Rango omnidireccional VHF

En 1937, David GC Luck solicitó una patente para una radiobaliza giratoria en nombre de RCA Corporation , la cual fue concedida en 1940. Posteriormente, ese mismo año, solicitó dos patentes adicionales para un radiotelescopio omnidireccional. Las radiobalizas anteriores limitaban al piloto a una ruta definida, sin información sobre su posible desviación. Luck describió su radiobaliza como un faro: «Todo esto funciona como un faro que emite dos tipos de luz: un haz que barre constantemente y un destello que se emite en todas direcciones mientras el haz apunta al norte. Si se mide el intervalo entre el destello y el momento en que el haz pasa por encima, se conoce la dirección exacta desde el faro». ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

Desarrollado a partir de sistemas anteriores de radiotelemetría visual y auditiva (VAR), el desarrollo del VOR formó parte de un programa civil/militar estadounidense para ayudas a la navegación aeronáutica. ^{[ 2 ]} En 1949, la CAA (Administración de Aeronáutica Civil) de EE. UU. puso en funcionamiento el VOR para el acimut/rumbo de una aeronave hacia/desde una instalación VOR y el DME UHF ₍₁₉₅₀₎ ^{[ 3 ]} y el primer estándar de equipo de medición de distancia de la OACI, ^{[ 4 ]} . En 1950, la OACI estandarizó el VOR y el DME ₍₁₉₅₀₎ en el Anexo 10, ed.1. ^{[ 4 ] [ 19 ]}

El VOR fue diseñado para proporcionar rumbos de 360 ​​grados hacia y desde la estación, seleccionables por el piloto. Los primeros transmisores de tubos de vacío con antenas de rotación mecánica se instalaron ampliamente en la década de 1950 y comenzaron a ser reemplazados por unidades totalmente de estado sólido a principios de la década de 1960. El DVOR se implementó gradualmente y se convirtió en el principal sistema de radionavegación en la década de 1960, cuando reemplazó al antiguo sistema de radiobalizas y cuatro rumbos (rango de frecuencia baja/media) . Algunas de las antiguas estaciones de alcance sobrevivieron, con las características direccionales de cuatro rumbos eliminadas, como radiobalizas no direccionales de baja o media frecuencia ( NDB ).

Se estableció una red mundial terrestre de "autopistas aéreas", conocidas en EE. UU. como aerovías Victor (por debajo de 18 000 pies o 5500 m ) y "rutas de jet" (a partir de 18 000 pies), que conectaban VOR. Una aeronave puede seguir una trayectoria específica de estación en estación sintonizando las estaciones sucesivas en el receptor VOR y, a continuación, siguiendo el rumbo deseado en un indicador radiomagnético, o bien configurándolo en un indicador de desviación de rumbo (CDI) o en un indicador de situación horizontal (HSI, una versión más sofisticada del indicador VOR) y manteniendo un puntero de rumbo centrado en la pantalla.  

A partir de 2005, debido a los avances tecnológicos, muchos aeropuertos están reemplazando las aproximaciones VOR y NDB con procedimientos de aproximación RNAV (GNSS); sin embargo, los costos de actualización de receptores y datos ^{[ 20 ]} siguen siendo lo suficientemente significativos como para que muchas aeronaves pequeñas de aviación general no estén equipadas con equipos GNSS certificados para navegación primaria o aproximaciones.

Las señales VOR ofrecen una precisión y fiabilidad considerablemente mayores que las NDB debido a una combinación de factores. El más importante es que el VOR proporciona una marcación desde la estación hasta la aeronave que no varía con el viento ni la orientación de la aeronave. La radio VHF es menos vulnerable a la difracción (desviación de la trayectoria) alrededor de accidentes geográficos y costas. La codificación de fase sufre menos interferencias por tormentas eléctricas.

Las señales VOR ofrecen una precisión predecible de 90 m (300 pies) , 2 sigma a 2 NM desde un par de balizas VOR; ^{[ 21 ]} en comparación con la precisión del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) sin aumento, que es inferior a 13 metros, 95%. ^{[ 21 ]}   

Las estaciones VOR, al ser de VHF, operan por "línea de visión". Esto significa que si, en un día perfectamente despejado, no se puede ver el transmisor desde la antena receptora, o viceversa, la señal será imperceptible o inutilizable. Esto limita el alcance de VOR (y DME ) al horizonte, o incluso más cerca si hay montañas de por medio. Si bien los modernos equipos de transmisión de estado sólido requieren mucho menos mantenimiento que las unidades antiguas, una extensa red de estaciones, necesaria para proporcionar una cobertura razonable a lo largo de las principales rutas aéreas, representa un costo significativo en la operación de los sistemas de aerovías actuales.

