Który z przedstawionych na rysunku podzespołów wyznacza i przekazuje do komputera autopilota sygnał uchybu pomiędzy pożądanym kursem magnetycznym a kursem bieżącym, o dokładności umożliwiającej wykonanie dwugodzinnego lotu zgodnie z planem?
Prawidłowa odpowiedź to HSI, bo właśnie ten przyrząd „składa” w jednym miejscu informację o kursie statku powietrznego oraz o zadanym kierunku z radionawigacji albo GPS i potrafi wygenerować bardzo precyzyjny sygnał uchybu kursowego dla autopilota. HSI (Horizontal Situation Indicator) łączy w sobie cechy żyrokompasu kierunkowego i wskaźnika nawigacyjnego VOR/LOC/GPS. Dzięki temu komputer autopilota nie musi osobno porównywać kursu z DG i odchyłki z CDI – dostaje już gotowy, zlinearyzowany sygnał „fly left / fly right” o małej histerezie i wysokiej dokładności kątowej. W typowych instalacjach GA, zgodnych z zaleceniami producentów awioniki i standardami DO-160/DO-178 dla systemów lotniczych, HSI udostępnia do autopilota wyjście oznaczane często jako heading error albo course error. Ten sygnał jest proporcjonalny do różnicy między pożądanym kursem magnetycznym (wybranym pokrętłem HDG lub poprzez nawigację – np. radial VOR czy ścieżka GPS) a aktualnym kursem samolotu. Dzięki temu autopilot może bardzo płynnie sterować serwem przechylenia (roll servo), utrzymując zaplanowaną linię drogi nawet przez wielogodzinny lot IFR. W praktyce pilot ustawia na panelu autopilota tryb HDG lub NAV, a HSI przekazuje do komputera autopilota sygnał błędu, który jest na bieżąco kompensowany wychyleniem lotek. Moim zdaniem to jedno z kluczowych przyrządów w klasycznym „szklano-analogowym” kokpicie, bo zapewnia zarówno dobrą świadomość sytuacyjną pilota, jak i stabilne odniesienie dla systemów automatycznego sterowania.
W tym zadaniu łatwo się złapać na tym, że prawie każdy z pokazanych przyrządów ma coś wspólnego z kursem albo z nawigacją, ale tylko jeden z nich realnie generuje do autopilota precyzyjny sygnał uchybu pomiędzy kursem zadanym a bieżącym. Turn coordinator w typowych małych autopilotach dostarcza przede wszystkim informacji o ruchu kątowym w osi przechylenia i często o pochyleniu, czyli jest wykorzystywany do stabilizacji, tłumienia kołysań i utrzymania zadanej prędkości przechyłu. On nie „wie”, jaki kurs jest pożądany – mierzy jedynie prędkość obrotu, więc nie może sam z siebie dostarczyć sygnału błędu kursu względem wartości zadanej. Directional gyro z kolei pokazuje aktualny kurs magnetyczny (pośrednio, przez żyroskop stabilizowany w przestrzeni), ale nie porównuje go z żadnym sygnałem nawigacyjnym. To po prostu odniesienie kierunkowe w kabinie. Autopilot może z DG wziąć informację o aktualnym headingu, jednak brakuje tu tej drugiej składowej – kursu zadanego – więc też nie powstaje precyzyjny sygnał uchybu, tylko czysta informacja o położeniu kątowym. VOR/LOC/GPS natomiast generuje sygnał błędu względem wybranej linii drogi (radialu, osi LOC, ścieżki GPS), ale robi to w osi lateralnej względem ścieżki, a nie względem kursu magnetycznego samego w sobie. Typowy wskaźnik CDI z VOR/LOC/GPS nie „zestawia” tej informacji z aktualnym headingiem – to pilot lub inny przyrząd musi powiązać jedno z drugim. Typowym błędem myślowym jest założenie, że skoro dane urządzenie ma w nazwie VOR/LOC/GPS albo pokazuje skalę kierunkową, to ono automatycznie steruje autopilotem. W dobrze zaprojektowanych instalacjach zgodnych z zaleceniami producentów awioniki sygnał dokładnego uchybu kursowego dla funkcji HDG/NAV dostarcza HSI, które integruje dane żyroskopowe z nawigacyjnymi i przekazuje do autopilota już przetworzony, bardzo dokładny sygnał „ile stopni w lewo/prawo”, umożliwiający utrzymanie planowanego kursu przez długi, nawet dwugodzinny lot.