Rnav gnss что это
Rnav gnss что это
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
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»
Навигация, основанная на характеристиках ( PBN ) ИКАО, указывает, что требования к характеристикам систем бортовой навигации (RNP) и зональной навигации (RNAV) должны быть определены с точки зрения точности, целостности, готовности, непрерывности и функциональности, необходимых для предлагаемых операций в контексте конкретное воздушное пространство, если оно поддерживается соответствующей навигационной инфраструктурой.
СОДЕРЖАНИЕ
Описание
Исторически сложилось так, что навигационные характеристики воздушного судна определялись непосредственно в терминах датчиков (навигационных маяков и / или путевых точек ). Навигационная спецификация, которая включает дополнительные требования к мониторингу бортовых навигационных характеристик и предупреждению, называется спецификацией требуемых навигационных характеристик (RNP). Спецификация, не имеющая таких требований, называется спецификацией зональной навигации (RNAV).
Требования к характеристикам определены в навигационных спецификациях, которые также определяют выбор навигационных датчиков и оборудования, которые могут использоваться для удовлетворения требований к характеристикам. В навигационных спецификациях содержится конкретное руководство по реализации, чтобы облегчить глобальную гармонизацию.
В рамках PBN общие навигационные требования сначала определяются на основе эксплуатационных требований. Затем власти гражданской авиации оценивают варианты в отношении доступных технологий и навигационных услуг. Выбранное решение было бы наиболее рентабельным для полномочного органа гражданской авиации, в отличие от решения, устанавливаемого как часть эксплуатационных требований. Технология может развиваться со временем, не требуя пересмотра самой операции, если требуемые характеристики обеспечиваются системой RNAV или RNP.
PBN предлагает ряд преимуществ по сравнению с методом определения воздушного пространства и критериев пролета препятствий на основе конкретных датчиков:
Методы и спецификации зональной навигации начали развиваться на региональном уровне без общего руководства ИКАО. Следовательно, это означает, что термины и определения, такие как «RNAV» и «RNP», имеют несколько разные значения в разных регионах мира, и даже другие термины могут использоваться на местном уровне. Примером этого является термин «P-RNAV» (Precision RNAV), который до сих пор используется в Европе (2019 г.), который в других местах называется «RNAV 1».
Термины RNAV и RNP ранее использовались с небольшими функциональными различиями. RNP требовал определенного уровня характеристик, но не пытался определить, как это должно быть гарантировано.
Влияние на планирование воздушного пространства
Навигационные характеристики, требуемые от системы RNAV, являются частью навигационной спецификации. Для определения минимумов эшелонирования и разноса маршрутов специалисты по планированию воздушного пространства полностью используют ту часть навигационных спецификаций, которая описывает характеристики, требуемые от системы RNAV. Специалисты по планированию воздушного пространства также используют требуемые характеристики (точность, целостность, доступность и непрерывность) для определения разноса маршрутов и минимумов эшелонирования.
Ожидается, что в воздушном пространстве с процедурным управлением минимумы эшелонирования и разнесение маршрутов, указанные в спецификациях RNP, принесут больше преимуществ, чем те, которые основаны на спецификациях RNAV. Это связано с тем, что бортовая функция мониторинга характеристик и оповещения может уменьшить отсутствие службы наблюдения ОВД, предоставляя альтернативные средства снижения риска.
Переход на PBN
Ожидается, что все будущие приложения RNAV и RNP будут определять требования к навигации посредством использования технических характеристик, а не определения конкретных навигационных датчиков.
Сфера
Бортовой мониторинг производительности и оповещение
Системы RNP обеспечивают повышение целостности полетов. Это может позволить более близкое расстояние между маршрутами и может обеспечить достаточную целостность, позволяющую использовать только системы RNAV для навигации в конкретном воздушном пространстве. Таким образом, использование систем RNP может дать значительные преимущества в области безопасности полетов, эксплуатации и эффективности.
Бортовой контроль характеристик и оповещение позволяют летному экипажу определять, удовлетворяет ли система RNP навигационным характеристикам, требуемым в навигационной спецификации. Бортовой контроль характеристик и оповещение относятся как к боковым, так и к продольным навигационным характеристикам.
Бортовой мониторинг производительности и оповещение связаны с работой системы зональной навигации.
Специальные функции RNAV и RNP
Полеты, основанные на характеристиках, основаны на способности обеспечивать надежные, повторяемые и предсказуемые траектории полета для повышения пропускной способности и эффективности запланированных операций. Для реализации полетов, основанных на характеристиках, требуются не только функции, традиционно обеспечиваемые системой RNAV, но также могут потребоваться определенные функции для улучшения процедур, а также операций в воздушном пространстве и воздушном движении. Возможности системы для установленных траекторий с фиксированным радиусом, зоны ожидания RNAV или RNP и боковых смещений попадают в эту категорию.
Пути с фиксированным радиусом
Пути с фиксированным радиусом (FRP) имеют две формы:
Пролетные повороты
Образец удержания
Смещение траектории полета
Системы RNAV могут предоставлять возможность летному экипажу определять боковое смещение от определенного маршрута. Как правило, боковые смещения можно указывать с шагом от 1 до 20 м. Миль. Когда в системе RNAV активировано боковое смещение, воздушное судно с RNAV вылетает по заданному маршруту и обычно перехватывает смещение под углом 45 ° или меньше. Когда смещение отменяется, дрон возвращается на заданный маршрут аналогичным образом. Такие смещения могут использоваться как стратегически, т.е. фиксированное смещение для длины маршрута, так и тактически, то есть временно. Большинство систем RNAV прекращают смещения в районе аэродрома или в начале схемы захода на посадку, в зоне ожидания RNAV или при изменении курса на 90 ° или более.
