VHF全方向通信範囲

1937年、デビッド・GC・ラックはRCAコーポレーションのために回転式無線ビーコンの特許を出願し、1940年に特許が発行されました。彼は1940年に全方向無線測距に関する2つの追加特許を取得しました。従来の無線ビーコンはパイロットを特定のコースに限定し、コースからどれだけ外れているかについての情報は提供しませんでした。ラックは自身の無線測距ビーコンを無線灯台に例え、「これは灯台のように機能し、2種類の光を発します。1つは一定の方向に掃引するビームで、もう1つはビームが北を指すのと同時に全方向に発射される閃光です。閃光からビームが自分の上を通過するまでの時間を計れば、灯台からの正確な方向がわかります。」と述べています。^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

以前の視覚聴覚無線距離計(VAR) システムから発展したVOR の開発は、米国の民間/軍事航空航法援助プログラムの一部でした。^{[ 2 ]} 1949 年に、航空機の VOR 設備への/からの方向方位/方位角を測定する VOR と UHF DME ₍₁₉₅₀₎ ^{[ 3 ]}および最初の ICAO 距離測定装置規格^{[ 4 ]}が、米国民間航空局 (CAA) によって運用されました。1950 年に、ICAO は附属書 10 ed.1 でVOR と DME _{(1950)を標準化しました。} ^{[ 4 ] [ 19 ]}

VORは、パイロットが選択できる、ステーションへの往復360度のコースを提供するように設計されました。初期の真空管送信機は、機械的に回転するアンテナを備え、1950年代に広く設置され、1960年代初頭には完全なソリッドステートユニットに置き換えられ始めました。DVORは徐々に導入され、1960年代には主要な無線航法システムとなり、古い無線ビーコンと4コース（低/中周波数帯）システムに取って代わりました。古いレンジステーションの一部は、4コースの方向機能が削除され、無指向性の低周波または中周波無線ビーコン（NDB）として存続しました。

VORを連結して、世界規模の陸上ネットワークである「航空ハイウェイ」が構築されました。米国では、高度18,000フィート（5,500メートル）未満はビクター航空路、18,000フィート以上は「ジェットルート」と呼ばれています。航空機は、VOR受信機で各局にチューニングし、無線磁気指示器で目的のコースに従うか、コース偏差指示器（CDI）または水平状況指示器（HSI、VOR指示器のより高度なバージョン）でコースを設定し、ディスプレイの中央にコースポインターを合わせることで、局から局へと特定の経路をたどることができます。  

2005年現在、技術の進歩により、多くの空港ではVORおよびNDBアプローチをRNAV（GNSS）アプローチ手順に置き換えていますが、受信機とデータ更新のコスト^{[ 20 ]}は依然としてかなり高額であるため、多くの小型一般航空機には、主要航法またはアプローチ用に認証されたGNSS機器が装備されていません。

VOR信号は、いくつかの要因が組み合わさることで、NDBよりもはるかに高い精度と信頼性を提供します。最も重要なのは、VORは風や航空機の向きによって変化しない、局から航空機への方位を提供する点です。VHF無線は、地形や海岸線周辺の回折（進路の歪み）の影響を受けにくいです。位相符号化方式は、雷雨による干渉を受けにくいです。

VOR信号は、一対のVORビーコンから2NMの距離で90m（300フィート）、2シグマの予測可能な精度を提供します[21]。これは、拡張さ^れていない全地球測位システム（GPS）の精度が13メートル未満、95%であるのと比較されます^{[ 21 ] 。}   

VOR局はVHF帯を使用するため、「見通し線」で運用されます。つまり、晴天の日でも、受信アンテナから送信機が見えない場合、あるいはその逆の場合、信号は感知できないか、使用できなくなります。このため、VOR（およびDME）の通信範囲は地平線まで、あるいは山などの障害物がある場合はそれよりも狭くなります。最新のソリッドステート送信機は旧式のものに比べてメンテナンスの手間が大幅に軽減されますが、主要航空路沿いに適切な通信範囲を確保するために必要な広範なネットワークは、現在の航空路システムの運用において大きなコストとなっています。

