Что такое rnav заход на посадку
RNAV (Area Navigation) — зональная навигация.
В последнее время методу зональной (внетрассовой) навигации, примененному впервые в США, в мировой авиационной практике уделяется усиленное внимание. Бортовые комплексы современных ВС в своей основе имеют принцип зональной навигации. А Федеральное авиационное управление США разработало программу превращения зональной навигации в основной метод самолётовождения при полётах над территорией США.
Метод RNAV имеет следующие преимущества:
Маршруты RNAV создаются при соответствующих обстоятельствах и условии оборудования ВС системами зональной навигации. Бортовое оборудование для выполнения полётов методом зональной навигации должно включать в себя бортовой вычислитель, обеспечивающий ввод базы данных, и периферийные навигационные устройствы/системы, к которым могут быть отнесены следующие:
Возможны следующие виды применения RNAV:
В Западной Европе возможны следующие маршруты RNAV:
Маршруты RNAV, входящие в региональную систему, обозначаются индексами Q, T, Y, Z. Маршруты RNAV, не входящие в региональную систему маршрутов, обозначаются индексами L, M, N, P. Кроме того, отличительным признаком маршрутов RNAV, является наличие суффикса R в негативном отображении индекса маршрута.
Маршруты зональной навигации по Стандартам ИКАО делятся на 2 категории:
По мере накопления опыта полётов по маршрутам RNAV первой категории требования к точности самолетовождения, возможно, будут снижены с 5 nm до 3nm.
Кроме того, маршруты зональной навигации делятся на:
otto_pilot
otto_pilot otto_pilot
Утряс для себя некоторые понятия, решил поделиться с читателями.
Средства VOR, DME, GNSS и IRS это сенсоры(датчики) RNAV системы. «Гарминки», например GNS430 или G1000, которые стоят на маленьких самолётах это RNAV системы, основанные на GPS. На транспортных самолётах зональную навигацию обеспечивает FMS, помимо GPS использует и VOR/DME и IRS(если оборудованы ей). Несмотря на комплексное использование сенсоров, наиболее важную роль играет GNSS(GPS) из-за глобальной зоны покрытия и очень высокой точности. Зональная навигация без GNSS возможна, но нменно GNSS сделала зональную навигацию такой какова она есть сейчас.
Если полёт по трассе это полёт от одной точки, заданной координатами к другой, то полет по маршруту прибытия или схеме выхода или может содержать некоторые условные процедуры. Простой пример: набор по прямой 600 метров, далее левой разворот на точку.
Такую траекторию нет смысла определять геоточками, потому что в зависимости от характеристик ВС и погодных условий высота 600 метров может быть достигнута в разных местах.
Или: взлететь, захватить радиал, выполнить разворот и лететь на привод с определенными путевым углом.
Это тоже проблематично закодировать геоточками. Для этого база FMS, хранящаяся в формате ARINC 424 поддерживает 23 вида «траекторий и указателей их окончания» (path and terminators). Например: Направление до абсолютной высоты (VA), Направление до пересечения (VI). Поставщик электронной информации для FMS перерабатывает текстовую и графическую аэронавигационную информацию в электронную и присылает в виде обновления. В FMS такие траектории выглядят так:
Статус PBN в РФ
Ждать ошеломляющих успехов от государства, яростно противящегося новшествам и даже RVSM внедрившего позже всех в мире, не приходится. Де-юре, количество трасс зональной навигации очень мало, но фактически, по большинству трасс без GPS-ки не пролететь, потому что многие привода выведены их эксплуатации. Маршруты прибытия основанные на зональной навигации также используются в очень ограниченном количестве аэропортов. Кстати, буквально на днях к ним добавился Петербург. Так что, не сказать, что работа кипит, но вроде, и не стоит не месте.
Немного о заходах и VNAV
Навигационная система знает место относительно ВПП, высотомер показывает высоту, схема опубликована, можно выполнять RNAV заход. Это неточный заход. Его можно выполнять без дополнительного оборудования.
