikacijos sistema“, kuriuo buvo galima valdyti ne tik navigaciją, bet ir radiją, oro kondicionierių, pasirinktinai mobilųjį telefoną ir net televizoriaus imtuvą. Automobilis buvo parduodamas tik Japonijoje, tačiau GPS imtuvai masiškai į automobilius pradėti montuoti XXI amžiaus pradžioje.
Transporto priemonių parko valdymas su GPS
GPS transporto kontrolės sprendimai, tokie kaip „Fleet Complete“, siūlo pažangų, GPS pagrindu veikiantį transporto kontrolės bei nutolusių darbuotojų valdymo sprendimą. Jis veikia interneto naršyklėje arba išmaniajame telefone ir suteikia aiškius duomenis realiu laiku apie kuro sąnaudas, darbo valandas, transporto lokaciją, vairavimo stilių ir elgseną. Tai leidžia efektyviau valdyti personalą ir jiems paskirtas užduotis, optimaliai planuoti transporto maršrutus ir motyvuoti darbuotojus vairuoti saugiai ir efektyviai. Su tokiais sprendimais turimi tikslūs duomenys ne tik apie automobilių, bet ir už biuro ribų dirbančių darbuotojų buvimo vietą bei sugaištą laiką užduotims atlikti. Taip pat galima stebėti kuro sąnaudas ir matyti aiškią autoparko išlaidų apžvalgą, patogiai analizuoti automobilių maršrutus, keliones, įvykius.
Kelionių žurnalai ir ataskaitos
„Fleet Complete“ kelionių žurnalas - tai paprasčiausias būdas užpildyti kelionės lapą bei pateikti visą su važiavimais ir išlaidomis susijusią informaciją. Automatiškai užsipildantys kelionių lapai padeda sutaupyti darbuotojų laiką. Šarūnas Gavėnas, Policijos departamento Policijos informacijos valdybos viršininkas, pabrėžia, kad „Fleet Complete“ sprendimo sujungimas su buhalterinės apskaitos sistema 2018 m. leido automatizuoti kelionių apskaitą ir sumažinti žmogiškųjų išteklių poreikį.
Bendrinamų automobilių rezervacijos sistemos
Išmanioji „Fleet Complete“ automobilių rezervacijos sistema siūlo programinį sprendimą automobiliams dalintis ir rezervuoti, leidžiantį apžvelgti statistiką ir priimti racionalius parko valdymo sprendimus. Šis sprendimas yra itin lankstus ir gali būti pritaikomas prie verslo poreikių. Darbuotojai gali rezervuoti automobilius ir valdyti rezervacijas savo išmaniuosiuose telefonuose, taip pat gauti pranešimus apie rezervacijos patvirtinimą arba pakeitimą. Sprendimas suderinamas su populiariausiais kalendoriais, įskaitant Outlook. Vairuotojas gali atrakinti automobilį mobiliojoje programėlėje, nebereikia saugoti krūvos automobilių raktų. Sistema leidžia atsirakinti duris ir užvesti automobilį tik rezervavusiam ir autorizuotam vartotojui. Naudojant rezervavimo sistemos ataskaitas, galima analizuoti automobilių užimtumą pagal automobilio tipą, dieną, asmenį ar skyrių, taip pat įvertinti realų poreikį automobiliams mėnesio, savaitės, paros pjūviu. Pasak Andrejaus Volynkino, UAB „ABB“ tiekimo vadovo Lietuvai ir Latvijai, sistema yra labai patogi naudoti, supaprastina automobilių ūkio valdymą ir suteikia tikslią informaciją apie automobilių ridą ir kuro sąnaudas.
