thumb|Pekingin (Beijing) VOR PEK. Kuvassa DME-transponderin valkoinen antenni, punainen VOR-antenni ja sen alla oleva maatasoverkko, estevalo ja laitekoppi. thumb|200px|VOR-näyttölaite. Kuvan tilanteessa kone on radiaalilla 254 ja jos koneen nokka osoittaa suunnilleen samaan suuntaan, on majakka koneen takana (tätä havainnollistaa esillä oleva FR-lippu). Radiaali valitaan kääntämällä asteikkokehää OBS-nupin avulla. pienoiskuva|Ilmailun radiosuunnistusjärjestelmien vertailua. VHF-monisuuntamajakka eli VOR () on ilmailussa käytettävä, VHF-taajuusalueella 108.0-117.95 Mhz toimiva radionavigointimajakka, joka korvasi laajalti NDB-majakat ja LFR-majakat ilmailun ensisijaisena radiosuunnistusjärjestelmänä 1950-luvulta (Suomessa 1960-luvulta) alkaen, ja jonka itsensä merkitys on 2000-luvulta alkaen olennaisesti vähentynyt satelliittisuunnistuslaitteiden ja -menetelmien käyttöönoton ja yleistymisen myötä. Sen avulla lentäjä saa tiedon siitä, mikä on ilma-aluksen sijainti suhteessa valittuun VOR:n radiaaliin tai sen jatkeeseen. Radiaali (vanh. suom. sädeAIP FINLAND, MAR75) tarkoittaa magneettista suuntaa VOR-majakalta; esimerkiksi majakalta suoraan etelään osoittava puolisuora on radiaali 180. Moni VOR-asema mahdollistaa myös puheäänilähetteen joko nauhoitteena (esim. säätiedot, kuten ATIS tai flight service), tai suorana lähetyksenä. Kaikki VOR-majakat lähettävät äänilähetteenä Morse-koodimuotoista asematunnustaan, joka on 1-3 merkkiä pitkä (useimmiten 3). Asematunnus voidaan lisäksi lähettää myös puheena.
Järjestelmään kuuluu maassa oleva majakka sekä ilma-aluksessa olevat VOR-vastaanotin (ns. NAV-radio) ja VOR-näyttölaite. Näyttölaitteessa on osoitinneula ja pyöritettävä kompassiasteikko; tätä asteikkoa säätämällä valitaan se radiaali, jonka suhteen omaa sijaintia halutaan tarkastella. Kun lentäjä asettaa vastaanottimeen halutun VOR-majakan taajuuden, siirtyy näyttölaitteen neula vasemmalle tai oikealle, riippuen siitä, kummalla puolella valittu radiaali on. Kun ollaan täsmälleen valitulla radiaalilla (tai sen jatkeella), on neula keskellä. Mikäli tällöin ollaan valitulla radiaalilla, on näyttölaitteessa näkyvillä FROM-lippu, jos taas ollaan radiaalin jatkeella (eli valitusta radiaalista 180 astetta poikkeavalla radiaalilla), näkyvissä on TO-lippu. On lisäksi huomattava, että VORin tapauksessa poikkeama ilmaistaan asteina, joten majakkaa lähestyttäessä samaa kulmapoikkeamaa vastaava lineaarinen poikkeama pienenee, jolloin neula näyttää herkistyvän. Samasta syystä on kaukana majakasta mahdollista saada väärä oikealla linjalla -näyttämä. Asteikolla yksi piste vastaa VORin tapauksessa kahden asteen poikkeamaa valitulta radiaalilta.
VOR:n näyttö on riippumaton koneen asennosta, mikä helpottaa suunnistamista, kun ei tuulikorjauskulmaa tarvitse huomioida näytön tulkinnassa. Majakkaa kohti lennettäessä asetetaan näyttölaitteen suuntakehälle se radiaali, jota pitkin majakalta poistutaan, mikäli lennetään suoraan majakan yli. Esimerkiksi lähestyttäessä majakkaa etelästä, asetetaan radiaaliksi 360. Tällöin näyttölaitteen neula on keskellä ja TO-lippu näkyvissä. Mikäli neula poikkeaa jompaankumpaan suuntaan, ohjataan konetta poikkaman suuntaan, jotta päästään takaisin halutulle suoralle. Majakan ylityksen aikana TO-lippu vaihtuu FROM-lipuksi, mutta neula osoittaa edelleen, kummalla puolella konetta (vasemmalla vai oikealla) radiaali on. VOR-majakan yhteydessä toimii usein myös DME-majakka, jonka avulla lentäjä tietää vinoetäisyyden majakkaan: vinoetäisyyslukemaan vaikuttaa lentokoneen sijainnin ohella sen korkeus, joten etäisyysnäyttämä ei majakan yläpuolella ole välttämättä nolla -- tosin useimmat nykyiset DME-laitteet osaavat huomioida tämän virheen näyttämässään etäisyyslukemassa.
