Les autres réponses semblent rendre une chose simple beaucoup trop compliquée. Oui, il existe des DME ou TACAN, qui sont parfois utilisés pour obtenir une vitesse au sol, mais ce n'est précis que si vous suivez exactement vers ou loin de celle-ci. Et il n'a certainement pas été utilisé pour calculer la vitesse en route à moins que l'une de vos aides à la navigation ne soit un VOR / DME ou équivalent. Plutôt que d'utiliser DME, ils utiliseraient INS, qui fournit des données plus similaires au GPS.

Le calcul de la vitesse au sol dans le passé (avant INS, ou dans les avions sans un) a été fait en utilisant la méthode simple d'avoir points de contrôle le long de votre itinéraire. Ces points de contrôle où des aides à la navigation ou des intersections sont déterminées par plusieurs aides à la navigation. Dans tous les cas, leur emplacement était connu, divisez la distance par le temps passé à voyager entre eux et vous obtenez votre vitesse sol.

Une méthode a été utilisée avec succès depuis que les vols longue distance sont devenus disponibles: vous avez sorti votre carte et essayé de la faire correspondre aux caractéristiques de votre avion. Cela vous a permis de corriger votre cap et d'avoir une information de vitesse sol moyenne. Évidemment, cela ne fonctionne pas au-dessus de l'océan - c'est encore une autre raison pour laquelle les vols océaniques ont toujours été délicats, c'est le moins qu'on puisse dire.

Ne vous méprenez pas - ce n'est pas très fiable, il ne fonctionne que si vous pouvez réellement voir le sol et que vous devez garder vos informations de navigation précises (si votre navigateur s'assoupit pendant une heure, il peut être difficile de retrouver votre position actuelle!), mais pendant longtemps dans l'aviation, c'était le seule chose que vous aviez. Les bombardiers stratégiques de la Seconde Guerre mondiale utilisaient encore cette méthode lorsqu'ils survolaient la terre ennemie (où ils n'avaient pas l'aide d'un radar au sol ami).

À mesure que les communications radar et radio devenaient monnaie courante, il devenait assez trivial de suivre les positions des avions et les vitesses - tout est dans le "pong" que vous recevez du signal radio. Encore une fois, pendant la Seconde Guerre mondiale, cela a été utilisé à bon escient pendant la bataille d'Angleterre et même plus tard - mais cela ne fonctionne que si vous avez une couverture radar, ce qui signifie généralement uniquement sur votre propre territoire et les zones frontalières.

Le GPS n'est devenu disponible pour un usage commercial qu'en 1983, après qu'un Boeing coréen s'est écarté de sa route et a été abattu au-dessus de l'URSS - le GPS rend une telle erreur beaucoup moins susceptible de se produire, en particulier au-dessus de l'océan (encore une fois, les océans sont délicats - généralement pas de radar et / ou des fonctionnalités à suivre sur votre carte; au moment où le vol coréen aurait pu corriger sa trajectoire, ils étaient déjà abattus.

Selon une histoire que j'ai lue sur le SR71, les avions pouvaient demander à l'ATC un "contrôle de la vitesse sol", c'est-à-dire demander "Quelle est ma vitesse au sol?" L'ATC le mesurerait à l'aide de son radar au sol et le transmettrait au pilote par la voix / la radio.

Si vous pouviez nous fournir des informations supplémentaires, ce serait formidable .

Voici une vidéo du pilote racontant l'histoire: Brian Shul, l'un des rares pilotes SR71, racontant l'histoire de la vitesse du LA Center

Voici une version écrite (une transcription d'un livre): The Ultimate Ground Speed ​​Check - Tales from the Blackbird

Nous avons écouté comme la voix tremblante d'un solitaire Le pilote du Cessna a demandé au Centre une lecture de sa vitesse sol. Le centre a répondu: "Novembre Charlie 175, je vous montre à quatre-vingt dix nœuds au sol."

[...]

Quelques instants après l'enquête du Cessna, un Twin Beech monta en fréquence, d'un ton plutôt supérieur, demandant sa vitesse sol. "Je vous ai à cent vingt-cinq nœuds de vitesse sol."

. ... etc ...

Comment les avions mesuraient-ils leur vitesse par rapport au sol avant le GPS?

En supposant que vous demandiez la détermination de la vitesse par les instruments de bord.

La vitesse sol est mieux évaluée en utilisant un système de navigation inertielle. L'INS sait où se trouve actuellement l'avion (latitude, longitude, altitude). En associant deux mesures, il est facile de calculer la vitesse de l'avion. IRS (système de référence inertiel) a remplacé l'INS. Alors que l'INS reposait sur des gyroscopes mécaniques, l'IRS s'appuie sur des gyroscopes laser.