Automatiniai priežiūros priminimai
Automatiniai priminimai padeda valdyti reguliarią automobilio priežiūrą, kuri sumažina nusidėvėjusių mazgų gedimo riziką ir užtikrina mažesnes degalų sąnaudas. Modulis leidžia nustatyti automatinius pranešimus, gaunamus SMS žinute arba elektroniniu paštu, informuojančius, kiek vienas ar kitas automobilis dar gali važiuoti iki artimiausio būtino apsilankymo servise. Visi reguliarūs aptarnavimai registruojami sistemoje, leidžiant patogiai sudėlioti aptarnavimų grafiką ir gauti priminimus artėjant jų nustatytam laikui. Tai užtikrina sistemingą ir sklandesnį reguliarių aptarnavimų proceso valdymą. Turimi duomenys apie sąnaudas, patirtas atliekant technines apžiūras, aptarnavimus, remontą ir draudimą, pagreitina išlaidų ataskaitų tvarkymą ir leidžia sutikrinti kuro kortelės išlaidas su automobilio buvimo vieta degalinėje kuro pirkimo metu. Galima susikurti ir atsisiųsti ataskaitas apie visus atliktus ir numatomus reguliarius aptarnavimus, turint aktualią informaciją apie transporto priemonių nuvažiuojamus kilometrus iki artėjančio aptarnavimo ir patogiau planuojant būsimus aptarnavimus bei išlaidas.
Kitos taikymo sritys
GPS sekliai skirti siuntų, krovinių stebėjimui sunkvežimiais, traukiniais, laivais ir kitomis transporto priemonėmis. Galima stebėti savo krovinį ar siuntą iš bet kurio pasaulio taško. Taip pat GPS sprendimai naudojami kateriams, vandens motociklams, valtims, jūrinių konteinerių, vagonų stebėjimui. Yra GPS sekimo įranga su pasiklausymo funkcija, sekimo įranga dviračiams ir gyvūnams, taip pat neaptinkama GPS stebėjimo įranga.
Vietos nustatymo sistemos laivuose
Elektroninė įranga laivuose atlieka ne tik navigacijos vaidmenį, bet ir užtikrina saugumą bei didesnį patogumą. Elektroniką laive sudaro daugybė sudedamųjų dalių: akumuliatoriai, GPS ir garso sistemos, apšvietimo įranga, echolotai ir t. t. Garso įranga užtikrina patogumą ir gali būti skirta pramogai. Apšvietimo įranga - labai svarbi komfortui ir saugumo jausmui užtikrinti. Navigacinės lempos skirtos pažymėti laivo gabaritus, judėjimo kryptį, nustatyti, kuris laivo bortas yra kairysis, kuris - dešinysis.
Vietos nustatymo sistemos orlaiviuose
Orlaivių navigacija yra mokslas apie orlaivių valdymo būdus ir priemones skrendant iš vieno Žemės paviršiaus taško į kitą pagal erdvėje ir laike pasirinktą trajektoriją. Orlaivių navigacija reiškia lakūnų veiksmų visumą nustatant orlaivio vietą erdvėje, skrydį pagal pasirinktąją kelio liniją nurodytame aukštyje naudojant mažiausiai degalų ir saugų atskridimą į paskirties vietą nustatytu laiku. Daugumą šių sudėtingų veiksmų automatiškai ar pusiau automatiškai atlieka įvairaus sudėtingumo skrydžio valdymo sistemos. Atskristi į nurodytą vietą galima tik nustačius pradinę orlaivio vietą (vizualiai ar pagal prietaisus).
Orlaivio valdymas ir navigacija
Skrisdami lakūnai atlieka dvi pagrindines operacijas: orlaivio valdymą ir navigaciją. Orlaivio valdymas yra jo padėties ore palaikymas ar keitimas valdant skrydžio greitį ir aerodinamines valdymo plokštumas. Kai orlaivis yra gerai valdomas, lakūnui lengva jo padėtį erdvėje palaikyti stabilią ar ją pakeisti. Tada lakūnas gali nustatyti orlaivio vietą, pasirinkti skrydžio kryptį ir aukštį, susisiekti su skrydžio valdymo tarnybomis radijo ryšio priemonėmis. Orlaivio valdymas ir navigacija gali būti rankiniai, kai lakūnas pats atlieka navigacijos skaičiavimus ir aerodinamines plokštumas pats valdo lynais, ir automatiškas, kai navigacijos skaičiavimus ir aerodinaminių plokštumų valdymą atlieka automatinio valdymo įrenginiai.
