ในด้านการบินพาณิชย์นั้น เครื่องมือในการช่วยนำทางเครื่องบินมีหลายประเภท หนึ่งในนั้นก็คือสิ่งที่เรียกว่า “VOR/DME” ย่อมาจาก “VHF Omnidirectional Range/Distance Measuring Equipment” ซึ่งเป็นการผสานเข้ากันระหว่างเทคโนโลยี VOR และ DME สำหรับทำหน้าที่เป็นเสาสัญญาณวิทยุรูปแบบหนึ่งในการนำทางเครื่องบินไปในที่ต่าง ๆ จนกระทั่งเดินทางถึงท่าอากาศยานปลายทาง

ก่อนอื่นเราจะต้องมาดูก่อนว่า VOR และ DME แตกต่างกันอย่างไร เหตุใดจึงถูกนำมารวมกัน

สถานีวิทยุ VOR_DME ภายในท่าอากาศยาน

VOR หรือ VHF (Very High Frequency) Omnidirectional Range คือ เทคโนโลยีคลื่นวิทยุภาคพื้นดินความถี่สูง เนื่องจากเรารู้ว่า VOR ตั้งอยู่ที่ใด เราก็จะสามารถระบุได้ว่าขณะนี้เครื่องบินกำลังหันไปในทิศทางใดสัมพัทธ์กับเสาสัญญาณ VOR

หลักการทำงานของเสาสัญญาณ VOR เบื้องต้นคือการส่งสัญญาณ 2 สัญญาณออกไปพร้อม ๆ กัน สัญญาณแรกคือสัญญาณหลักหรือสัญญาณอ้างอิง ในขณะที่อีกสัญญาณหนึ่งคือสัญญาณผันแปรที่จะเปลี่ยนทิศทางการส่งสัญญาณตลอดเวลา เครื่องบินที่มีตัวรับสัญญาณ VOR ก็จะสามารถเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างสัญญาณอ้างอิงและสัญญาณผันแปรเพื่อคำนวณทิศทางของเครื่องบินได้นั่นเอง

ภาพแสดงตำแหน่งของสถานี VOR บนแผนที่การบิน

อย่างไรก็ตาม VOR นั้นเป็นเครื่องมือนำทางชนิด “Non-precision” หมายความว่าการนำทางด้วย VOR เพียงอย่างเดียวนั้นบอกได้เพียงแค่ทิศทาง คล้ายกับเป็นเข็มทิศใช้อ้างอิง หากจะใช้ VOR ในการนำทางให้ดียิ่งขึ้นจะต้องมีเทคโนโลยีอีกตัวเพื่อมาช่วยบอกระยะทางของเครื่องบินจาก VOR

หลักการทำงานของสถานี VOR_DME

เครื่องมือที่ทำหน้าที่ในการวัดระยะทางจากเสา VOR ไปยังเครื่องบินเรียกว่า DME หรือ Distance Measuring Equipment ซึ่งใช้หลักการการส่งสัญญาณวิทยุจากเครื่องบินไปยังอุปกรณ์ DME จากนั้นอุปกรณ์ DME จะส่งสัญญาณตอบรับกลับไปยังเครื่องบิน เวลาระหว่างการส่งสัญญาณและการรับสัญญาณตอบกลับสามารถนำมาคำนวณย้อนกลับเป็นระยะห่าง (Slant Range) ระหว่างเครื่องบินและเสา DME ได้

เนื่องจากเรารู้ความสูงของเครื่องบินจากเครื่องมือวัดความสูง เช่น Radar Altimeter หรือ Barometric Altimeter เราจึงสามารถนำตัวแปรทั้งสองมาคำนวณหาระยะห่างบนพื้น (Ground Distance) ระหว่างเสาสัญญาณ DME และเครื่องบินได้

สถานีวิทยุ VOR_DME ภาคพื้นสำหรับใช้ในการระบุตำแหน่งโดยอากาศยาน

เมื่อนำเทคโนโลยี DME และ VOR มารวมกัน เราก็จะได้เป็นเสาสัญญาณที่สามารถใช้ในการบอกระยะห่างและทิศทางของเครื่องบินสัมพัทธ์กับเสาสัญญาณทั้งสองได้ หรือ VOR/DME เทคโนโลยีนี้สามารถนำมาใช้เป็นจุดกำหนดตำแหน่งบนเส้นทางการบิน หรือ Waypoint ได้ เช่น การตั้ง Autopilot ให้บินไปยัง VOR/DME หนึ่ง ๆ ซึ่งทั่วโลกนั้นมีเสาสัญญาณ VOR/DME ประมาณ 3,000 เสา

การทำงานของ VOR/DME นั้นเรียกได้ว่าคล้ายคลึงกับเรดาร์ทุติยภูมิแต่มีจุดประสงค์ตรงข้ามกัน ขณะที่เรดาร์ทุติยภูมิต้องการทราบว่าเครื่องบินอยู่ที่ใด แต่ในระบบ VOR/DME เครื่องบินต้องการทราบว่าเสาสัญญาณ VOR/DME อยู่ที่ไหน

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันเริ่มมีการปลดระวางเสาสัญญาณ VOR/DME และหันไปใช้ระบบนำทางด้วย GNSS (Global Navigation Satellite System) อย่าง GPS ซึ่งมีความแม่นยำกว่าแล้ว แต่ในขณะเดียวกัน VOR/DME ก็ยังถูกใช้งานเป็นระบบสำรองอยู่

เรียบเรียงโดย : โชติทิวัตถ์ จิตต์ประสงค์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

รู้จัก VOR/DME หนึ่งในสถานีวิทยุนำทางหลักในการบินพาณิชย์