Por lo general, el identificador de una estación VOR representa una ciudad, pueblo o aeropuerto cercano. Por ejemplo, la estación VOR ubicada en el Aeropuerto Internacional John F. Kennedy tiene el identificador JFK.

A los VOR se les asignan canales de radio entre 108,0 MHz y 117,95 MHz (con un espaciado de 50 kHz); esto se encuentra en el rango de muy alta frecuencia (VHF). Los primeros 4 MHz se comparten con la banda del sistema de aterrizaje instrumental (ILS). En Estados Unidos, las frecuencias dentro de la banda de paso de 108,00 a 111,95 MHz que tienen un primer dígito par de 100 kHz después del punto decimal (108,00, 108,05, 108,20, 108,25, etc.) están reservadas para las frecuencias VOR, mientras que las frecuencias dentro de la banda de paso de 108,00 a 111,95 MHz con un primer dígito impar de 100 kHz después del punto decimal (108,10, 108,15, 108,30, 108,35, etc.) están reservadas para el ILS. ^{[ 22 ]}        

El VOR codifica el acimut (dirección desde la estación) como la relación de fase entre una señal de referencia y una señal variable. Una de ellas se modula en amplitud y la otra en frecuencia. En los VOR convencionales (CVOR), la  señal de referencia de 30 Hz se modula en frecuencia (FM) sobre una subportadora  de 9960 Hz . En estos VOR, la modulación de amplitud se logra mediante la rotación de una antena ligeramente direccional, en fase exacta con la señal de referencia, a 30 revoluciones por segundo. Las instalaciones modernas son VOR Doppler (DVOR), que utilizan una matriz circular de, por lo general, 48 antenas omnidireccionales y sin partes móviles. La antena activa se mueve electrónicamente alrededor de la matriz circular para crear un efecto Doppler, lo que resulta en la modulación de frecuencia. La señal modulada en amplitud se transmite desde una antena omnidireccional independiente . Por lo tanto, en este tipo de VOR, los roles de modulación de amplitud y frecuencia se invierten. La decodificación en la aeronave receptora se produce de la misma manera para ambos tipos de VOR: se detectan los componentes AM y FM de 30 Hz y luego se comparan para determinar el ángulo de fase entre ellos. 

La señal VOR también contiene un identificador de estación en código Morse de onda continua modulada (MCW) de 7  ppm, y normalmente contiene un canal de voz modulado en amplitud (AM).

Esta información se transmite a través de una interfaz analógica o digital a uno de los cuatro tipos comunes de indicadores:

1. Un indicador VOR típico para aviones ligeros, a veces llamado "indicador omnidireccional" u OBI ^{[ 23 ],} se muestra en la ilustración al inicio de esta entrada. Consta de una perilla para girar un "selector omnidireccional" (OBS), la escala del OBS alrededor del instrumento y un indicador de desviación de rumbo vertical (CDI). El OBS se utiliza para establecer el rumbo deseado, y el CDI se centra cuando la aeronave está en el rumbo seleccionado o proporciona comandos de dirección izquierda/derecha para regresar al rumbo. Un indicador de "ambigüedad" (TO-FROM) muestra si seguir el rumbo seleccionado llevaría a la aeronave hacia la estación o la alejaría de ella. El indicador también puede incluir un puntero de senda de planeo para usar cuando se reciben señales ILS completas .
2. Un indicador radiomagnético (RMI) presenta una flecha de rumbo superpuesta en una tarjeta giratoria que muestra la dirección actual de la aeronave en la parte superior del dial . La "cola" de la flecha apunta al radial actual desde la estación y la "cabeza" apunta al rumbo recíproco (con una diferencia de 180°) hacia la estación. Un RMI puede mostrar información de más de un receptor VOR o ADF simultáneamente.
3. Un indicador de situación horizontal (HSI), desarrollado posteriormente al RMI, es considerablemente más caro y complejo que un indicador VOR estándar, pero combina la información de rumbo con la pantalla de navegación en un formato mucho más fácil de usar, similar a un mapa móvil simplificado.
4. Un sistema de navegación de área (RNAV) es una computadora de a bordo con pantalla que puede incluir una base de datos de navegación actualizada. Se requiere al menos una estación VOR/DME para que la computadora pueda trazar la posición de la aeronave en un mapa móvil o mostrar la desviación de rumbo y la distancia con respecto a un punto de referencia (estación VOR virtual). También se han fabricado sistemas RNAV que utilizan dos VOR o dos DME para definir un punto de referencia; estos suelen denominarse con otros nombres, como "equipo de cálculo de distancia" para el tipo de doble VOR o "DME-DME" para el tipo que utiliza más de una señal DME.