通常、VOR局の識別子は、近隣の町、都市、または空港を表します。例えば、ジョン・F・ケネディ国際空港の敷地内にあるVOR局の識別子はJFKです。

VORには108.0 MHzから117.95 MHzまでの無線チャンネルが割り当てられています（50 kHz間隔）。これは超短波帯（VHF）です。最初の4 MHzは計器着陸システム（ILS）バンドと共有されています。米国では、108.00～111.95 MHzの通過帯域内で小数点以下の最初の桁が偶数で100 kHzである周波数（108.00、108.05、108.20、108.25など）はVOR周波数用に予約されており、108.00～111.95 MHzの通過帯域内で小数点以下の最初の桁が奇数で100 kHzである周波数（108.10、108.15、108.30、108.35など）はILS用に予約されています。^{[ 22 ]}        

VORは、基準信号と可変信号間の位相関係として方位角（局からの方向）を符号化します。これらの信号のうち一方は振幅変調され、もう一方は周波数変調されます。従来のVOR（CVOR）では、30 Hzの基準信号が9,960 Hzのサブキャリアで周波数変調（FM）されます。これらのVORでは、わずかに指向性のあるアンテナを基準信号と完全に同位相で毎秒30回転させることにより振幅変調が実現されます。最新の設備はドップラーVOR（DVOR）で、通常48個の無指向性アンテナからなる円形アレイを使用し、可動部品はありません。アクティブアンテナは、ドップラー効果を生み出すために円形アレイの周囲を電子的に移動され、周波​​数変調が行われます。振幅変調された信号は、別の無指向性アンテナから送信されます。したがって、このタイプのVORでは、振幅変調と周波数変調の役割が入れ替わります。受信機における復号処理は、どちらのタイプのVORでも同じ方法で行われます。AMとFMの30Hz成分が検出され、それらの間の位相角を決定するために比較されます。   

VOR信号には、変調された連続波（MCW） 7wpmのモールス符号による局識別信号も含まれており、通常は振幅変調（AM）された音声チャネルも含まれています。

この情報は、アナログまたはデジタルインターフェースを介して、4つの一般的なタイプのインジケーターのいずれかに送られます。

1. 典型的な軽飛行機用VOR指示器は、「全方位指示器」またはOBI ^{[ 23 ]}と呼ばれることもあり、この項目の冒頭の図に示されています。これは、「全方位セレクター」（OBS）を回転させるノブ、計器の外周にあるOBSスケール、および垂直コース偏差指示器（CDI）ポインターで構成されています。OBSは目的のコースを設定するために使用され、CDIは航空機が選択されたコース上にあるときに中央に位置し、コースに戻るために左右の操舵指令を出します。「曖昧性」（TO-FROM）指示器は、選択されたコースに従うと航空機がステーションに向かうのか、それともステーションから離れるのかを示します。この指示器には、完全なILS信号を受信して​​いるときに使用するグライドスロープポインターも含まれている場合があります。
2. 無線磁気指示器（RMI）は、回転するカード上にコース矢印が重ねて表示され、ダイヤル上部に航空機の現在の方位を示します。コース矢印の「尾部」は局からの現在のラジアルを指し、「先端部」は局に対する逆方向（180°異なる）のコースを指します。RMIは、複数のVORまたはADF受信機からの情報を同時に表示することができます。
3. RMIに続いて開発された水平状況指示器（HSI）は、標準的なVOR指示器よりもかなり高価で複雑ですが、方位情報と航法表示をはるかに使いやすい形式で組み合わせ、簡略化された移動地図に近いものとなっています。
4. エリアナビゲーション（RNAV）システムは、ディスプレイを備えた機上コンピュータであり、最新のナビゲーションデータベースを含む場合があります。コンピュータが航空機の位置を移動地図上にプロットしたり、ウェイポイント（仮想VOR局）に対するコース偏差と距離を表示したりするには、少なくとも1つのVOR/DME局が必要です。RNAVタイプのシステムの中には、2つのVORまたは2つのDMEを使用してウェイポイントを定義するものもあります。これらは通常、デュアルVORタイプの場合は「距離計算装置」、複数のDME信号を使用するタイプの場合は「DME-DME」など、別の名称で呼ばれます。