Если улучшить точность GNSS, развернув Систему Дифференциальной Коррекции(GNSS augmentation), то основываясь на спутниковой навигации, можно выполнять точные заходы c наведением не хуже ILS. У нас это называется «заход СНС» и достигается посредством самолётного оборудования в сочетании с наземными Локальными контрольно-корректирующими станциями ЛККС(Ground-Based Augmentation System GBAS). В РФ есть небольшое количество таких заходов. В США таких заходов уже более тысячи.
Приведу цитату представителя американских авиационных властей FAA: «Спутниковая навигация это второе по важности изобретение для авиации после реактивного двигателя»
СОДЕРЖАНИЕ
Точность навигации
Некоторое океаническое воздушное пространство имеет значение возможности RNP 4 или 10. Уровень RNP, который может обеспечить воздушное судно, определяет требуемое эшелонирование между воздушными судами по отношению к расстоянию. Повышенная точность бортовых систем RNP представляет собой значительное преимущество перед традиционными нерадиолокационными средами, поскольку количество воздушных судов, которые могут поместиться в объем воздушного пространства на любой заданной высоте, является квадратом количества требуемого эшелонирования; иными словами, чем ниже значение RNP, тем ниже требуемые стандарты эшелонирования и, в целом, тем больше воздушных судов может поместиться в объем воздушного пространства без потери требуемого эшелонирования. Это не только серьезное преимущество для операций воздушного движения, но и возможность значительной экономии средств для авиакомпаний, летающих над океанами, благодаря менее жестким маршрутам и лучшим доступным высотам.
Заходы на посадку с RNP со значениями RNP, которые в настоящее время ниже 0,1, позволяют воздушным судам следовать точным трехмерным криволинейным траекториям полета через загруженное воздушное пространство, вокруг чувствительных к шуму районов или по сложной местности.
История
Процедуры RNP были введены в PANS-OPS (ICAO Doc 8168), который стал применяться в 1998 году. Эти правила RNP были предшественниками нынешней концепции PBN, в соответствии с которой характеристики для полетов на маршруте определяются (вместо таких элементов полета, как как схемы пролета, изменчивость траекторий полета и дополнительный буфер воздушного пространства), но они не привели к значительным конструктивным преимуществам. В результате не было преимуществ для сообщества пользователей и практически отсутствовала реализация.
В 1996 году Alaska Airlines стала первой авиакомпанией в мире, которая применила подход RNP при заходе на посадку по проливу Гастино в Джуно, Аляска. Капитан авиакомпании Alaska Airlines Стив Фултон и капитан Хэл Андерсон разработали более 30 заходов на посадку по RNP для операций авиакомпании на Аляске. В 2005 году Alaska Airlines стала первой авиакомпанией, которая применила подходы RNP к национальному аэропорту Рейган, чтобы избежать заторов. В апреле 2009 года Alaska Airlines стала первой авиакомпанией, получившей одобрение FAA на проверку собственных заходов на посадку по RNP. 6 апреля 2010 года Southwest Airlines перешла на RNP.
Установлено на заходах на посадку по RNP
Описание
Текущие особые требования к системе RNP включают:
RNP APCH поддерживает все типы участков и терминаторы пути, используемые в стандартной RNAV, включая TF и RF. Процедуры RNP AR поддерживают только два типа участков:
Возможности мониторинга производительности и оповещения могут предоставляться в различных формах в зависимости от установки, архитектуры и конфигурации системы, включая:
Система RNP использует свои навигационные датчики, архитектуру системы и режимы работы для удовлетворения требований навигационной спецификации RNP. Он должен выполнять проверки целостности и разумности датчиков и данных, а также может предоставлять средства для отмены выбора определенных типов навигационных средств для предотвращения перехода на неадекватный датчик. Требования RNP могут ограничивать режимы работы воздушного судна, например, для низкого RNP, когда летно-техническая ошибка (FTE) является существенным фактором, а полет экипажа в ручном режиме может быть запрещен. Также может потребоваться установка двойной системы / датчика в зависимости от предполагаемой операции или потребности.