En muchos casos, las estaciones VOR cuentan con equipos de medición de distancia (DME) o sistemas de navegación aérea táctica ( TACAN ) militares ubicados en el mismo lugar  . Estos últimos incluyen tanto la función de distancia del DME como una función de acimut TACAN independiente que proporciona a los pilotos militares datos similares a los del VOR civil. Una baliza VOR y TACAN ubicadas en el mismo lugar se denomina VORTAC . Un VOR ubicado únicamente con DME se denomina VOR-DME. Un radial VOR con distancia DME permite determinar la posición en una sola estación. Tanto los VOR-DME como los TACAN comparten el mismo sistema DME.

Los VORTAC y los VOR-DME utilizan un esquema estandarizado de emparejamiento de frecuencia VOR con canal TACAN/DME ^{[ 22 ]} , de modo que una frecuencia VOR específica siempre se empareja con un canal TACAN o DME específico ubicado en el mismo lugar. En equipos civiles, se sintoniza la frecuencia VHF y se selecciona automáticamente el canal TACAN/DME apropiado.

Aunque los principios de funcionamiento son diferentes, los VOR comparten algunas características con la sección de localización del ILS y utilizan la misma antena, equipo receptor e indicador en la cabina. Al seleccionar una estación VOR, el OBS se activa y permite al piloto seleccionar el radial deseado para la navegación. Al seleccionar una frecuencia de localización, el OBS no se activa y el indicador se controla mediante un convertidor de localización, generalmente integrado en el receptor o indicador.

Una estación VOR cubre un volumen de espacio aéreo denominado Volumen de Servicio. Algunas estaciones VOR tienen un área geográfica relativamente pequeña protegida de interferencias de otras estaciones en la misma frecuencia; se denominan VOR terminales o T-VOR. Otras estaciones pueden tener protección hasta 130 millas náuticas (240 kilómetros) o más. Se suele creer que existe una diferencia estándar en la potencia de salida entre las estaciones T-VOR y otras estaciones, pero en realidad, la potencia de salida de las estaciones se ajusta para proporcionar una intensidad de señal adecuada dentro del volumen de servicio específico de cada sitio.

En Estados Unidos, existen tres volúmenes de servicio estándar (SSV): terminal, bajo y alto (los volúmenes de servicio estándar no se aplican a las rutas publicadas bajo reglas de vuelo instrumental (IFR)). ^{[ 24 ]}

Además, en 2021 se añadieron dos nuevos volúmenes de servicio  : «VOR bajo» y «VOR alto»  , que proporcionan una cobertura ampliada por encima de los 5000 pies AGL. Esto permite que las aeronaves sigan recibiendo señales VOR fuera de ruta a pesar de la reducción en el número de estaciones terrestres VOR proporcionadas por la Red Operativa Mínima VOR. ^{[ 25 ]}

Las estaciones VOR y NDB más antiguas se utilizaban tradicionalmente como puntos de intersección en las aerovías . Una aerovía típica va de estación en estación en línea recta. Al volar en un avión comercial , un observador notará que la aeronave vuela en línea recta, interrumpida ocasionalmente por un giro hacia una nueva ruta. Estos giros suelen realizarse cuando la aeronave pasa por encima de una estación VOR o en una intersección aérea definida por uno o más VOR. Los puntos de referencia de navegación también pueden definirse por el punto de intersección de dos radiales de diferentes estaciones VOR, o por un radial VOR y una distancia DME. Esta es la forma básica de RNAV y permite la navegación a puntos alejados de las estaciones VOR. A medida que los sistemas RNAV se han vuelto más comunes, en particular los basados ​​en GPS , cada vez más aerovías se han definido mediante dichos puntos, eliminando la necesidad de algunos de los costosos VOR terrestres.