多くの場合、VOR局には距離測定装置（DME）または軍用戦術航空航法装置（TACAN）が併設されています 。後者には、DMEの距離機能と、軍用パイロットに民間のVORと同様のデータを提供する独立したTACAN方位角機能の両方が含まれています。VORとTACANビーコンが併設されているものはVORTACと呼ばれます。DMEのみが併設されているVORはVOR-DMEと呼ばれます。DME距離を備えたVORラジアルを使用すると、1局で位置を特定できます。VOR-DMEとTACANはどちらも同じDMEシステムを共有しています。

VORTACとVOR-DMEは、VOR周波数とTACAN/DMEチャネルのペアリングの標準化された方式^{[ 22 ]}を使用しているため、特定のVOR周波数は常に特定のTACANまたはDMEチャネルとペアリングされます。民間機器では、VHF周波数が調整され、適切なTACAN/DMEチャネルが自動的に選択されます。

動作原理は異なりますが、VORはILSのローカライザー部分といくつかの共通点があり、コックピットでは同じアンテナ、受信装置、および指示器が使用されます。VOR局が選択されると、OBSが作動し、パイロットは航法に使用する希望のラジアルを選択できます。ローカライザー周波数が選択されると、OBSは作動せず、指示器は通常、受信機または指示器に内蔵されたローカライザーコンバーターによって駆動されます。

VOR局は、サービスボリュームと呼ばれる空域を担当します。一部のVORは、同じ周波数を使用する他の局からの干渉から保護された比較的狭い地理的範囲を持ち、これを「ターミナルVOR」またはT-VORと呼びます。他の局は、130海里（240キロメートル）以上の範囲まで保護されている場合があります。T-VORと他の局の出力には標準的な差があると一般的に考えられていますが、実際には、各局の出力は、それぞれの局のサービスボリューム内で十分な信号強度が得られるように設定されています。

米国では、ターミナル、低、高の3つの標準サービスボリューム（SSV）があります（標準サービスボリュームは、公表されている計器飛行方式（IFR）ルートには適用されません）。^{[ 24 ]}

 さらに、2021年には「VOR low」と「VOR high」という2つの新しいサービスボリューム が追加され、地上5,000フィート以上の範囲が拡大されました。これにより、VOR最小運用ネットワークによって提供されるVOR地上局の数が減少するにもかかわらず、航空機は引き続きオフルートVOR信号を受信できるようになります。^{[ 25 ]}

VORと旧式のNDB局は、従来、航空路の交差点として利用されていました。典型的な航空路は、局から局へと直線的に移動します。旅客機で飛行する際、観察者は、航空機が直線飛行を時折新しいコースへの旋回で中断することに気づくでしょう。これらの旋回は、航空機がVOR局の上空を通過するとき、または1つ以上のVORによって定義される空中の交差点で行われることがよくあります。航法基準点は、異なるVOR局からの2つのラジアルが交差する点、またはVORラジアルとDME距離によって定義することもできます。これがRNAVの基本形式であり、VOR局から離れた地点への航行を可能にします。特にGPSに基づくRNAVシステムが普及するにつれて、このような点によって定義される航空路が増え、高価な地上VORの一部が不要になりました。

多くの国では、低高度と高高度に2つの独立した航空路システムが存在します。低高度航空路（米国ではビクター航空路として知られています）と高高度航空路（米国ではジェットルートとして知られています）です。

計器飛行（IFR）に対応した航空機のほとんどは、少なくとも2つのVOR受信機を備えています。2つ目の受信機は、主受信機のバックアップとして機能するだけでなく、パイロットが1つのVOR局への、または1つのVOR局からのラジアルを容易に追跡できるようにし、同時に2つ目の受信機で別のVOR局からの特定のラジアルを横切ったタイミングを確認することで、その時点での航空機の正確な位置を特定し、必要に応じて新しいラジアルに切り替えることができるようにします。

2008年現在宇宙ベースの全地球航法衛星システム（GNSS）（例えば、全地球測位システム（GPS））は、VORやその他の地上ベースのシステムに取って代わりつつあります。^{[ 27 ]} 2016年には、オーストラリアで計器飛行方式（IFR）航空機の航法における主要なニーズとしてGNSSが義務付けられました。^{[ 8 ]}

