超短波全方向式無線標識
多くの場合、VOR局と同じ位置に、DME(Distance Measuring Equipment)又は軍用のTACAN(TACtical Air Navigation、DMEの距離機能と軍のパイロットに民間のVORと同じようなデータを提供するTACAN方位角機能の両方を含む。)を配置している。同じ位置に配置されたVORとTACANビーコンを、VORTAC (ボルタック)と呼び、DME付きのVORをVOR/DMEと呼ぶ。DMEによる距離を伴うVORラジアルは、1つの標識局による位置特定を可能にする。なおDMEとTACANの距離測定システムは同一であり、VORTACにおいてはTACAN側の距離測定システムが稼働している。民間航空機はVORTACとVOR-DMEを同一視できる。
DMEは、パイロットに地上局からの航空機の傾斜距離を提供する。傾斜距離は標識局から航空機までを直線で結んだ距離であり、直接距離、すなわち航空機の真下の1点からの地面に沿った距離(航空機の高度とピタゴラスの定理を使って計算できる。)ではない。航空機が局の非常に近くにいる場合を除き、直接距離と傾斜距離の違いは取るに足りないものである。標識局からの距離とラジアルを知ることによって、航空機の位置を、1つの標識局から航空図の上でプロットできる。
計器飛行のための装備を持つ大部分の航空機は、2つのVOR受信機を備えている。主受信機(VOR1)にバックアップを提供することと同様に、別のVOR局からの特定のラジアルをいつ横切るかを見るために第2受信機(VOR2)を見ている間にも、パイロットが(VOR1に設定している。)あるVOR局に対するラジアルを簡単にたどることを可能にする。
)。よって、アラスカ州北海岸にあるVORから北極点に向かう航路があったとすれば、その航路を示す線には“40°”と記されている。ちなみに、真北が基準であれば、“360°”と記されていなければならない。
その下の図は、航空図からVORに関する部分だけを抜き出したものである。中心のシンボルから円周に向かって矢印で示されているのが磁北の方位である。この例でも、磁北が航空図の真上を向いているわけではないことがわかる。また、円周には5°ごとに目盛りが振られ、30°ごとにインデックスが振られている。なお、方位の一の桁は省略されている。
VOR、VOR/DME及びVORTACは航空図上で左のようなシンボルで表される。このシンボルは必ずしもすべての航空図に共通のものというわけではなく、異なったシンボルで描かれていることもあり、この場合は当該航空図の凡例に従う。
この情報は以下の3種類の表示器に供給される。副搬送波を復調した際に得られるモールス符号または音声は可聴帯域にあり、パイロットが聞くことで正しいVOR局を選局しているか否か確認するために用いられる。
VOR指示計
典型的な軽飛行機のVOR指示計は、OBS(Omni Bearing Selector)、CDI(Course Deviation Indicator, コース偏位指示器)及びTO/FROM指示器から成る。OBSは、OBSを回転させるためのつまみ、及び機器の外側あたりにある所望するコースを決めるOBSスケールから成る。CDIは、VOR指示計の中央にあり、コースを逸脱しているかどうかを示している。航空機が選択したコース上にある場合はCDIは中央に位置し、コースを逸脱している場合にはCDIは左右どちらかに寄っていき、コースに戻るための転舵指示を伝える。TO/FROM指示器は、選択されたコースをたどることが航空機がVOR局に近づいているか、VOR局から離れているかを示す。
HSI(Horizontal Situation Indicator, 水平姿勢指示計)
HSIは、総合計器表示方式による航法用計器であり、標準的なVOR指示計より高価で複雑であるが、よりパイロットが使いやすいフォーマットで機首方向情報と航法指示器を統合して表示する。
VORは、標識局のモールス符号(又は音声)による識別符号を合成した信号、及び空中受信器材が標識局から航空機までの磁方位(地球の磁北に対するVOR局からの方位)を求めるための信号を放射状に発射する。この放射状の指向性電波に沿った線を、VOR用語で「ラジアル」と呼ぶ。チャート上の異なるVOR局からの2つのラジアルの交点から、航空機の的確な位置を得ることもできる。
VORは、以前のVAR(Visual-Aural Range)システムから発達し、パイロットが選択可能な標識局への、又は標識局からの360本のコースを提供するように設計されている。1950年代に広く設置された初期のVORは、機械的に回転するアンテナが付いた真空管送信機であった。1960年代初期に、完全に半導体素子を用いた装置と交換され始め、旧来の中長波周波数帯域による無線標識と4コース方向指示のシステム(レンジ (電波航法)(英語版))に取って変わり、1960年代の主要な無線航法システムとなった。それまでの無線標識のいくつかは、4コース方向指示機能を取り外し、中長波無指向性無線標識(Non-Directional Beacon, NDB)として残されている。
VORの大きな利点は、標識局への、又は標識局からの信頼できる航路(ラジアル)を選択でき、簡単にパイロットがたどることができる無線信号を提供するということである。「ビクター・エアウェイ(英語版)(VHF用)」(18,000ft以下)及び「ジェット・ルート」(18,000ft以上)として米国で知られている「エア・ハイウェイ」の全米的ネットワークは、VORと空港とを結んで形成されている。
VORは、VHF帯の108.0MHzから117.95MHz(50kHz間隔)の間で周波数を割り当てられている。
VORシステムは方位の情報を基準位相信号と可変位相信号の位相差に織り込む。主搬送波は全方向性であり、可聴帯域で振幅変調されたモールス符号または音声による識別符号、および30Hzの基準位相信号を含んでいる。
基準位相信号は9,960Hzの副搬送波を周波数変調する。可変位相信号はVORからみた方位分だけ遅れた位相差をもって振幅が変化する。可変位相信号は基準位相信号と同じ30Hzで強弱が変化する。旧来の可変位相信号を発射するVORアンテナは機械的に回転していたが、現在の施設では可動部なしで同じ結果を得るために、指向性アンテナを円形に多数配置したものを順番に走査(360個未満なので送信ON・OFF走査ではなく、複数アンテナ間での空中線電力を変化)させている。
航空機はVOR局からの信号を受信したとき、副搬送波をFM復調し基準位相信号を検出する。また主搬送波(同一周波数の搬送波である無変調電波)をAM復調し可変位相信号を検出する。それら2つの30Hz正弦波を比較し、位相角を測定する。その位相角は「ラジアル」と呼ばれ、VORから見た磁北からの角度で、標識局から見た航空機の方位に等しい。