En muchos países existen dos sistemas de vías aéreas separados, uno a niveles inferiores y otro a niveles superiores: las vías aéreas inferiores (conocidas en EE. UU. como Victor Airways ) y las rutas aéreas superiores (conocidas en EE. UU. como rutas Jet ).

La mayoría de las aeronaves equipadas para vuelo instrumental (IFR) cuentan con al menos dos receptores VOR. Además de servir de respaldo al receptor principal, el segundo receptor permite al piloto seguir fácilmente un radial hacia o desde una estación VOR mientras observa el segundo receptor para detectar cuándo se cruza un radial determinado de otra estación VOR, lo que permite determinar la posición exacta de la aeronave en ese momento y le da al piloto la opción de cambiar al nuevo radial si lo desea.

A partir de 2008Los sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) basados ​​en el espacio, como el Sistema de Posicionamiento Global ( GPS ), están reemplazando cada vez más al VOR y otros sistemas terrestres. ^{[ 27 ]} En 2016, el GNSS se estableció como requisito principal de navegación para aeronaves IFR en Australia. ^{[ 8 ]}

Los sistemas GNSS tienen un menor coste de transmisor por cliente y proporcionan datos de distancia y altitud. Los futuros sistemas de navegación por satélite, como Galileo de la Unión Europea , y los sistemas de aumento de GPS están desarrollando técnicas para igualar o superar la precisión del VOR. Sin embargo, el bajo coste de los receptores VOR, la amplia base instalada y la compatibilidad de los equipos receptores con el ILS probablemente prolonguen el dominio del VOR en las aeronaves hasta que el coste de los receptores espaciales disminuya a un nivel comparable. En 2008, en Estados Unidos, las aproximaciones basadas en GPS superaban en número a las basadas en VOR, pero las aeronaves IFR equipadas con VOR superaban en número a las equipadas con GPS.

Existe cierta preocupación por la posible interferencia o el sabotaje en la navegación GNSS , lo que ha llevado en muchos países a mantener estaciones VOR como sistema de respaldo. La señal VOR tiene la ventaja de ofrecer una representación estática del terreno local.

La FAA de EE. UU. planea ^{[ 28 ]} para 2020 desmantelar aproximadamente la mitad de las 967 ^{[ 29 ]} estaciones VOR en EE. UU., manteniendo una "Red Operativa Mínima" para brindar cobertura a todas las aeronaves a más de 5000 pies sobre el suelo. La mayoría de las estaciones desmanteladas estarán al este de las Montañas Rocosas , donde hay mayor superposición en la cobertura entre ellas. El 27 de julio de 2016, se publicó una declaración de política final ^{[ 30 ]} que especifica las estaciones que se desmantelarán para 2025. Un total de 74 estaciones se desmantelarán en la Fase 1 (2016-2020), y 234 estaciones más están programadas para ser retiradas del servicio en la Fase 2 (2021-2025).

En el Reino Unido, 19 transmisores VOR permanecerán operativos al menos hasta 2020. Los de Cranfield y Dean Cross fueron desmantelados en 2014, y los 25 restantes serán evaluados entre 2015 y 2020. ^{[ 31 ] [ 32 ]} Se están llevando a cabo esfuerzos similares en Australia, ^{[ 33 ]} y en otros lugares.

En el Reino Unido y Estados Unidos, se prevé que los transmisores DME se mantengan en funcionamiento en un futuro próximo incluso después de que se desmantelen los VOR ubicados en el mismo lugar. ^{[ 7 ] [ 10 ]} Sin embargo, existen planes a largo plazo para desmantelar DME, TACAN y NDB.

La señal convencional codifica el identificador de estación, i ( t ) , la voz opcional a ( t ) , la señal de referencia de navegación en c ( t ) y el componente isotrópico (es decir, omnidireccional). La señal de referencia se codifica en una subportadora F3 (color). La señal de navegación variable se codifica mediante la rotación mecánica o eléctrica de una antena direccional, g ( A , t ) , para producir modulación A3 (escala de grises). Los receptores (con trazas emparejadas en color y escala de grises) ubicados en diferentes direcciones con respecto a la estación generan una alineación distinta de las señales demoduladas F3 y A3.