GNSSシステムは、顧客あたりの送信機コストが低く、距離と高度のデータを提供します。欧州連合のガリレオなどの将来の衛星航法システムやGPS補強システムは、最終的にVORの精度と同等またはそれ以上の精度を実現する技術を開発しています。しかし、VOR受信機のコストが低く、設置ベースが広く、受信機機器がILSと共通であることから、宇宙受信機のコストが同程度のレベルまで下がるまでは、航空機におけるVORの優位性は続くと考えられます。2008年の時点で、米国ではGPSベースのアプローチがVORベースのアプローチを上回っていましたが、VOR搭載の計器飛行方式（IFR）航空機はGPS搭載のIFR航空機を上回っていました。

GNSS航法は妨害や妨害を受けやすいという懸念があり、多くの国ではバックアップとしてVOR局を維持している。VOR信号には、現地の地形に静的にマッピングできるという利点がある。

米国連邦航空局 (FAA) は、2020 年までに米国の 967 の VOR 局の約半分を廃止し、地上 5,000 フィートを超えるすべての航空機をカバーする「最小限の運用ネットワーク」を維持する計画^{です。廃止さ}れる局のほとんどはロッキー山脈の東側にあり^、そこでは局間のカバー範囲の重複が多くなります。2016年 7 月 27 日、2025 年までに廃止される局を指定する最終政策声明が発表されました。^{フェーズ1 (} 2016 ～ 2020 年) では合計 74 局が廃止され、フェーズ 2 (2021 ～ 2025 年) ではさらに 234 局がサービスから外される予定です。

英国では、19基のVOR送信機が少なくとも2020年まで運用される予定である。クランフィールドとディーンクロスの送信機は2014年に廃止され、残りの25基は2015年から2020年の間に評価される予定である。^{[ 31 ] [ 32 ]}オーストラリア^{[ 33 ]}やその他の地域でも同様の取り組みが進められている。

英国と米国では、併設されているVORが廃止された後も、近い将来DME送信機は維持される予定である。^{[ 7 ] [ 10 ]}しかし、DME、TACAN、NDBの廃止に関する長期計画がある。

従来の信号は、局識別子i ( t )、オプションの音声a ( t )、ナビゲーション基準信号c ( t )、および等方性（すなわち無指向性）成分を符号化します。基準信号は F3 サブキャリア（カラー）に符号化されます。ナビゲーション変数信号は、指向性アンテナg ( A , t )を機械的または電気的に回転させてA3 変調（グレースケール）を生成することによって符号化されます。局から異なる方向にある受信機（カラーとグレースケールのトレースのペア）は、F3 および A3 復調信号の異なるアライメントを描画します。

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

ドップラー信号はステーション識別子をエンコードし、${\displaystyle \ i(t)\ ,}$オプションの音声、${\displaystyle \ a(t)\ ,}$ナビゲーション変数信号${\displaystyle \ c(t)\ ,}$そして等方性（つまり全方向性）成分。ナビゲーション変数信号はA3変調（グレースケール）される。ナビゲーション基準信号は遅延され、${\displaystyle \ t_{+}\ ,t_{-}\ ,\ }$一対の送信機を電気的に回転させることで実現します。送信機が受信機に近づいたり遠ざかったりするにつれて周期的なドップラー青方偏移とそれに伴うドップラー赤方偏移が生じ、F3変調（カラー）が発生します。等方性搬送波周波数に対して等しく高い位置と低い位置にオフセットされた送信機のペアリングにより、上側波帯と下側波帯が生成されます。等方性送信機の周りの同じ円の反対側で等しく近づいたり遠ざかったりすると、F3サブキャリア変調が発生します。${\displaystyle \ g(A,t)~.}$

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

回転半径${\displaystyle \ R={\frac {\ F_{d}\ C\ }{\ 2\pi \ F_{n}\ F_{c}\ }}\ }$6.76 ± 0.3 mです。

送信機の加速度${\displaystyle \ 4\pi ^{2}\ F_{n}^{2}\ R\ }$（24,000  g）は機械的な回転を非現実的なものにし、自由落下中の送信機と比較して周波数変化率を半分（重力赤方偏移）にする。

