ระบบสุญญากาศโดยใช้ปั๊มสุญญากาศ (ซ้าย) และเวนทูรี (ขวา)

ตัวบ่งชี้ทิศทาง ( HI ) หรือที่รู้จักกันในชื่อไจโรทิศทาง^{[ 1 ]} ( DG ) หรือตัวบ่งชี้ทิศทาง ( DI ) ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}เป็นเครื่องมือการบินที่ใช้ในเครื่องบินเพื่อแจ้งให้นักบิน ทราบ ถึง ทิศทางของเครื่องบิน

วิธีการหลักในการกำหนดทิศทางในเครื่องบินขนาดเล็กส่วนใหญ่คือเข็มทิศ แม่เหล็ก ซึ่งอย่างไรก็ตาม เข็มทิศแม่เหล็กมีข้อผิดพลาดหลายประเภท รวมถึงข้อผิดพลาดที่เกิดจาก "การเอียง" หรือความลาดเอียงลงของสนามแม่เหล็กโลก ข้อผิดพลาดจากการเอียงทำให้เข็มทิศแม่เหล็กอ่านค่าไม่ถูกต้องเมื่อใดก็ตามที่เครื่องบินเอียง หรือระหว่างการเร่งความเร็วหรือการลดความเร็ว ทำให้ยากต่อการใช้งานในสภาวะการบินใดๆ นอกเหนือจากการบินตรงและราบเรียบอย่างสมบูรณ์ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ นักบินมักจะบังคับเครื่องบินโดยอ้างอิงจากตัวบ่งชี้ทิศทาง เนื่องจากตัวบ่งชี้ทิศทางแบบไจโรสโคปไม่ได้รับผลกระทบจากข้อผิดพลาดจากการเอียงและการเร่งความเร็ว นักบินจะตั้งค่าตัวบ่งชี้ทิศทางใหม่เป็นระยะๆ ให้ตรงกับทิศทางที่แสดงบนเข็มทิศแม่เหล็ก^{[ 4 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

ตัวชี้ทิศทางทำงานโดยใช้ไจโรสโคปซึ่งเชื่อมต่อกับระนาบการหมุนของเครื่องบินด้วยกลไกการติดตั้ง กล่าวคือ ระนาบที่กำหนดโดยแกนตามยาวและแกนแนวนอนของเครื่องบิน ดังนั้น การกำหนดค่าใดๆ ของระนาบการหมุนของเครื่องบินที่ไม่ตรงกับแนวนอนของโลกในพื้นที่นั้นๆ จะส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการแสดงผล ตัวชี้ทิศทางถูกจัดเรียงไว้เพื่อให้แกนไจโรสโคปใช้ในการขับเคลื่อนจอแสดงผล ซึ่งประกอบด้วยแผ่นเข็มทิศวงกลมที่สอบเทียบเป็นองศา ไจโรสโคปจะหมุนด้วยไฟฟ้า หรือใช้กระแสลมที่กรองแล้วจากปั๊มดูด (บางครั้งใช้ปั๊มแรงดันในเครื่องบินที่บินในระดับความสูงมาก) ที่ขับเคลื่อนจาก เครื่องยนต์ของเครื่องบินเนื่องจากโลกหมุน (ω, 15° ต่อชั่วโมง การเคลื่อนตัวปรากฏ) และเนื่องจากข้อผิดพลาดสะสมเล็กน้อยที่เกิดจากการปรับสมดุลของไจโรสโคปที่ไม่สมบูรณ์ ตัวชี้ทิศทางจะเคลื่อนตัวไปตามกาลเวลา (การเคลื่อนตัวจริง) และต้องรีเซ็ตโดยใช้เข็มทิศแม่เหล็กเป็นระยะๆ^{[ 4 ] [ a ]} ​​การเคลื่อนตัวที่ปรากฏนั้นทำนายได้จากω sin ละติจูดและจะมากที่สุดเหนือขั้วโลก เพื่อชดเชยผลกระทบของการเคลื่อนตัวตามอัตราของโลก สามารถตั้งค่าน็อตละติจูดได้ (เฉพาะบนพื้นดินเท่านั้น) ซึ่งจะทำให้เกิดการเคลื่อนตัวจริง (หวังว่าจะเท่ากันและตรงกันข้าม) ในไจโรสโคป มิฉะนั้นจะต้องปรับแนวตัวบ่งชี้ทิศทางด้วยตนเองทุกๆ สิบถึงสิบห้านาทีในระหว่างการตรวจสอบการบินตามปกติ การไม่ทำเช่นนี้เป็นสาเหตุทั่วไปของข้อผิดพลาดในการนำทางในหมู่นักบินใหม่ การเคลื่อนตัวที่ปรากฏอีกประเภทหนึ่งมีอยู่ในรูปแบบของการเคลื่อนตัวจากการขนส่ง ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของเครื่องบินและการบรรจบกันของเส้นเมริเดียนไปทางขั้วโลก มันเท่ากับการเปลี่ยนแปลงเส้นทางตาม เส้นทางการบิน วงกลมใหญ่ (ออร์โธโดรม) ^{[ 9 ]}

ตัวบ่งชี้ทิศทางที่มีราคาแพงกว่าบางตัวจะถูก "ควบคุม" โดยเซ็นเซอร์แม่เหล็กที่เรียกว่าฟลักซ์เกต ฟลักซ์เกตจะตรวจจับสนามแม่เหล็กโลกอย่างต่อเนื่อง และกลไกเซอร์โวจะแก้ไขตัวบ่งชี้ทิศทางอย่างต่อเนื่อง^{[ 4 ]} "ไจโรที่ควบคุม" เหล่านี้ช่วยลดภาระงานของนักบินโดยไม่จำเป็นต้องปรับแนวด้วยตนเองทุกๆ สิบถึงสิบห้านาที

การคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในหน่วยองศาต่อชั่วโมง มีดังนี้:

แม้ว่าจะสามารถคาดการณ์การเบี่ยงเบนได้ แต่ก็จะมีความแปรผันเล็กน้อยจากแบบจำลองพื้นฐานนี้ ซึ่งเกิดจากข้อผิดพลาดของระบบกันสั่น (การใช้งานเครื่องบินที่เบี่ยงเบนจากแนวราบในพื้นที่) และปัจจัยอื่นๆ แหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่พบบ่อยคือการตั้งค่าตัวปรับละติจูดไม่ถูกต้อง (เช่น ตั้งไปที่ซีกโลกตรงข้าม) อย่างไรก็ตาม ตารางนี้ช่วยให้สามารถประเมินได้ว่าตัวบ่งชี้ทำงานได้ตามที่คาดหวังหรือไม่ และเมื่อเปรียบเทียบกับค่าแก้ไขการปรับแนวที่ทำโดยอ้างอิงจากเข็มทิศแม่เหล็ก การเคลื่อนที่ผิดทิศทางขณะขนส่งเป็นผลเสียที่ไม่พึงประสงค์จากการเบี่ยงเบนที่ปรากฏ

• คำย่อและตัวย่อในด้านการบิน
• เข็มทิศเหนี่ยวนำภาคพื้นดิน
• ไจโรสโคปพาสคือเข็มทิศที่อาศัยผลของการหมุนควงแบบไจโรสโคป แทนที่จะอาศัยผลของไจโรสโคปแบบพื้นฐาน
• ตัวบ่งชี้สถานการณ์แนวนอน
• ระบบนำทางเฉื่อย (Inertial navigation system ) เป็นระบบที่ซับซ้อนกว่ามาก โดยใช้ไจโรสโคปหลายตัวร่วมกับมาตรวัดความเร่ง (Accelerometer)