$${\displaystyle {\begin{array}{rcl}e(A,t)&=&\cos(2\pi F_{c}t)(1+c(t)+g(A,t))\\c(t)&=&M_{i}\cos(2\pi F_{i}t)~i(t)\\&+&M_{a}~a(t)\\&+&M_{d}\cos(2\pi \int _{0}^{t}(F_{s}+F_{d}\cos(2\pi F_{n}t))dt)\\g(A,t)&=&M_{n}\cos(2\pi F_{n}tA)\\\end{array}}}$$

La señal Doppler codifica el identificador de la estación,${\displaystyle \ i(t)\ ,}$voz de audio opcional,${\displaystyle \ a(t)\ ,}$señal variable de navegación en${\displaystyle \ c(t)\ ,}$y el componente isotrópico (es decir, omnidireccional). La señal de la variable de navegación está modulada en A3 (escala de grises). La señal de referencia de navegación está retardada,${\displaystyle \ t_{+}\ ,t_{-}\ ,\ }$al hacer girar eléctricamente un par de transmisores. El desplazamiento al azul Doppler cíclico, y el correspondiente desplazamiento al rojo Doppler, a medida que un transmisor se acerca y se aleja del receptor, da como resultado la modulación F3 (color). El emparejamiento de transmisores desplazados por igual por encima y por debajo de la frecuencia portadora isotrópica produce las bandas laterales superior e inferior. El acercamiento y alejamiento por igual en lados opuestos del mismo círculo alrededor del transmisor isotrópico produce la modulación de subportadora F3.${\displaystyle \ g(A,t)~.}$

$${\displaystyle {\begin{array}{rcl}t&=&t_{+}(A,t)-{\frac {\ R\ }{C}}\ \sin \!\left(\ 2\pi \ F_{n}\ t_{+}(A,t)+A\ \right)\\t&=&t_{-}(A,t)+{\frac {\ R\ }{C}}\ \sin \!\left(\ 2\pi \ F_{n}\ t_{-}(A,t)+A\ \right)\\\\e(A,t)&=&\left(\ 1+c(t)\ \right)\ \cos \!\left(\ 2\pi \ F_{c}\ t\ \right)~+~g(A,t)\\\\c(t)&=&M_{i}\cos \!\left(\ 2\pi \ F_{i}\ t\ \right)\ i(t)~+~M_{a}\ a(t)~+~M_{n}\cos \!\left(\ 2\pi \ F_{n}\ t\ \right)\\\\g(A,t)&=&{\tfrac {1}{2}}\ M_{d}\ \cos \!\left(\ 2\pi \left(F_{c}+F_{s}\right)\ t_{+}(A,t)\ \right)\\&+&{\tfrac {1}{2}}\ M_{d}\ \cos \!\left(\ 2\pi \left(F_{c}-F_{s}\right)\ t_{-}(A,t)\ \right)\\\end{array}}}$$

donde el radio de revolución${\displaystyle \ R={\frac {\ F_{d}\ C\ }{\ 2\pi \ F_{n}\ F_{c}\ }}\ }$es 6,76 ± 0,3 m .

La aceleración del transmisor${\displaystyle \ 4\pi ^{2}\ F_{n}^{2}\ R\ }$(24.000  g) hace que la revolución mecánica sea impracticable y reduce a la mitad ( desplazamiento al rojo gravitacional ) la relación de cambio de frecuencia en comparación con los transmisores en caída libre.

Las matemáticas para describir el funcionamiento de un DVOR son mucho más complejas de lo que se ha indicado anteriormente. La referencia a "rotación electrónica" es una gran simplificación. La principal complicación radica en un proceso llamado "mezcla".

Otra complicación radica en que la fase de las señales de banda lateral superior e inferior debe estar sincronizada. El receptor detecta la señal compuesta. El proceso electrónico de detección desplaza la portadora a 0  Hz, superponiendo las señales con frecuencias inferiores a la portadora sobre las frecuencias superiores. De esta forma, se suman las bandas laterales superior e inferior. Si existe un desfase entre ambas, la combinación tendrá una amplitud relativa de 1 + cos φ . Si φ fuera de 180° , el receptor de la aeronave no detectaría ninguna subportadora (señal A3).

El término "mezcla" describe el proceso mediante el cual una señal de banda lateral se conmuta de una antena a otra. La conmutación no es discontinua. La amplitud de la siguiente antena aumenta a medida que disminuye la amplitud de la antena actual. Cuando una antena alcanza su amplitud máxima, las antenas anterior y siguiente tienen amplitud cero.