VOR-majakoita voidaan käyttää viiteen päätarkoitukseen: lentoväylien rakentamiseen, suoraan kohti- tai poislentoon, ilma-aluksen sijainnin määritykseen, mittarilentosuunnistuskarttoihin merkittyjen kiintopisteiden eli rastien tunnistamiseen (tähän tarvitaan joko kaksi VOR-majakkaa tai VOR ja NDB tai VOR ja sen yhteydessä oleva DME) sekä mittarilähestymismenetelmän ensi- tai toissijaisena suunnistuslaitteena. VOR-lähestyminen tarkoittaa, että menetelmän sisäänlentolinja, joka usein on kiitotien keskilinjan suuntainen, on määritelty VOR-radiaalin avulla.
Tekniikka ja käyttö
Tekniikka VOR-majakan vaakapolarisoitu lähete koostuu vertailusignaaleista ja muuttuvasta signaalista. Vertailusignaalin vaihe pysyy kaikissa suunnissa samana, kun taas muuttuvan signaalin vaihe muuttuu riippuen magneettisesta suunnasta VOR-vastaanottopaikkaan. Ainoastaan suunnassa 000° (360° = pohjoinen) muuttuvan signaalin vaihe on sama kuin vertailusignaalin. VOR-lähetteen vertailusignaalin ja muuttuvan signaalin vaihe-ero vastaa aina magneettista suuntaa VOR-majakalta vastaanottopisteeseen.
VOR-majakalla on kaksi antennia. Ympärisäteilevään antenniin syötetään vertailusignaali, joka luodaan 9960 MHz apukantoaallon avulla ja taajuusmoduloidaan 30 Hz:llä siten, että taajuuspoikkeama vaihtelee 480 Hz. Apukantoaalto puolestaan amplitudimoduloi ympärisäteilevän vertailusignaalin.
Muuttuva signaali tuotetaan syöttämällä VOR-kantoaalto pyörivään puoliaaltodipoliin, joka pyörii 30 kierrosta sekunnissa. Vanhemmissa VOR-laitteissa käytettiin aidosti pyöriviä lähettimiä, uudemmissa ei ole liikkuvia osia, vaan ne on toteutettu puolijohdekompobentein. Toteutuksesta riippumatta tämä aiheuttaa amplitudimodulaation 30 Hz taajuudella kantoaaltoon vastaanottopaikalla. Apukantoaaltoa moduloivan 30 Hz signaalin vaihe synkronoidaan pyörivän dipolin kanssa, jotta signaalit ovat samassa vaiheessa magneettiseen pohjoiseen nähden. Muuttuva signaali on 90° jäljessä vertailusignaalista magneettisiin suuntiin 090°, 180°, ja 270°.VOR-majakan lähettämien kahden 30 Hz signaalin vaihe-ero vastaanottopaikalla riippuu magneettisesta suunnasta VOR:lta. Navigointivastaanottimella mitataan signaalien vaihe-ero, mikä auttaa määrittämään havaintopaikan sijainnin majakalta lähtevällä radiaalilla eli säteittäislinjalla. Radiaali on siis magneettinen suunta majakalta koneelle (QDR).
Vertailusignaalin vaihe-ero nollataan näyttölaitteen vaiheenkiertoelimellä OBS-nupin avulla, kunnes neula keskittyy. Vaiheenkiertoelin mahdollistaa koneen sijainnin tarkastelun suhteessa haluttuun radiaaliin. Navigointivastaanottimen piirit ilmaisevat myös TO/FROM-lipun (engl. ambiguity meter), joka osoittaa, onko pääasteikolle valittu suunta magneettinen suunta majakalta koneelle vai päinvastoin. Kun neula on keskellä ja FROM-lippu näkyvissä, pääasteikolla on koneen sijaintipaikan radiaali eli QDR. Kun neula on keskellä ja TO-lippu näkyvissä, pääasteikolla on radiaalin vastakkainen suunta eli käytännössä QDM. Kun signaalit ovat vastakkaisvaiheiset (vaihe-ero 180°), FROM-lippu on näkyvissä.
Majakan ylityksessä TO-lippu vaihtuu FROM-lipuksi. Näyttölaitteen OFF-lippu tulee hetkeksi näkyviin ja neula heilahtelee puolelta toiselle. Varoituslippu OFF on näkyvissä myös silloin, kun suuntakehältä valittu suunta poikkeaa ±90° koneen sijaintipaikan radiaalin suunnasta eli kone on majakan tasalla (lyh. ABM VOR). OFF-lippu näkyy myös, jos majakka on kantomatkan rajoilla tai ulkopuolella, jos VOR-majakka tai NAV-vastaanotin ei ole päällä, tai jos on valittu tyhjä taajuus. Näyttölaitteen neula poikkeaa keskiasennostaan osoittaen suunnan, jossa pääasteikolle valittu kohtilentosuunta on, kun lennetään kohti majakkaa ja TO-lippu on esillä. Näin ollen neulan poikkeaminen esimerkiksi oikealle tarkoittaa, että valittu kohtilentosuunta on sijaintipaikan oikealla puolella.