DVORの動作を説明する数学は、上記で述べたよりもはるかに複雑です。「電子的に回転する」という表現は、非常に簡略化されたものです。主な複雑さは、「ブレンディング」と呼ばれるプロセスに関係しています。

もう一つの複雑な点は、上側波帯信号と下側波帯信号の位相を互いにロックする必要があることです。合成信号は受信機によって検出されます。検出の電子動作により、搬送波は実質的に 0  Hz にシフトされ、搬送波より低い周波数の信号が搬送波より高い周波数の上に折り畳まれます。このようにして、上側波帯と下側波帯が加算されます。これら 2 つの間に位相シフトがある場合、合成信号の相対振幅は1 + cos φになります。φが180°の場合、航空機の受信機はサブキャリア (信号 A3) を検出しません。

「ブレンディング」とは、側波帯信号をあるアンテナから次のアンテナへと切り替えるプロセスを指します。この切り替えは不連続ではなく、現在のアンテナの振幅が低下するにつれて、次のアンテナの振幅は上昇します。あるアンテナの振幅が最大になると、次のアンテナと前のアンテナの振幅はゼロになります。

2つのアンテナから放射することで、実効位相中心は2つのアンテナの中間点となる。したがって、位相基準はリング状に沿って連続的に掃引される。アンテナ間の不連続な切り替えの場合のように、段階的に変化することはない。

ソリッドステートアンテナスイッチングシステムが導入される以前に用いられていた電気機械式アンテナスイッチングシステムでは、信号の混合は電動スイッチの動作原理の副産物であった。これらのスイッチは、同軸ケーブルを48本または50本の アンテナ給電部に沿って移動させた。ケーブルが2本のアンテナ給電部の間を移動する際に、両方の給電部に信号が結合された。

しかし、ブレンドはDVORの別の複雑な問題を際立たせる。

DVORの各アンテナは無指向性アンテナを使用しています。これらは通常、アルフォードループアンテナです（アンドリュー・アルフォードを参照）。残念ながら、サイドバンドアンテナは非常に近接しているため、放射されたエネルギーの約55%が隣接するアンテナに吸収されます。その半分は再放射され、残りの半分は隣接するアンテナの給電線に沿って送り返されます。その結果、アンテナパターンは無指向性ではなくなります。これにより、航空機の受信機から見ると、実効サイドバンド信号は60Hzで振幅変調されます。この変調の位相は、サブキャリアの検出位相​​に影響を与える可能性があります。この効果は「カップリング」と呼ばれます。 

ブレンド処理はこの効果を複雑にする。なぜなら、隣接する2つのアンテナが信号を放射すると、それらが合成アンテナを形成するからである。

波長の半分だけ離れた2つのアンテナを想像してください。横方向では2つの信号は加算されますが、接線方向では打ち消し合います。したがって、信号が一方のアンテナからもう一方のアンテナに「移動」するにつれて、アンテナパターンの歪みは増加し、その後減少します。歪みのピークは中間点で発生します。これにより、  50アンテナシステムの場合は1500Hzの半正弦波振幅歪み （ 48 アンテナシステムの場合は1440Hz）が発生します。この歪み自体が60Hzの 振幅変調（および30Hzも ）で振幅変調されます。この歪みは、搬送波の位相に応じて、前述の60Hzの 歪みと加算または減算されます。実際、搬送波の位相にオフセット（側波帯の位相に対して）を加えることで、60Hzの 成分が互いに打ち消し合うようにすることができます。 ただし、30Hzの成分があり、これが悪影響を及ぼします。

DVOR（ダイナミック・ビデオ・アウトプット）設計では、これらの影響を補正するために様々なメカニズムが用いられています。採用された手法は各メーカーにとって重要なセールスポイントであり、それぞれが自社の技術が競合他社の技術よりも優れている点を力説しています。

ICAO附属書 10では、サブキャリアの振幅変調の最悪ケースを40%に制限していることに注意してください。結合やブレンド効果を補償する何らかの技術を採用していないDVORは、この要件を満たしません。