Al irradiar desde dos antenas, el centro de fase efectivo se sitúa en un punto entre ambas. De este modo, la referencia de fase se barre de forma continua alrededor del anillo, en lugar de variar bruscamente como ocurriría con la conmutación discontinua entre antenas.

En los sistemas de conmutación de antenas electromecánicos empleados antes de la introducción de los sistemas de conmutación de antenas de estado sólido, la mezcla era un efecto secundario del funcionamiento de los conmutadores motorizados. Estos conmutadores hacían pasar un cable coaxial entre 48 o 50  alimentadores de antena. A medida que el cable se movía entre dos alimentadores, acoplaba la señal a ambos.

Pero la mezcla acentúa otra complicación de un DVOR.

Cada antena en un DVOR utiliza una antena omnidireccional. Generalmente se trata de antenas de bucle Alford (véase Andrew Alford ). Desafortunadamente, las antenas de banda lateral están muy cerca unas de otras, de modo que aproximadamente el 55 % de la energía radiada es absorbida por las antenas adyacentes . La mitad de esa energía se re-irradia y la otra mitad se envía de vuelta a través de las líneas de alimentación de las antenas adyacentes . El resultado es un patrón de antena que ya no es omnidireccional. Esto provoca que la señal efectiva de banda lateral se module en amplitud a 60 Hz desde la perspectiva del receptor de la aeronave. La fase de esta modulación puede afectar la fase detectada de la subportadora. Este efecto se denomina "acoplamiento". 

La fusión complica este efecto. Esto se debe a que cuando dos antenas adyacentes emiten una señal, crean una antena compuesta.

Imaginemos dos antenas separadas por la mitad de su longitud de onda. En la dirección transversal, las dos señales se suman, pero en la dirección tangencial se cancelan. Por lo tanto, a medida que la señal se desplaza de una antena a otra, la distorsión en el patrón de radiación aumenta y luego disminuye. La distorsión máxima se produce en el punto medio. Esto crea una  distorsión de amplitud semisinusoidal de 1500 Hz en el caso de un  sistema de 50 antenas (1440  Hz en un  sistema de 48 antenas). Esta distorsión, a su vez, está modulada en amplitud con una  modulación de amplitud de 60 Hz (y también con una componente de 30  Hz). Esta distorsión puede sumarse o restarse a la distorsión de 60 Hz mencionada anteriormente,  dependiendo de la fase de la portadora. De hecho, se puede añadir un desfase a la fase de la portadora (en relación con las fases de las bandas laterales) para que los  componentes de 60 Hz tiendan a anularse entre sí. Sin embargo, existe un  componente de 30 Hz que tiene efectos perjudiciales.

Los diseños DVOR emplean diversos mecanismos para intentar compensar estos efectos. Los métodos elegidos constituyen un importante argumento de venta para cada fabricante, que ensalza las ventajas de su técnica frente a la competencia.

Cabe señalar que el Anexo  10 de la OACI limita la modulación de amplitud en el peor de los casos de la subportadora al 40 %. Un DVOR que no empleara alguna técnica para compensar los efectos de acoplamiento y mezcla no cumpliría con este requisito.

La precisión prevista del sistema VOR es de ±1,4°. Sin embargo, los datos de prueba indican que el 99,94% del tiempo un sistema VOR tiene menos de ±0,35° de error . El monitoreo interno de una estación VOR la ​​apagará o cambiará a un sistema de reserva si el error de la estación supera algún límite. Una baliza Doppler VOR normalmente cambiará o se apagará cuando el error de rumbo supere 1,0°. ^{[ 21 ]} Las autoridades nacionales del espacio aéreo a menudo pueden establecer límites más estrictos. Por ejemplo, en Australia, un límite de alarma primaria puede establecerse tan bajo como ±0,5° en algunas balizas Doppler VOR.

La norma ARINC 711 – 10, del 30 de enero de 2002, establece que la precisión del receptor debe estar dentro de 0,4° con una probabilidad estadística del 95 % en diversas condiciones. Se espera que cualquier receptor que cumpla con esta norma funcione dentro de estas tolerancias.

Todas las radiobalizas de navegación deben monitorizar su propia señal. La mayoría cuenta con sistemas redundantes, de modo que el fallo de un sistema activa automáticamente uno o más sistemas de reserva. Los requisitos de monitorización y redundancia en algunos sistemas de aterrizaje instrumental (ILS) pueden ser muy estrictos.