Aerodinaminės jėgos ir stabilumas
Lėktuvą, judantį ore, veikia aerodinaminės jėgos, kurių dydis priklauso nuo oro savybių, tokių kaip tankis, klampumas, drėgnumas ir spūdumas. Oro tankis trukdo judėti. Kiekvieną lėktuvo ar kito orlaivio dalelę veikia Žemės trauka, visų dalelių sunkio jėgų atstojamoji sutelkta orlaivio masių centre. Kiekvieną aerodinaminės plokštumos paviršiaus tašką slegia oro srautas, šių jėgų atstojamoji sutelkta keliamosios jėgos centre. Analogiškai susidaro traukos ir pasipriešinimo jėgų centrai. Kai šių jėgų centrai ir masių centras nesutampa, atsiranda lėktuvą erdvėje sukantys momentai. Lėktuvui skrendant, jis ne tik juda trimatėje erdvėje, bet dar keičia savo ašių orientaciją Žemės atžvilgiu.
Lėktuvo valdymo parametrai
Polinkis - kampas tarp išilginės orlaivio ašies ir horizonto. Jis yra teigiamas, kai išilginė ašis nukreipta į viršų nuo horizontaliosios plokštumos, ir neigiamas - kai nukreipta žemyn. Polinkio kampu nurodoma orlaivio padėtis horizonto atžvilgiu, o ne jo judėjimo kryptis. Posvyris - kampas tarp skersinės orlaivio ašies ir horizonto. Jis yra teigiamas, kai dešinysis sparnas yra žemiau. Lėktuvo posūkio kampas apie vertikaliąją ašį vadinamas pokrypiu. Orlaivio kursas yra kampas tarp pasirinktos linijos horizontaliojoje plokštumoje, pavyzdžiui, dienovidinio, ir orlaivio išilginės ašies. Polinkis, posvyris, pokrypis ir atakos kampas yra pagrindiniai lėktuvo valdymo parametrai.
Valdymo plokštumos
Lėktuvai valdomi aerodinaminėmis plokštumomis. Aerodinaminėms jėgoms veikiant plokštumą, lėktuvą veikia atitinkami momentai, jis keičia padėtį erdvėje ir juda reikiama kryptimi. Kad lėktuvas galėtų skristi pastoviu greičiu vienodame aukštyje, turi būti jėgų ir momentų pusiausvyra. Jei lėktuvas savaime palaiko tokią padėtį arba po atsitiktinio trikdžio į ją sugrįžta, jis vadinamas statiškai stabiliu. Lėktuvo stabilumas yra svarbus visų trijų ašių atžvilgiu, tačiau lemiamos reikšmės lėktuvo skrydžio stabilumui turi išilginis stabilumas, t. y. stabilumas skersinės ašies atžvilgiu (polinkio stabilumas). Šiuolaikinis lėktuvas turi daug aerodinaminių valdymo plokštumų, kurias galima suskirstyti į pirmines ir antrines.
Pirminės valdymo plokštumos
Visuose lėktuvuose yra trys pagrindinės pirminės valdymo plokštumos: eleronai, krypties ir aukščio vairai. Jos yra sparnų, kilio ir stabilizatoriaus tęsinys ir, būdamos neutralios padėties, netrukdo lėktuvo stabilumui. Kampinės lėktuvo padėtys keičiamos eleronais, krypties vairu ir aukščio vairu (stabilizatoriumi). Visos šios valdymo plokštumos atlieka dvi pagrindines funkcijas - valdo lėktuvą ir stabilizuoja jo padėtį. Valdant plokštumas, valdoma lėktuvo skrydžio trajektorija.
- Eleronai yra įtaisyti išilgai sparnų galinės briaunos, arčiau sparnų galų. Eleronais keičiamas lėktuvo skrydžio kursas: sukant kabinos vairaratį (valdymo vairą, šturvalą), posvyris, eleronai suderintai lenkiasi į priešingas puses. Eleronai valdomi rankiniu būdu lynais, kurie eleronus jungia su kabinos vairaračiu.