Система RNAV, способная обеспечить выполнение требований к характеристикам спецификации RNP, называется системой RNP. Поскольку для каждой навигационной спецификации определены конкретные требования к характеристикам, воздушное судно, утвержденное для спецификации RNP, не будет автоматически утверждено для всех спецификаций RNAV. Аналогичным образом, воздушное судно, утвержденное для спецификации RNP или RNAV, имеющей строгие требования к точности, не автоматически утверждается для навигационной спецификации, имеющей менее строгие требования к точности.
Обозначение
Для океанических, удаленных, маршрутов и конечных операций спецификация RNP обозначается как RNP X, например RNP 4.
Требования к мониторингу производительности и предупреждению
Требования к мониторингу характеристик и предупреждению для RNP 4, Basic-RNP 1 и RNP APCH имеют общую терминологию и применение. Каждая из этих спецификаций включает требования к следующим характеристикам:
Применение мониторинга характеристик и оповещения о воздушном судне
Хотя TSE может значительно измениться со временем по ряду причин, в том числе по указанным выше, навигационные спецификации RNP обеспечивают уверенность в том, что распределение TSE остается подходящим для данной операции. Это вытекает из двух требований, связанных с распределением TSE, а именно:
Обычно требование 10 −5 TSE обеспечивает большее ограничение производительности. Например, для любой системы, которая имеет TSE с нормальным распределением поперечной ошибки, требование мониторинга 10 −5 ограничивает стандартное отклонение 2 × (значение точности) /4,45 = значение точности / 2,23, тогда как требование 95% позволил бы стандартному отклонению быть таким большим, как значение точности / 1,96.
Важно понимать, что, хотя эти характеристики определяют минимальные требования, которые должны быть выполнены, они не определяют фактическое распределение TSE. Можно ожидать, что фактическое распределение TSE, как правило, будет лучше, чем требование, но должно быть свидетельство фактической производительности, если должно использоваться более низкое значение TSE.
При применении требования к мониторингу характеристик к воздушному судну могут быть значительные различия в том, как управлять отдельными ошибками:
Области деятельности
Океанические и отдаленные континентальные
Океаническое и удаленное континентальное воздушное пространство в настоящее время обслуживается двумя навигационными приложениями, RNAV 10 и RNP 4. Оба в основном используют GNSS для поддержки навигационного элемента воздушного пространства. В случае RNAV 10 никакого наблюдения ОВД не требуется. В случае RNP 4 используется контракт ADS (ADS-C).
Континентальный по маршруту
Воздушное пространство терминала: прилет и вылет
Существующие концепции воздушного пространства аэродрома, включая прибытие и вылет, поддерживаются приложениями RNAV. В настоящее время они используются в Европейском (EUR) регионе и США. Приложение RNAV в европейском аэродроме известно как P-RNAV (Precision RNAV). Хотя спецификация RNAV 1 имеет общую навигационную точность с P-RNAV, эта региональная навигационная спецификация не удовлетворяет в полной мере требованиям спецификации RNAV 1. С 2008 года приложение воздушного пространства в аэровокзале Соединенных Штатов, ранее известное как RNAV типа B США, было согласовано с концепцией PBN и теперь называется RNAV 1. Базовая RNP 1 была разработана в основном для применения в нерадиолокационном воздушном пространстве аэродрома с низкой плотностью движения. Ожидается, что в будущем будет разработано больше приложений RNP как для воздушного пространства на маршруте, так и для аэродрома.
Подход
Заходы на посадку по RNP на 0,3 и 0,1 мили в аэропорту Квинстауна в Новой Зеландии являются основными подходами, используемыми Qantas и Air New Zealand как для международных, так и для внутренних рейсов. Из-за ограничений местности заходы на посадку по ILS невозможны, а обычные заходы на посадку по VOR / DME имеют ограничения на снижение более чем на 2000 футов над уровнем аэропорта. Подходы и вылеты RNP следуют изогнутым траекториям ниже уровня местности.