La filosofía general que se sigue es que no tener señal es preferible a tener una señal débil.

Las balizas VOR se autovigilan mediante una o más antenas receptoras ubicadas lejos de la baliza. Las señales de estas antenas se procesan para monitorizar diversos aspectos de las mismas. Las señales monitorizadas se definen en varias normas estadounidenses y europeas. La norma principal es la norma ED-52 de la Organización Europea de Equipos de Aviación Civil (EuroCAE). Los cinco parámetros principales que se monitorizan son la precisión de la marcación, los índices de modulación de la señal de referencia y variable , el nivel de la señal y la presencia de muescas (causadas por fallos en antenas individuales).

Cabe destacar que las señales recibidas por estas antenas, en una baliza VOR Doppler, difieren de las recibidas por una aeronave. Esto se debe a que las antenas están cerca del transmisor y se ven afectadas por efectos de proximidad. Por ejemplo, la pérdida de propagación en el espacio libre de las antenas de banda lateral cercanas será 1,5  dB diferente (a 113  MHz y a una distancia de 80  m) a las señales recibidas por las antenas de banda lateral más alejadas. Para una aeronave distante, no habrá diferencia apreciable. De manera similar, la tasa máxima de cambio de fase que percibe un receptor proviene de las antenas tangenciales. Para la aeronave, estas trayectorias tangenciales serán casi paralelas, pero no ocurre lo mismo con una antena cercana al DVOR.

La especificación de precisión de rumbo para todas las balizas VOR está definida en el Anexo 10, Volumen 1 del Convenio sobre Aviación Civil Internacional de la Organización de Aviación Civil Internacional.

Este documento establece que la precisión de rumbo en el peor de los casos para un VOR convencional (CVOR) debe ser de ±4°. Para un VOR Doppler (DVOR), se requiere una precisión de ±1°.

Todas las balizas de radionavegación se revisan periódicamente para garantizar que cumplan con las normas internacionales y nacionales correspondientes. Esto incluye las balizas VOR, los equipos de medición de distancia (DME), los sistemas de aterrizaje instrumental (ILS) y las balizas no direccionales (NDB).

Su rendimiento se mide mediante aeronaves equipadas con equipos de prueba. El procedimiento de prueba VOR consiste en volar alrededor de la baliza en círculos a distancias y altitudes definidas, así como a lo largo de varias radiales. Estas aeronaves miden la intensidad de la señal, los índices de modulación de las señales de referencia y variables, y el error de rumbo. También miden otros parámetros seleccionados, según lo soliciten las autoridades de espacio aéreo locales o nacionales. Cabe destacar que se utiliza el mismo procedimiento (a menudo en la misma prueba de vuelo ) para comprobar los equipos de medición de distancia (DME).

En la práctica, los errores de rumbo a menudo pueden exceder los definidos en el Anexo 10, en algunas direcciones. Esto se debe generalmente a efectos del terreno, edificios cercanos al VOR o, en el caso de un DVOR, a ciertos efectos de contrapeso. Cabe destacar que las balizas VOR Doppler utilizan un plano de tierra elevado que se emplea para elevar el patrón de radiación efectivo de la antena. Este plano de tierra crea un lóbulo intenso con un ángulo de elevación de 30°, que complementa el lóbulo de 0° de las propias antenas. Este plano de tierra se denomina contrapeso. Sin embargo, un contrapeso rara vez funciona exactamente como se espera. Por ejemplo, el borde del contrapeso puede absorber y reirradiar señales de las antenas, y puede tender a hacerlo de forma diferente en algunas direcciones que en otras.

Las autoridades nacionales del espacio aéreo aceptarán estos errores de rumbo cuando se produzcan en direcciones que no coincidan con las rutas de tráfico aéreo definidas. Por ejemplo, en zonas montañosas, el VOR puede proporcionar una señal lo suficientemente potente y precisa en cuanto al rumbo a lo largo de una única trayectoria de aproximación a la pista.