Le problème avec les unités inertielles est qu'elles dérivent avec le temps, en raison des imperfections du gyroscope, de la boucle de Schuler et Accélération de Coriolis. Cela a conduit à des accidents dans le passé, avant qu'ils ne puissent être réalignés par la détermination de la position GPS.

^{Notez le Position TK / GS du commutateur rotatif, pour afficher la trace et la vitesse au sol au lieu de la latitude et de la longitude ( source)}

Les IRS sont désormais inclus dans des unités plus grandes qui traitent d'autres capteurs, comme un ADIRU.

ADIRU (et INS / IRS) sont capables de calculer la direction et l'intensité du vent en comparant le cap et le déplacement réel de l'avion. Ces informations de dérive sont généralement affichées pour le pilote.

^{Vitesse sol et dérive de l'avion dans le coin supérieur gauche ( source)}

Notez que la détermination de la vitesse sol n'est pas un besoin critique pour l'équipage, l'avion doit être piloté en tenant compte de la vitesse relative et de l'air propriétés (température, pression, densité). Cependant, la vitesse sol est utile pour prédire l'heure d'arrivée au prochain point de rapport ou à destination.

Autres moyens:

• Loran-C était un système utilisé pour calculer une position et une vitesse au sol au-dessus des océans où aucun DME ou autre aide VHF / UHF n'est disponible.

• L'équipage s'est appuyé sur un sextant et la navigation céleste dans les temps "anciens", comme le faisaient les navires.

Votre préoccupation est tout à fait valable.

Les avions utilisent deux vitesses fondamentalement différentes: la vitesse anémométrique et la vitesse sol. (Chacun d'eux a sa propre sous-espèce, mais cela n'a pas d'importance pour l'instant). Il n'y a pratiquement rien de commun entre eux, et selon le vent, vous pouvez avoir une vitesse sol nulle et même négative, ou pouvez voler en «supersonique» sur un avion de ligne régulier, ou grimper en essayant de descendre. Les appareils pour mesurer ces vitesses sont également fondamentalement différents.

Pour la vitesse anémométrique, l'avion utilise essentiellement un baromètre dont la chambre est fixée à un tuyau pointé vers l'avant ( tube de Pitot) .

Et pendant un certain temps, c'était fini. La vitesse mesurée de cette manière est tout ce dont vous avez besoin pour piloter un avion. Après tout, l'avion vole dans les airs et ne se soucie pas du sol (jusqu'à ce qu'il le touche :) Le pilote naviguerait alors visuellement, en faisant correspondre la carte avec le paysage.

Sur un avion sans GPS et l'équipement de navigation (par exemple, il y a 50 ans), vous pourriez avoir une idée de la vitesse sol en

• Connaissant les prévisions météorologiques et donc le vent à chaque point de votre itinéraire prévu;
• Calcul de la vitesse au sol à partir des mesures indiquées. Pour cela, vous devez prendre en compte l'altitude et / ou la température. Les pilotes ont des outils et des instruments spéciaux pour cela.

Oui, ce n'est pas une promenade facile dans le parc, mais cela fait partie du métier de pilote. Les premiers avions de ligne incluaient souvent un poste de navigateur dédié pour effectuer de tels calculs le long de la route. Et généralement, il est toujours considéré comme une compétence utile et vous devez faire des calculs similaires lors de la planification de l'itinéraire.

L'étape suivante consiste à utiliser des aides à la navigation au sol et / ou un système embarqué qui mesure la vitesse sol à partir du Décalage Doppler du signal radio réfléchi par le sol. Sur certains avions, le radar peut faire ce travail.

Et enfin, nous avons un GPS qui ... non, il ne mesure pas vraiment la vitesse au sol. Mais il le calcule à partir des vitesses et de la position précisément connues (par rapport au groupe) de plusieurs satellites.

Bien que ce soit assez inhabituel, certains avions (par exemple, le KC-135) sont équipés pour faire de la navigation céleste. Cela prend en charge le calcul de la vitesse au sol sans support externe (par exemple, LORAN / VOR / GPS).

En revanche, cela prend un peu de temps et nécessite à la fois un équipement absent sur la plupart des avions et des compétences absentes de répertoire de la plupart des pilotes.

Le Drift Meter est utilisé depuis longtemps pour mesurer la vitesse au sol.

https://en.wikipedia.org/wiki/Drift_meter

La méthode habituelle consiste à calculer votre vitesse vraie (TAS), puis à faire le calcul du vent pour calculer la vitesse au sol (GS). Le calcul du TAS commence par des mesures de pression Pitot / statique et prend en compte l'altitude et la température de l'air. Vous devez obtenir les vents en altitude de quelqu'un au sol, par radio.

Il y avait au moins un appareil de mesure de la vitesse au sol, que je PENSE utilisé Doppler bas-plus bas radar, lorsque j'ai travaillé sur le système de radionavigation Tracor 7800 Omega / VLF, à la fin des années 1970.

