ระบบเครื่องช่วยการเดินอากาศ เป็นระบบอุปกรณ์อำนวยความสะดวกให้แก่อากาศยานในการเดินอากาศ ตั้งแต่ต้นทางจนถึงจุดหมายปลายทางได้อย่างปลอดภัยในทุกช่วงบิน (Phase of Flight) ภายใต้เขตแถลงข่าวการบินของประเทศไทย (Bangkok Flight Information Region : FIR) ตามมาตรฐานขององค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ (International Civil Aviation Organization: ICAO) โดยแบ่งเครื่องช่วยการเดินอากาศสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่

• ประเภทอุปกรณ์ Electronics สำหรับส่งสัญญาณวิทยุ (Radio Navigation Aids) 
• ประเภททัศนวิสัย ซึ่งช่วยในการมองเห็นของนักบิน (Visual Navigation Aids) เช่น ระบบไฟฟ้าสนามบิน (Airfield Lighting System) และป้ายเครื่องหมาย/สัญลักษณ์ต่าง ๆ (Indicators, Signs, Markings and Markers)

ภาพ ช่วงการบิน

ทั้งนี้ บริษัท วิทยุการบินแห่งประเทศไทย จำกัด (บวท.) มีหน้าที่รับผิดชอบเฉพาะในส่วนของอุปกรณ์ระบบวิทยุเครื่องช่วยฯ เท่านั้น สำหรับประเภททัศนวิสัยจะอยู่ในความรับผิดชอบของหน่วยงานเจ้าของสนามบินนั้น ๆ 

ประเภทระบบเครื่องช่วยการเดินอากาศ

1, กลุ่มที่ให้บริการ “นำร่อง” การเดินอากาศ สำหรับช่วงขาออก/ขาเข้า (SID/STAR) ในเขตประชิดสนามบิน (Terminal Area) และสำหรับระหว่างเส้นทางบิน (En Route) ได้แก่ ระบบ NDB/DME และระบบ DVOR/DME

• อุปกรณ์ NDB มีหน้าที่นำอากาศยานให้บินไปตามเส้นทางบินที่ต้องการ (ในที่นี้หมายถึงการบินในทิศ “เข้าหา” สถานี NDB นั่นเอง) โดยให้ข่าวสาร “ทิศทาง” (Direction) แก่อากาศยานในขณะเดินอากาศ
• อุปกรณ์ VOR มีหน้าที่นำอากาศยานให้บินไปตามเส้นทางบินที่ต้องการ (ในที่นี้หมายถึงการบินในทิศ “เข้าหา /ออกจาก” สถานี VOR นั่นเอง) โดยให้ข่าวสาร “มุมในแนวราบ” (Azimuth) แก่อากาศยานในขณะเดินอากาศ ซึ่งถือว่ามีความละเอียดแม่นยำมากกว่า NDB
• อุปกรณ์ DME ช่วยให้อากาศยานทราบว่า ณ ขณะนี้ อยู่ห่างจากสถานีเป็นระยะเท่าใด หรือกล่าวคือ “ระยะห่าง” (Slant Range) ระหว่างอากาศยาน และสถานี DME นั่นเอง

2.  กลุ่มที่ให้บริการ “นำร่อน และลงจอด” การเดินอากาศ ลงสู่สนามบิน (Approach and Landing) ได้แก่ ระบบ ILS/DME ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์เครื่องช่วยฯ ดังต่อไปนี้

• อุปกรณ์ Localizer (LOC) มีหน้าที่นำอากาศยานให้สามารถร่อนลงจอดตามแนวกึ่งกลางทางวิ่ง (Extended Runway Centerline) ได้อย่างปลอดภัย
• อุปกรณ์ Glide Path (GP) มีหน้าที่นำอากาศยานให้สามารถร่อนลงจอดด้วยมุมร่อน (Glide Angle) มาตรฐาน ประมาณ 3 องศา ทำมุมกับพื้นของทางวิ่งได้อย่างปลอดภัย
• อุปกรณ์ Marker Beacon (MB) ช่วยให้อากาศยาน ณ ขณะที่เดินอากาศอยู่เหนือสถานี MB ทราบว่าอยู่ห่างจากหัวทางวิ่ง (Runway Threshold) เป็นระยะทางประมาณเท่าไร เนื่องจากแต่ละประเภทของสถานี MB จะถูกติดตั้งห่างจากหัวทางวิ่งเป็นระยะทางตามข้อกำหนด
• อุปกรณ์ DME (หลักการคล้ายกับอุปกรณ์ DME ในกลุ่มที่ 1 เพียงแต่ออกอากาศด้วยกำลังส่งที่ต่ำกว่า)
• อุปกรณ์ Compass Locator คือ NDB ที่มีกำลังส่งต่ำ มีหน้าที่นำอากาศยานเข้าสู่ระบบเครื่องช่วยฯ ILS แต่อุปกรณ์ประเภทนี้ ไม่ถูกจัดเป็นส่วนหนึ่งของระบบ ILS