Las balizas VOR Doppler son inherentemente más precisas que las VOR convencionales porque se ven menos afectadas por las reflexiones de colinas y edificios. La señal variable en una DVOR es la  señal FM de 30 Hz; en una CVOR es la  señal AM de 30 Hz. Si la señal AM de una baliza CVOR rebota en un edificio o colina, la aeronave verá una fase que parece estar en el centro de fase de la señal principal y la señal reflejada, y este centro de fase se desplazará a medida que el haz gire. En una baliza DVOR, la señal variable, si se refleja, parecerá ser dos señales FM de intensidad desigual y fases diferentes. Dos veces por  ciclo de 30 Hz, la desviación instantánea de las dos señales será la misma, y ​​el bucle de enganche de fase se confundirá (brevemente). A medida que las dos desviaciones instantáneas se separan de nuevo, el bucle de enganche de fase seguirá la señal con mayor intensidad, que será la señal de línea de visión. Sin embargo, si la separación de fase entre las dos desviaciones es pequeña, el bucle de enganche de fase tendrá menos probabilidades de sincronizarse con la señal real durante un mayor porcentaje del  ciclo de 30 Hz (esto dependerá del ancho de banda de la salida del comparador de fase en la aeronave). En general, algunas reflexiones pueden causar problemas menores, pero estos suelen ser aproximadamente un orden de magnitud menores que en una baliza CVOR.

Antes de usar un indicador VOR por primera vez, se puede probar y calibrar en un aeropuerto con una instalación de prueba VOR (VOT). Un VOT se diferencia de un VOR en que reemplaza la señal direccional variable con otra señal omnidireccional, transmitiendo, en cierto modo, un radial de 360° en todas las direcciones. El receptor NAV se sintoniza a la frecuencia VOT y luego se gira el OBS hasta que la aguja se centre. Si el indicador marca dentro de los cuatro grados de 000 con la bandera FROM visible o 180 con la bandera TO visible, se considera utilizable para la navegación. La FAA exige que se pruebe y calibre un indicador VOR no más de 30 días antes de cualquier vuelo IFR. ^{[ 34 ]}

Los VOR pueden verificarse utilizando otros métodos, como el uso de puntos de control aéreos y aerovías certificadas, puntos de control certificados en la superficie del aeropuerto y verificaciones cruzadas de receptores VOR duales. ^{[ 36 ]}

Existen muchos métodos para determinar el rumbo a seguir para interceptar un radial desde la estación o un rumbo hacia ella. El método más común utiliza el acrónimo TITPIT. Este acrónimo significa Sintonizar – Identificar – Girar – Paralelo – Interceptar – Seguir. Cada uno de estos pasos es crucial para asegurar que la aeronave se dirija hacia donde se le indica. Primero, sintonice la frecuencia VOR deseada en la radio de navegación; segundo, y lo más importante, identifique la estación VOR correcta verificando el código Morse escuchado con la carta seccional. Tercero, gire la perilla VOR OBS al radial (DESDE) o rumbo (HACIA) deseado hacia la estación. Cuarto, incline la aeronave hasta que el indicador de rumbo muestre el radial o rumbo establecido en el VOR. El quinto paso es volar hacia la aguja. Si la aguja está a la izquierda, gire a la izquierda entre 30° y 45°, y viceversa. El último paso es, una vez que la aguja VOR esté centrada, girar el rumbo de la aeronave de vuelta al radial o rumbo para seguir la ruta seguida. Si hay viento, será necesario un ángulo de corrección para mantener la aguja del VOR centrada.

Existe otro método para interceptar un radial VOR que se asemeja más al funcionamiento de un HSI ( Indicador de Situación Horizontal ). Los tres primeros pasos son los mismos: sintonizar, identificar y girar. En este punto, la aguja del VOR debe desplazarse hacia la izquierda o hacia la derecha. Al observar el indicador VOR, los números del mismo lado que la aguja siempre indicarán los rumbos necesarios para que la aguja vuelva al centro. A continuación, se debe girar el rumbo de la aeronave para alinearlo con uno de esos rumbos sombreados. Si se realiza correctamente, este método nunca producirá una detección inversa. El uso de este método garantiza una rápida comprensión del funcionamiento de un HSI, ya que este muestra visualmente lo que estamos intentando hacer mentalmente.

En el diagrama adjunto, una aeronave vuela con rumbo de 180° y se encuentra a 315° del VOR. Tras girar el mando OBS a 360°, la aguja se desvía hacia la derecha. La aguja sombrea los números entre 360 ​​y 090. Si la aeronave gira hacia cualquier rumbo dentro de este rango, interceptará el radial. Aunque la aguja se desvía hacia la derecha, la ruta más corta para girar hacia el rango sombreado es un giro a la izquierda.