VHF omnidirectional range
Il VHF Omnidirectional Range, più comunemente conosciuto come VOR, è un sistema di radionavigazione per aeromobili; dal 1949 l'ICAO lo ha definito come standard per le navigazioni a corto e medio raggio, sostituendo i radiosentieri a quattro braccia funzionanti in bassa frequenza.
Una stazione di terra VOR, chiamata anche radiofaro, trasmette onde radio in VHF che vengono captate da un ricevitore a bordo che le elabora e fornisce informazioni utili al pilota per capire la sua posizione rispetto al radiofaro.
Il segnale inviato indica sia il nome della stazione (in codice Morse) sia l'angolo che c'è tra la stazione e il velivolo che riceve il segnale, indicando quindi al pilota la sua posizione rispetto alla stazione emittente. Confrontando su una mappa la rotta dell'aereo e la sua posizione rispetto al VOR si ottiene la posizione del velivolo. Spesso le stazioni di terra sono dotate anche del DME (Distance Measuring Equipment) che misura la distanza tra l'emittente e il ricevitore.
Il VOR divenne il principale sistema di radionavigazione negli anni '60: il vantaggio di questo sistema rispetto ai vecchi NDB (Non-Directional Beacon) è che il segnale radio indica anche se si sta viaggiando verso (to) o dalla (from) stazione emittente, permettendo al pilota di seguire più facilmente una linea immaginaria tracciata nel cielo.
La rotte aree, conosciute come Victor Airways, sono costruite collegando stazioni VOR diverse e aeroporti
I VOR forniscono indicazioni molto più accurate e sono più affidabili degli NDB grazie ai componenti con cui sono costruiti, ma queste stesse componenti rendono sia le stazioni di terra sia i ricevitori a bordo più costosi nella manutenzione e nell'installazione. Inoltre possono funzionare entro un raggio massimo che va dai 46 ai 240 chilometri: questo comporta la costruzione di una grande rete di stazioni per coprire le principali rotte aeree.
Come funziona un VOR
I VOR operano su radiofrequenze assegnate tra i 108.0 megahertz (MHz) e i 117.95 MHz, che sono compresi nella banda riservata ai segnali VHF, mentre l'ampiezza del canale è di 50 kHz. Furono scelte le frequenze VHF perchè viaggiano solo in linea retta e non vengono influenzate dagli agenti atmosferici, permettendo quindi di calcolare molto accuratamente gli angoli. Questo però implica anche che i VOR possono operare solo a distanze inferiori ai 240 km, altrimenti perdono la loro efficacia.
In molte stazioni VOR è presente un altro aiuto alla navigazione chiamato DME (Distance Measuring Equipment). La combinazione di queste due assistenze viene chiamata VOR-DME o VORTAC, in base all'ente che li gestisce; un VORTAC è un VOR civile collocato insieme ad un TACAN, il sistema di navigazione per aeromobili militari. Il VOR-DME e il TACAN condividono lo stesso DME.
Il DME fornisce ai piloti la distanza la distanza "obliqua" dalla stazione di terra, non la distanza al suolo. Questo implica che a basse altitudini o a distanze non molto elevate la differenza può essere trascurabile: quindi conoscendo la radiale dalle stazione e la distanza si può tracciare la posizione dell'aereo su una mappa aeronautica.
Alcune stazioni hanno bassa potenza per una navigazione a livello regionale, mentre altri dispongono di una potenza maggiore per la navigazione ad alta quota.
I VOR e le rotte aeree
Le stazioni VOR sono usate come intersezioni lungo le aeroviee. Una tipica aerovia è costituita da linee rette che collegano fra loro diverse stazioni VOR. Durante un volo, l'aereo viaggia in linea retta e ogni tanto effettua delle virate: queste virate avvengono quando nella rotta viene cambiato il VOR di riferimento.
Altri riferimenti per la navigazione aerea sono costituiti da punti generati dall'intersezione di due radiali provienti da stazioni diverse; non è detto però che queste intersezioni vengano segnalate nelle mappe delle aerovie.
Alcuni velivoli utilizzano due ricevitori di bordo: questo perchè oltre a fornire uno strumento di riserva, il pilota può seguire più facilmente una radiale verso una stazione mentre controlla sul secondo apparato quando oltrepassa una certa radiale proveniente da un'altra stazione VOR.
Accuratezza
L'accuratezza prevedibile di un VOR è di ±1.4°; comunque i dati indicato che nel 99.94% dei casi l'errore è meno di ±0.35°. Le stazioni hanno dei sistemi di controllo che automaticamente segnalano o rendono inoperativo l'impianto nel caso l'errore sia maggiore di ±1°.
Le stazioni VOR sono in ogni caso dotate di apparecchiature di controllo che automaticamente intervengono a segnalare, ed eventualmente rendere in operativo, l’impianto che dovesse manifestare uno scostamento dalle tolleranze previste dall’Annesso 10 ICAO.
Il Futuro
Come altri sistemi di radio-navigazione, è probabile che in futuro i VOR verrano sostituiti da altri metodi di navigazione basati su sistemi satellitari come il GPS. Una delle cause fondamentali è che il sistema VOR ha bisogno di molte stazioni di terra per coprire una grande aerea, con conseguenti costi di installazione e manutenzione.