VORシステムの予測精度は±1.4°です。しかし、テストデータによると、VORシステムの誤差は99.94%の確率で±0.35°未満です。VOR局の内部監視により、局の誤差が一定の制限を超えると、局が停止するか、スタンバイシステムに切り替わります。ドップラーVORビーコンは通常、方位誤差が1.0°を超えると切り替わるか停止します。^{[ 21 ]}各国の航空当局は、より厳しい制限を設定することがよくあります。たとえば、オーストラリアでは、一部のドップラーVORビーコンのプライマリアラーム制限が±0.5°まで低く設定されている場合があります。

ARINC 711 – 10（2002年1月30日）では、受信機の精度は様々な条件下で95%の統計的確率で0.4°以内であるべきだと規定されています。この規格に準拠した受信機であれば、これらの許容範囲内で動作することが期待できます。

すべての無線航法ビーコンは、自身の出力を監視することが義務付けられています。ほとんどのビーコンは冗長システムを備えているため、いずれかのシステムが故障すると、自動的に1つ以上の予備システムに切り替わります。計器着陸装置（ILS）の中には、監視と冗長性に関する要件が非常に厳しいものもあります。

一般的に採用されている考え方は、信号がない方が、信号が弱いよりはましだというものである。

VORビーコンは、ビーコンから離れた場所に設置された1つ以上の受信アンテナによって自己監視を行います。これらのアンテナからの信号は処理され、信号の様々な側面が監視されます。監視される信号は、米国および欧州の様々な規格で定義されています。主要な規格は、欧州民間航空機器機構（EuroCAE）規格ED-52です。監視される5つの主要パラメータは、方位精度、基準信号変調指数と可変信号変調指数、信号レベル、およびノッチ（個々のアンテナの故障によって発生する）の有無です。

ドップラーVORビーコンにおいて、これらのアンテナが受信する信号は、航空機が受信する信号とは異なることに注意してください。これは、アンテナが送信機に近く、近接効果の影響を受けるためです。例えば、近傍のサイドバンドアンテナからの自由空間伝搬損失は、 （113MHz  、80mの距離で ）遠方のサイドバンドアンテナから受信する信号とは1.5dB異なります。遠方の航空機の場合、測定可能な差はありません。同様に、受信機が観測する位相変化のピークレートは、接線方向のアンテナからのものです。航空機の場合、これらの接線方向の経路はほぼ平行になりますが、DVOR近傍のアンテナの場合はそうではありません。

すべてのVORビーコンの方向精度仕様は、国際民間航空機関（ICAO）の国際民間航空条約附属書10、第1巻に規定されている。

この文書では、従来型VOR（CVOR）の最悪ケースにおける方位精度性能を±4°と定めています。ドップラーVOR（DVOR）の場合は±1°が求められます。

すべての無線航法ビーコンは、適切な国際規格および国内規格に準拠して動作していることを確認するため、定期的に点検されます。これには、VORビーコン、距離測定装置（DME）、計器着陸装置（ILS）、および無指向性ビーコン（NDB）が含まれます。

性能測定は、試験装置を搭載した航空機によって行われます。VOR試験手順は、ビーコンの周囲を一定の距離と高度で円を描くように飛行し、さらに複数のラジアルに沿って飛行することです。これらの航空機は、信号強度、基準信号と可変信号の変調指数、および方位誤差を測定します。また、地方/国の空域当局の要請に応じて、その他の選択されたパラメータも測定します。なお、距離測定装置（DME）のチェックにも、同じ手順（多くの場合、同じ飛行試験内）が使用されます。

実際には、方位誤差は、一部の方向で附属書 10 で定義されている値を超えることがよくあります。これは通常、地形の影響、VOR 付近の建物、または DVOR の場合はカウンターポイズの影響によるものです。ドップラー VOR ビーコンは、実効アンテナパターンを高くするために、高架のグランドプレーンを使用していることに注意してください。これにより、アンテナ自体の 0° ローブを補完する 30° の仰角に強いローブが生成されます。このグランドプレーンはカウンターポイズと呼ばれます。ただし、カウンターポイズは期待どおりに機能することはめったにありません。たとえば、カウンターポイズの端はアンテナからの信号を吸収して再放射することがあり、その動作は方向によって異なる場合があります。

各国の航空管制当局は、定められた航空交通路以外の方向で発生した方位誤差を容認する。例えば、山岳地帯では、VORは滑走路進入経路のうち1つの経路でのみ十分な信号強度と方位精度を提供できる場合がある。