Dans le sens de "à quelle vitesse allons-nous sur le terrain, maintenant?", c'est un défi de mesure. Certains moyens de mesurer des distances successives à un point au sol, ou certains moyens de mesurer la progression entre des points au sol, sont nécessaires. Avant le GPS, le radar Doppler pouvait lire directement la vitesse par rapport au sol. DME, équipement de mesure de distance, pourrait donner la distance par rapport à un point fixe. Des emplacements successifs permettent de calculer la vitesse sol par rapport au point fixe. L'équipement de radionavigation à longue portée LORAN a permis de déterminer l'emplacement au-dessus de la terre sans observation d'étoiles ou de soleil. Dans les nuages, par exemple.

Avant les outils électroniques, la navigation céleste pouvait fournir un emplacement au-dessus de la terre, des emplacements et des heures successifs, donnant la vitesse au sol. L'observation d'objets au sol et leur mesure des angles, ou la fixation de l'angle et du rythme de progression entre les objets successifs, était possible, sinon très attractive.

Tout cela donne des réponses bonnes à justes à "à quelle vitesse allons-nous sur le terrain?" "

Juste pour ajouter qu'il y avait des aides à la radionavigation (de zone) avant le GPS et que celles-ci pouvaient être utilisées pour déterminer la vitesse au-dessus du sol (manuellement ou avec un ordinateur).

Le système de navigation hyperbolique Gee a été utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale et par la suite par la RAF. Le Navigateur Decca a été utilisé dans le commerce (principalement pour les navires mais aussi pour les avions, les véhicules et pour un travail sur lequel j'ai travaillé, les coureurs).

Ces systèmes fonctionnent de la même manière que le GPS en mesurant la différence de temps de propagation entre les signaux de deux stations - avec la navigation hyperbolique terrestre, les stations sont fixes et le lieu du véhicule localisé est une ellipse. Le GPS suit le même principe, sauf que les stations se déplacent et à une altitude plus élevée.

Voir aussi Loran, Omega et divers systèmes à courte portée.

Le concept est très simple. Nous avons un anémomètre analogique dans l'avion. La vitesse +/- du vent est la vitesse sol + si vent arrière, - si vent de face

Faites voler n'importe quelle radiale vers un VOR. Tournez à gauche de 90 degrés jusqu'à ce que vous ayez intercepté une autre radiale de +5 degrés et chronométrez la jambe transversale. Retournez à nouveau. Calculez la distance du VOR. Volez 6 minutes. Répétez la procédure ci-dessus, mais retournez à droite au radial d'origine. Calculez la nouvelle distance par rapport au VOR. En utilisant 2 distances et 6 minutes de parcours aller, calculez la vitesse sol.

Plusieurs méthodes, mais aucune n'est aussi précise qu'un calcul de vitesse au sol GNSS

VRAIE VITESSE DE L'AIR, VENTS DE HAUT ET TRIGINOMÉTRIE. En utilisant les vieux calculateurs de vol E6B fiables ou par des calculs manuels, vous pouvez déterminer votre vitesse anémométrique réelle et, en utilisant les composantes de vent de face ou de vent arrière des vents en altitude, vous pouvez calculer la vitesse sol à partir de cela.

SUIVI RADAR - L'ARTCC peut suivez le voyage de votre avion à l'aide d'un système radar Doppler. Ceci, ainsi que l'azimut de l'antenne radar, peuvent être utilisés pour calculer une vitesse sol pour votre avion.

INS - Les systèmes de navigation inertielle sont largement utilisés dans les applications aéronautiques civiles et militaires où les aides à la navigation terrestres ne sont pas disponibles. Ceux-ci utilisent souvent une mise à jour GPS périodique pour actualiser les erreurs qui se glissent lentement dans leur fonctionnement bien que les gyroscopes laser en anneau soient assez précis et fiables.

DME - l'utilisation de l'équipement de mesure de distance à bord pourrait calculer votre distance à un VORTAC ou station VOR / DME ainsi que votre vitesse sol. Comme un DME calcule une distance oblique, cela n'est précis que lorsque la distance entre le climatiseur et la station au sol était beaucoup plus élevée que la hauteur du climatiseur au-dessus de la station. La précision de la vitesse sol était également affectée si l'avion ne volait pas directement à destination ou en provenance de la station.

LORANS - Ah la fin des années soixante-dix et le début des années quatre-vingt, quand l'AG était à son apogée et que les hommes étaient des hommes - et tout le monde cependant que LORAN était la vague du futur. Eh bien, ce n'était pas le cas; mais LORAN reste populaire pour la navigation maritime et est toujours très précis, bien qu'il soit progressivement éliminé. Vous trouvez parfois des avions GA plus anciens avec un récepteur LORAN, généralement avec une balise "INOP" dessus.