VOR-majakan virittäminen ja käyttö Kun kaikki tarpeelliset tiedot on selvitetty, majakka viritetään VHF/NAV-vastaanottimeen seuraavilla toimenpiteillä:
Vastaanotin kytketään päälle ja käyttökytkin asetetaan IDENT-asentoon tunnuksen kuuntelua varten. Valitaan vastaanottimeen viritettävän majakan taajuus. Morseaakkostunnus säädetään kuuluviin äänenvoimakkuusnupilla ja tarkistetaan, että se vastaa esim. kartalla annettuja tietoja. Varmistetaan, että OFF-lippu ei ole näkyvissä. OBS-nupista käännetään näyttölaitteen neula keskelle ja todetaan, että näyttö on summittaisesti oikea.
Ensimmäistä majakkaa virittäessä tarkastetaan vastaanottimen herkkyys ja toiminta kiertämällä suuntakehää + - 10° ja 180°, jolloin neulan ja TO/FROM-lipun pitäisi reagoida.
Radiaalit ja lentosuunnat VOR:n avulla suunnistettaessa käytetään nimitystä radiaali majakalta koneelle suuntautuvasta säteittäislinjasta. Radiaali, jolla kone sijaitsee, määritetään näyttölaitteen avulla kääntämällä suuntakehää OBS-nupista, kunnes FROM-lippu on näkyvissä ja neula keskellä. Pääasteikolla näkyvä suunta on magneettinen suunta majakalta koneelle eli QDR. Kohtilentoa ja poislentoa varten radiaali määritetään samalla tavalla, ja koneen sijainti suhteessa radiaaliin arvioidaan. Jos siis halutaan lentää esimerkiksi suoraan majakalle, käännetään OBS-nuppia, kunnes neula on keskellä ja TO-lippu näkyvissä.
Tuulikorjauskulman hakeminen Tuulikorjauskulman hakeminen tapahtuu siten, että ohjaussuunta valitaan ja säilytetään, ja VOR-näyttölaitteen neulan avulla seurataan koneen sijainnin muutoksia suhteessa radiaaliin. Tuulikorjauskulma määritetään VOR-näyttölaitteen neulan liikkeen avulla. Neulan liikkuessa rauhallisesti kohti keskiasentoaan, suunnan muutos arvioidaan oikeaksi. Majakan ylityksen aikana neula voi heilahdella, mutta lento jatkuu viimeksi valitulla ohjaussuunnalla. Kun näyttö tasaantuu ja FROM-lippu näkyy, suunnistus jatkuu normaaliin tapaan.
Hakeutuminen radiaalille Radiaalille hakeutuminen suoritetaan kahdessa vaiheessa: koneen sijainti määritetään suhteessa haluttuun radiaaliin, ja ohjaussuunta valitaan siten, että kone lähestyy radiaalia sopivalla kulmalla, jonka jälkeen kone käännetään radiaalin suuntaan. Käytännön harjoituksissa VOR-näytön tulkinta ja sopivan hakeutumiskulman valitseminen saattavat aluksi tuntua vaikeilta, mutta kokemus tuo mukanaan taidon soveltaa toimenpiteitä joustavasti.
VOR-järjestelmän ominaisuuksia VOR-järjestelmässä saadaan suuntatieto majakalta koneelle riippumatta lentosuunnasta ja koneen asennosta. Taajuusalue ei ole kovin altis häiriöille, mutta näyttö rajoittuu optiseen horisonttiin (ns. radiohorisontti-ilmiö) ja maaston heijastukset voivat heikentää suuntimatarkkuutta. VFR-lentotoiminnassa VOR:n hyödyt korostuvat, ja Suomessa on riittävä VOR-majakoiden verkko tukemaan tätä majakkaverkoston karsimisesta huolimatta (ks. alla). Kevytkoneiden laitteistojen virherajat ovat liikennekoneiden vastaavia suurempia, joten voi esiintyä suuntimavirheitä, mutta näyttö on yleensä luotettava.
VOR:n käyttö VFR-suunnistuksen apuvälineenä Hyvässä säässä ja tutussa maastossa VOR-suunnistustiedot eivät ole erityisen merkittäviä, mutta vaikeissa paikantamisolosuhteissa VOR tarjoaa arvokasta tukea. Suuntimia voidaan ottaa yksinkertaisesti OBS-nupin avulla, ja ristisuuntiman (kahta tai useampaa majakkaa hyödyntämällä) avulla saadaan summittainen sijainti. Poislento ja kohtilento majakalle ovat tavanomaista radiosuunnistusta, ja VOR:n avulla suunnistettaessa navigaatiotarkkuus paranee majakan lähestyessä.
VOR mittarilentosuunnistuksessa Vaikka GPS onkin syrjäyttämässä VOR:ia tärkeimpänä mittarisuunnistuslaitteena, on VOR-pohjaisia mittarilentoväyliä edelleen olemassa. Samoin VOR:iin pohjaavan odotuskuvion ja VOR-pohjaisten mittarilähestymismenetelmien lentäminen kuuluvat mittarilentäjän perustaitoihin.
Historiaa