ภาพตำแหน่งที่ตั้งโดยสังเขปของอุปกรณ์ /ระบบวิทยุเครื่องช่วยฯ แต่ละประเภท

ระบบเครื่องช่วยการเดินอากาศอนาคต

จากที่กล่าวมาแล้วข้างต้นเป็นระบบวิทยุเครื่องช่วยฯ ที่ใช้งานในปัจจุบัน (Conventional Navigation Aid System) อย่างไรก็ตาม เพื่อรองรับปริมาณจราจรทางอากาศที่มีอัตราการเติบโตเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทุกปี ประกอบกับความคาดหวังในการปรับปรุงประสิทธิภาพ (Efficiency) การให้บริการเดินอากาศในอนาคตให้มีค่าสูงขึ้น ดังนั้น ICAO จึงเสนอแนะเทคโนโลยีการบริหารจัดการห้วงอากาศแบบใหม่ คือ PBN (Performance Based Navigation) ซึ่งปรับเปลี่ยนวิธีการเดินอากาศจากแบบดั้งเดิม ที่ต้องบิน “เข้าหา /ออกจาก” สถานี VOR มาเป็นการบิน “เข้าหา /ออกจาก” Waypoint ซึ่งได้ถูกกำหนดตำแหน่งตามเส้นทางบิน และนอกจากนี้อากาศยานจะต้องไม่บินล้ำออกนอกเส้นทาง ที่มีความกว้างตามที่ได้ระบุไว้ หรือกำหนดเงื่อนไข (Specified Containment Area) เอาไว้ ซึ่งในการบินเช่นนี้ได้ ก็ต่อเมื่อเทคโนโลยีของระบบเครื่องช่วยฯ ได้ถูกปรับเปลี่ยนจากระบบวิทยุเครื่องช่วยฯ แบบดั้งเดิม มาเป็นระบบดาวเทียม GNSS (Global Navigation Satellite System) เพื่อช่วยระบุพิกัด/ตำแหน่งของอากาศยาน ณ แต่ละช่วงเวลา ซึ่งจะทำให้อากาศยานสามารถเดินอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปลอดภัยมากยิ่งขึ้น เช่น สามารถบินด้วยเส้นทางบินที่สั้นลง ซึ่งเป็นการลดปริมาณการเผาไหม้เชื้อเพลิงของอากาศยานได้ นอกจากนี้ระบบ GNSS สามารถให้การเดินอากาศด้วยเส้นทางบินแบบคู่ขนานได้ พร้อมแจ้งเตือนการออกนอกเส้นทางบินแบบทันที ณ ขณะอยู่บนอากาศยาน โดยไม่ต้องพึ่งพาการตรวจจับ/รับแจ้งเตือน (Radar Monitor) จากผู้ควบคุมจราจรทางอากาศ หรือ ATC (Air Traffic Controller)

ภาพการขับเคลื่อน/ปรับเปลี่ยนการเดินอากาศจากรูปแบบดั้งเดิมไปสู่รูปแบบใหม่ ก. รูปแบบดั้งเดิม (Conventional Routes)  

ข. รูปแบบ RNAV PBN   ค. รูปแบบ RNP PBN
 

ทั้งนี้ การเพิ่มประสิทธิภาพในการนำระบบ GNSS มาใช้งานใน phase of flight ที่ต้องการความถูกต้อง (Accuracy) และความน่าเชื่อถือ (Integrity) สูงขึ้น ICAO ได้กำหนดให้นำระบบ GNSS ร่วมใช้งานกับระบบเสริมสมรรถนะ (Augmentation System) ประเภท ABAS (Aircraft-Based Augmentation System), SBAS (Satellite-Based Augmentation System) หรือ GBAS (Ground-Based Augmentation System) ดังแสดงในรูปด้านล่าง
 

การเปรียบเทียบสมรรถนะการ “นำร่อน” โดยอาศัยระบบเครื่องช่วยฯ แบบต่าง ๆ

นอกจากนี้ ในกรณีที่ระบบดาวเทียม GNSS หยุดให้บริการ (Outage) ไม่ว่าจะด้วยสาเหตุใดก็ตาม บวท. ได้มีการวางแผนสำรองเพื่อรองรับกรณีฉุกเฉินดังกล่าวด้วยเช่นกัน เช่น การวางโครงข่ายสำรองระบบ DME/DME เพิ่มเติมเพื่อให้ระบบเครื่องช่วยฯ แบบดั้งเดิมร่วมกับ DME ที่ติดตั้งใหม่ สามารถบินแบบ RNAV ได้ รวมทั้งลดภาระ (Workload) ของ ATC ในกรณีปรับเปลี่ยนระเบียบวิธีการบินเมื่อเกิดเหตุการณ์ฉุกเฉิน (Contingency Procedure) โดยมีการจำลองสัญญาณ DME/DME Coverage ตามรูปที่แสดงด้านล่าง ที่แสดงให้เห็นพื้นที่ที่จำเป็นต้องติดตั้ง DME เพิ่มเติม เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ให้บริการทั่วประเทศ

ภาพ การจำลองสัญญาณ DME/DME Coverage ที่ระดับความสูง 7,000 ฟุต จากสถานี DME ที่อยู่ภายใต้ความรับผิดชอบของ บวท. ณ ปัจจุบัน จำนวนทั้งสิ้น 36 สถานี