Подход, требующий специального разрешения от самолетов и экипажей
Процедуры захода на посадку по приборам с использованием RNP с обязательной авторизацией или RNP AR (ранее известными как процедуры захода на посадку с особыми требованиями к самолетам и экипажам или SAAAR) основаны на концепции NAS, основанной на характеристиках. Определяются требования к характеристикам для выполнения захода на посадку, и воздушные суда квалифицируются в соответствии с этими требованиями к характеристикам. Обычные зоны оценки препятствий для наземных навигационных средств основаны на заранее определенных характеристиках воздушного судна и навигационной системе. Критерии RNP AR для оценки препятствий являются гибкими и предназначены для адаптации к уникальным условиям эксплуатации. Это позволяет подходить к конкретным требованиям к характеристикам, необходимым для схемы захода на посадку. Эксплуатационные требования могут включать избегание местности и препятствий, разрешение конфликтов в воздушном пространстве или устранение экологических ограничений.
RNP AR APCH определяется как схема захода на посадку по RNP, для которой требуется боковой TSE ниже стандартных значений RNP на любом участке схемы захода на посадку. Подходы RNP включают возможности, требующие специальных разрешений на воздушные суда и летные экипажи, аналогичные полетам ILS категории II / III. Все заходы на посадку с использованием RNP AR имеют уменьшенные площади оценки боковых препятствий и поверхности пролета вертикальных препятствий в соответствии с требованиями к характеристикам воздушного судна и летным экипажам. Следующие характеристики отличаются от РНП АПЧ:
При выполнении захода на посадку по RNP AR с использованием линии минимумов менее RNP 0,3 ни одна точка отказа не может вызвать потерю наведения в соответствии со значением RNP, связанным с заходом на посадку. Как правило, самолет должен иметь по крайней мере два датчика GNSS, двойные системы управления полетом, двойные системы данных о воздухе, двойные автопилоты и один инерциальный эталонный блок.
При выполнении захода на посадку по RNP AR с уходом на второй круг менее RNP 1.0 ни одна точка отказа не может привести к потере наведения, соответствующей значению RNP, связанного с схемой ухода на второй круг. Как правило, самолет должен иметь по крайней мере два датчика GNSS, двойные системы управления полетом, двойные системы данных о воздухе, двойные автопилоты и один инерциальный эталонный блок.
Планирование полета
Ручное или автоматическое уведомление о квалификации воздушного судна для выполнения полетов по маршруту обслуживания воздушного движения (ОВД), по схеме или в воздушном пространстве предоставляется УВД через план полета.
Типы маневров RNAV в районе аэродрома
1.13.1. Указатели окончания траекторий
При разработке структуры воздушного пространства с позиции заданных траекторий полета воздушных судов используются только два типа участков маршрутов: прямолинейная траектория или криволинейная между определенными точками.
Использование указанных типов маршрутов позволяет:
— обеспечить программирование (кодирование) заданных траекторий полета в базах данных и вычислителях оборудования RNAV;
— создать надежные, повторяемые и предсказуемые траектории.
Корпорацией ARINC была разработана концепция «Path Termination» (Указатель окончания траектории), которая любую процедуру при полете по маршруту в районе аэродрома (SID, STAR, IAP) разбивает на отдельные участки 23-х типов, каждый из которых однозначно определен с помощью признака «Path Terminator». Большинство навигационных систем RNAV реализуют, как правило, только часть из 23-х ‘Path Terminators’, но и для P-RNAV требуется далеко не весь их перечень.
 |  |
Fly-by Waypoint coincident with Compulsory Repotting Point
Точка пути флай-бай совпадает с пунктом обязательного доклада
Fly-over Waypoint coincident with VOR/DME Точка пути флай-овер совпадает с VOR/DME
Fly-by Waypoint coincident with NDB Точка пути флай-бай совпадает с NDB
Path Terminator образуется из двух заглавных букв — первая характеризует заданную траекторию полета, а вторая показывает, где или как кончается данный участок траектории полета. В табл. 1.8 представлен принцип кодирования типов участков окончания траекторий в соответствии с ARINC 424.
Далее рассмотрены только те участки траекторий из Path Terminators, которые требуются и рекомендуются при выполнении полетов P-RNAV согласно [13].
Требуется выполнять маневры и выдерживать следующие типы траекторий:
— IF — выход на точку из любого текущего места ВС;
— TF — полет по линии пути, соединяющей две последовательные точки ЛЗП;
— CF — полет на точку с заданным путевым углом;
— FA — полет от точки с заданным путевым углом до достижения заданной высоты;
— DF — полет от текущего места ВС прямо на точку без заданного путевого угла.