- Krypties (posūkio) vairas kartu su kiliu palaiko lėktuvo pokrypio (kurso) stabilumą. Valdant krypties vairą, palaikomas arba nedaug keičiamas lėktuvo pokrypis. Valdoma pedalais arba automatiškai. Dar krypties vairas naudojamas kompensuojant slydimą, lėktuvui darant posūkį. Valdant skrydžio trajektoriją automatiškai, krypties vairo jėgos pavarą valdo autopilotai ar kitos automatinio valdymo sistemos.
- Aukščio vairu, traukiant vairalazdę į save ar stumiant nuo savęs, keičiamas lėktuvo polinkis. Taip palaikomas reikiamas lėktuvo skrydžio aukštis ir greitis. Šiuo vairu keičiamas skrydžio aukštis kylant ir leidžiantis.
Antrinės valdymo plokštumos
Antrinės aerodinaminės valdymo plokštumos yra priešsparniai, užsparniai, stabilizatorius, oro ir žemės aptakai, povairiai. Jos pirmiausia skirtos padėti valdyti lėktuvą pirminėmis plokštumomis, jomis gerinamas lėktuvo stabilumas ar valdumas atitinkamais skrydžio momentais.
- Oro aptakai yra nedidelės aerodinaminės plokštumos ant sparno viršaus. Juos pakeliant, didinamas posvyrio momentas, lenkiantis sparną žemyn.
- Stabilizatorius yra horizontali aerodinaminė plokštuma lėktuvo uodegoje. Jis gerina išilginį lėktuvo stabilumą, kai dėl degalų eikvojimo keičiasi centruotė, vežami skirtingo svorio kroviniai ar kai skrendant labai keičiasi lėktuvą veikiančios aerodinaminės jėgos. Didesniųjų lėktuvų stabilizatorius valdomas (perstatomas) automatiškai, jis veikia kartu su aukščio vairu.
Atsižvelgiant į visų valdymo plokštumų padėtį ir variklio trauką, susidaro sparno ir uodegos plokštumų jėgų momentai. Jie palaiko lėktuvą reikiamoje padėtyje erdvėje arba ją keičia, sukdami lėktuvą apie jo išilginę, skersinę ar vertikaliąją ašis. Lėktuvų valdymo sistema yra įrenginių ir prietaisų visuma, skirta stabilizuoti lėktuvo padėtį erdvėje arba ją keisti rankiniu būdu ar automatiškai. Valdant lėktuvą, palaikomas ar keičiamas (valdomas) jo polinkis, posvyris ir pokrypis, sparno keliamoji jėga ir lėktuvo greitis. Valdant reikia atsižvelgti į tai, kad lėktuvas turi šešis laisvės judėjimo erdvėje laipsnius.
Avionikos įrenginiai
Lėktuvo padėtį erdvėje nurodo jo polinkio, posvyrio ir pokrypio (kurso) kampai, o padėtį oro srauto atžvilgiu - atakos ir slydimo kampai. Keičiant lėktuvo padėtį erdvėje ir variklio trauką, kinta navigacijos elementai: skrydžio aukštis, greitis, kursas, nuonaša ir kt. Padėtį erdvėje ir navigacijos elementus matuoja avionikos įrenginiai ir prietaisai. Žinodamas navigacijos ir valdymo elementus, lakūnas pats valdo skrydžio trajektoriją, arba avionikos įrenginių signalai naudojami automatiškam valdymui. Didesniuose lėktuvuose yra daug įrenginių ir prietaisų, rodančių lėktuvo valdymui ir navigacijai reikalingą informaciją. Tai aviahorizontai, girovertikalės, aukščiamačiai, skrydžio greičių matuokliai, atakos kampo ir perkrovų matuokliai, slydimo matuokliai, lėktuvo valdymo plokštumų padėčių rodikliai ir kt. Tačiau vien tokių prietaisų negana, nuolatinis jų stebėjimas vargina lakūnus. Lėktuvo valdymas yra dar patikimesnis, greitesnis ir lengvesnis, naudojant automatinius skrydžio trajektorijos ir variklių valdymo įrenginius.