ドップラーVORビーコンは、丘や建物からの反射の影響を受けにくいため、従来のVORよりも本質的に精度が高い。DVORの可変信号は30Hzの FM信号であり、CVORでは30Hz のAM信号である。CVORビーコンからのAM信号が建物や丘で反射すると、航空機は主信号と反射信号の位相中心にあるように見える位相を観測し、この位相中心はビームの回転に伴って移動する。DVORビーコンでは、可変信号が反射されると、強度と位相が異なる2つのFM信号のように見える。30Hz サイクルごとに2回、2つの信号の瞬時偏差が同じになり、位相ロックループは（一時的に）混乱する。2つの瞬時偏差が再び離れると、位相ロックループは最も強度の高い信号、つまり視線信号を追跡する。ただし、2つの偏差の位相差が小さい場合、位相同期ループが30Hz サイクルのより大きな割合で真の信号に同期する可能性が低くなります（これは航空機内の位相比較器の出力帯域幅に依存します）。一般的に、反射によって軽微な問題が発生する場合がありますが、これは通常、CVORビーコンの場合よりも約1桁小さいものです。

VOR指示器を初めて使用する前に、VORテスト施設（VOT）のある空港でテストおよび校正を行うことができます。VOTは、可変方向信号を別の全方向信号に置き換えることで、ある意味で全方向に360°の放射状信号を送信するという点でVORとは異なります。NAV受信機をVOT周波数に同調し、針が中央に来るまでOBSを回転させます。FROMフラグが表示されている状態で指示器が000から4度以内、またはTOフラグが表示されている状態で180を示している場合、航行に使用可能とみなされます。FAAは、計器飛行方式（IFR）での飛行の30日前までにVOR指示器のテストと校正を行うことを義務付けています。^{[ 34 ]}

VORは、認定された空中チェックポイントや航空路、空港地上の認定チェックポイント、デュアルVOR受信機の相互チェックなど、他の方法でチェックされることがあります。^{[ 36 ]}

ステーションからのラジアルまたはステーションへのコースをインターセプトするために飛行する方位を決定する方法は数多くあります。最も一般的な方法は、TITPIT という頭字語を使用するものです。この頭字語は、Tune – Identify – Twist – Parallel – Intercept – Track の略です。これらの各ステップは、航空機が指示された方向に向かっていることを確実にするために非常に重要です。まず、目的の VOR 周波数をナビゲーション無線機に合わせます。次に、最も重要なことですが、受信したモールス信号をセクショナルチャートと照合して、正しい VOR ステーションを特定します。3番目に、VOR OBS ノブを、ステーションからの目的のラジアル (FROM) またはコース (TO) に回します。4番目に、方位指示器が VOR で設定したラジアルまたはコースを示すまで航空機をバンクします。5 番目のステップは、針に向かって飛行することです。針が左にある場合は、30～45°左に旋回し、その逆も同様です。最後のステップは、VOR 針が中央になったら、航空機の方位をラジアルまたはコースに戻して、飛行したラジアルまたはコースを追跡することです。風がある場合は、VORの針を中央に保つために風補正角度が必要になります。

VORラジアルを捕捉する別の方法があり、これはHSI（水平状況指示器）の動作により近いものです。上記の最初の3つの手順は同じです。チューニング、識別、そして回転です。この時点で、VORの針は左または右にずれているはずです。VOR指示器を見ると、針と同じ側の数字が、針を中央に戻すために必要な方位を示しています。次に、航空機の方位を、これらの網掛けされた方位のいずれかに合わせるように回転させます。正しく行えば、この方法では逆方向のセンシングが発生することはありません。この方法を使用すると、HSIが視覚的に私たちが頭の中で行おうとしていることを示してくれるため、HSIの動作を素早く理解できます。

隣の図では、航空機がVORから315°の方位で180°の方向へ飛行しています。OBSノブを360°に回すと、針が右に振れます。針は360°から090°までの数字を塗りつぶします。航空機がこの範囲内のどこかの方向へ旋回すると、ラジアルに進入します。針は右に振れますが、塗りつぶされた範囲へ旋回する最短経路は左旋回です。