Принцип кодирования типов участков окончания траекторий
Course from fix to
AF, CF, DF, HF, IF, TF, RF
Holding pattern terminating at
Примечание. Жирным наклонным шрифтом выделены участки траекторий, применяемые при использовании RNA V.
Рекомендуется выполнять маневры и выдерживать следующие типы траекторий:
— НМ — полет по процедуре ожидания до ее принудительной (ручной) отмены;
— НА — полет по процедуре ожидания с отменой при достижении заданной высоты;
— HF — полет по процедуре ожидания с отменой над Holding Fix после одного круга;
— RF — полет с заданным радиусом относительно заданной точки.
Описание кодированных точек и типов траекторий для зональной навигации Р-
RNAV и RNP-RNAV в соответствии с ARINC 424 дано в табл. 1.9.
Остальные 14 участков траекторий не применяются в процедурах P-RNAV и RNP-RNAV.
Типы точек и траекторий
 |
 |  |  |  |
 А В » title=»Типы маневров RNAV в районе аэродрома» width=»653″ height=»198 «/> | |||
 |
 |
 |
 |
IF — Initial fix — начальная контрольная точка; обязательна для всех участков маршрутов, основанных на P—RNAV и RNP-RNAV, и определяет начало участка.
Продолжение табл. 1.9
ИР — определяет зону ожидания (30)” над точкой А. Автоматически отменяется при первом прохождении точки А после того, как была выполнена процедура входа в 30. Чаще называется Racetrack.
НА — Hoidmg/Racetrack to an altitude, рекомендуется для P-RNAV, обязательно для RNP-RNAV. Автоматически отменяется при первом прохождении точки А после того, как ВС достиг заданную высоту. ‘
HW1 — Holding/Raceirack to a manual termination, рекомендуется для P-RNAV, обязательно для RNP-RNAV. Отменяется вручную летным экипажем.
На схемах в районе аэродрома после прохождения точки Fly-over возможны только три типа участков — DF (Direct to fix), TF (Track to fix), CF (Course to fix). Информация об указателе окончания траекторий публикуется в АИП. Однако и по картам Jeppesen можно определить указатель окончания траектории: если на участке схемы опубликован ЗПУ — это TF или CF, а если участок схемы обозначен точками пути без ЗПУ — это DF.
1. Траектория Fly-over — TF устанавливается в случае, когда после прохождения Fly-over требуется выход на новую линию пути, при этом угол выхода не менее 30°.
Защищенное воздушное пространство для учета препятствий рассчитывается из предположения, что ВС будет выходить на осевую линию следующего участка с углом выхода не менее 30° (см. рис. 1.3).
2. Траектория Fly-over — DF обычно устанавливается на схемах вылета, что позволяет более плавно разворачиваться для полета на следующую точку пути.
При этом выход на новую линию пути не обязателен, поскольку защищенное воздушное пространство учета препятствий вокруг такой траектории расширено (рис. 1.4).
3. Траектория Fly-over — CF устанавливается на схемах RNAV-ILS, когда в завершении процедуры RNAV после пролета точки Fly-over выполняется разворот для выхода в створ курсового маяка ILS с углом выхода 30°.
4. Тип участка RF — разворот с фиксированным радиусом.
Тип участка RF может устанавливаться в сложной структуре воздушного пространства и требует точного выдерживания траектории полета, особенно при больших углах разворота. А кроме того, использование данного типа участка позволяет уменьшить область учета препятствий по сравнению с использованием разворотов в точках Fly-by и Fly-over. Данный тип участка устанавливается в схемах захода на посадку и схемах вылета, основанных на RNP-RNAV.
Назначение RF — переход с одного участка схемы на другой по предписанной криволинейной траектории, поэтому RF рассматривается как отдельный участок схемы, имеющий три точки пути: начальная RF, конечная RF и точка, от которой задается радиус разворота. Эта точка называется «центр разворота» (рис. 1.5).
Защищенное воздушное пространство вокруг RF построено из условия, что ВС будет регулировать крен при развороте таким образом, чтобы с учетом влияния ветра выдерживать заданный радиус разворота. По этой причине невозможно опубликовать заданный крен для RF, поскольку он зависит от сложившейся обстановки — скорости полета и воздействия ветра.
Предполагается также, что ВС начинает создавать крен для разворота еще до прохождения точки начала RF. То же и в конце RF — вывод из крена начинается до конечной точки RF. По сути, точки начала и конца RF являются точками Flyby.
RNAV можно определить как метод навигации, который позволяет воздушному судну двигаться по любому желаемому курсу в пределах зоны действия навигационных сигналов, привязанных к станции, или в пределах возможностей автономной системы, или их комбинации.
СОДЕРЖАНИЕ
Задний план
Многие системы RNAV, предлагая очень высокую точность и обладая многими функциями, предоставляемыми системами RNP, не могут гарантировать своих характеристик. Признавая это, и чтобы эксплуатанты не несли излишние расходы, когда требования воздушного пространства не требуют использования системы RNP, многие новые, а также существующие навигационные требования будут по-прежнему определять RNAV, а не системы RNP. Поэтому ожидается, что операции RNAV и RNP будут сосуществовать в течение многих лет.
Однако системы RNP обеспечивают повышение целостности полетов, позволяя, возможно, более близкое расстояние между маршрутами, и могут обеспечить достаточную целостность, позволяющую использовать только системы RNP для навигации в определенном воздушном пространстве. Таким образом, использование систем RNP может дать значительные преимущества в области безопасности полетов, эксплуатации и эффективности. Хотя применения RNAV и RNP будут сосуществовать в течение ряда лет, ожидается, что будет происходить постепенный переход к применениям RNP по мере увеличения доли воздушных судов, оснащенных системами RNP, и снижения стоимости перехода.
Функциональные требования
Спецификации RNAV включают требования к определенным навигационным функциям. Эти функциональные требования включают:
Компоненты ошибок навигации и предупреждения
Боковая навигация
PDE возникает, когда путь, определенный в системе RNAV, не соответствует желаемому пути, т. Е. Пути, по которому предполагается пролететь над землей. Использование системы RNAV для навигации предполагает, что определенный путь, представляющий намеченный путь, загружается в базу данных навигации. Непротиворечивый, повторяемый путь не может быть определен для поворота, который допускает облет путевой точки (поскольку близость к путевой точке и вектор ветра могут быть неповторимыми), требует пролета над путевой точкой (поскольку вектор ветра не может быть повторяемым) или возникает, когда самолет достигает заданной высоты (поскольку заданная высота зависит от тяги двигателя и веса самолета). В этих случаях база данных навигации содержит желаемую траекторию полета от точки к точке, но не может учитывать систему RNAV, определяющую траекторию пролета или пролета и выполняющую маневр. Значимые PDE и FTE не могут быть установлены без определения маршрута, что приводит к изменчивости поворота. Кроме того, детерминированный повторяемый путь не может быть определен для путей на основе курса, и результирующая изменчивость пути учитывается в проекте маршрута.
NSE относится к разнице между предполагаемым и фактическим местоположением самолета.
Продольная навигация
Продольные характеристики подразумевают навигацию относительно позиции вдоль пути (например, четырехмерное управление). Однако в настоящее время нет навигационных спецификаций, требующих четырехмерного управления, и нет FTE в продольном измерении. Текущие навигационные спецификации определяют требования к путевой точности, включая NSE и PDE. PDE считается незначительным. Точность вдоль линии пути влияет на передачу данных о местоположении (например, «10 м. Миль до ABC») и разработку схемы (например, минимальные высоты участка, на которых воздушное судно может начать снижение после пересечения контрольной точки).
Обозначение
Спецификация RNAV обозначается как RNAV X, например, RNAV 1. Выражение «X» (если указано) относится к боковой навигационной точности в морских милях, которая, как ожидается, будет достигаться по крайней мере 95% времени полета населением воздушное судно, выполняющее полеты в воздушном пространстве, маршруте или схеме.
Спецификации захода на посадку по RNAV отсутствуют.