Минимальные характеристики навигации
Воздушные суда, выполняющие полеты в воздушном пространстве Северной Атлантики, должны соответствовать минимальным требованиям к навигационным характеристикам (MNPS). Спецификация MNPS была намеренно исключена из PBN из-за ее обязательного характера и из-за того, что реализация MNPS в будущем не предусмотрена.
Будущие разработки
Вероятно, что навигационные приложения будут переходить от двумерных к трехмерным / четырехмерным приложениям, хотя в настоящее время трудно определить масштабы времени и эксплуатационные требования. Следовательно, бортовой контроль характеристик и оповещение еще предстоит разработать в вертикальной плоскости (вертикальная RNP), и текущая работа направлена на согласование продольных и линейных требований к характеристикам. Требования к угловым характеристикам, связанные с заходом на посадку и посадкой, будут включены в сферу применения PBN в будущем. Точно так же могут быть включены спецификации для поддержки специфичных для вертолетов навигационных требований и функциональных требований к зоне ожидания.
использованная литература
внешние ссылки
Rnav gnss что это
Анатолий Липин Доцент кафедры Аэронавигации Санкт-Петербургского государственного университета ГА Эксперт » A viation EX plorer» 28.06.2013 г. замминистра Минтранса России был утвержден из 4-х пунктов «План работы в 2013 г. Рабочей группы по внедрению в воздушном пространстве Российской Федерации навигации, основанной на характеристиках (PBN)». Росавиация активно включилась в работу. Была создано Рабочая группа (РГ) и 20.08.2013 г. проведено первое заседание по внедрению в воздушном пространстве Российской Федерации навигации, основанной на характеристиках (PBN). Информация о РГ размещена на сайте: http://www.favt.ru/ В протоколе первого заседания РГ от 20.08.2013 г. в п. 4 значится: «Филиалу «НИИ Аэронавигация» ФГУП ГосНИИ (С.Г. Пятко) совместно с ФГУП «Госкорпорация по ОрВД» (И.Н. Моисеенко) представить проект Плана внедрения навигации, основанной на характеристиках (PBN), а воздушном пространстве Российской Федерации, отразив в нем мероприятия, сроки реализации и ответственных исполнителей». Срок – до 30.08.2013 г. На втором заседании РГ 15.11.2013 г. «План внедрения навигации, основанной на характеристиках (PBN) в воздушном пространстве Российской Федерации» (далее – План) был одобрен. Следует отметить, что в Плане очень полно и детально рассмотрены вопросы по внедрению PBN. В стратегии внедрения PBN предусмотрено два этапа: краткосрочный – 2013-2016 годы и долгосрочный – после 2016 года. Согласно Плану: «Внедрение в воздушном пространстве России навигации, основанной на характеристиках (PBN), направлено на: В период 2013-2016 годы предусмотрено внедрение RNAV 10 для полетов ВС по маршрутам зональной навигации над открытым морем, где ответственность за ОрВД возложена на Российскую Федерацию, а также для полетов по маршрутам ОВД, расположенным в удаленных континентальных районах, на базе навигации, основанной на применении автономной бортовой системы и GNSS. В континентальном воздушном пространстве России предусмотрено внедрение RNAV 5 на маршрутах ОВД Европейской части Российской Федерации. По причине неактуальности увеличения пропускной способности воздушного пространства Сибири и Дальнего Востока внедрение RNAV 5 в этом регионе запланировано после 2016 г. Важными пунктами Плана являются следующие: Следует остановиться на Приложении 3 к Плану внедрения навигации, основанной на характеристиках (PBN), в воздушном пространстве Российской Федерации. В Приложение 3 «План внедрения захода на посадку LNAV, LNAV/VNAV, RNP AR APCH на аэродромах Российской Федерации» перечислено 66 аэродромов, на которых в период 2014-2016+ годы должны быть внедрены заходы на посадку LNAV (RNP APСH), LNAV/VNAV (RNP APСH/Baro-VNAV): 2014 г. – 24, 2015 – 6, 2016 – 36. Что же удалось реализовать согласно Плану? Воздушные трассы зональной навигации спецификации RNAV 5В соответствие с данными АИП Российской Федерации (здесь и далее аэронавигационная информация дана по состоянию на 03.03.2016 г.) в разделе ENR 3.1.3 МАРШРУТЫ ЗОНАЛЬНОЙ НАВИГАЦИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ представлена информация о воздушных трассах с навигационной спецификацией RNAV 5. Трассы района диспетчерского центра: На сайте ФГУП «Госкорпорация по ОрВД» http://www.gkovd.ru/deyatelnost/orvd/ представлено: «Организация воздушного пространства позволяет осуществлять обслуживание воздушного движения на 891 воздушной трассе, проходящих над территорией Российской Федерации и открытыми водами, где ответственность за организацию ОВД возложена на Российскую Федерацию, общей протяженностью свыше 697 тыс. км». В процентном отношение 35 трасс зональной навигации составляют 3,9% от общего количества, а длина – 2,8% от общей протяженности. Количество трасс зональной навигации и их длина не устраивают эксплуатантов ВС. В Долгосрочной программе развития Федерального государственного унитарного предприятия «Государственная корпорация по организации воздушного движения в Российской Федерации» (ФГУП «Госкорпорация по ОрВД») на 2014-2020 гг. (далее – Программа) в редакции от 28.01.2016 г. в Таблице 6.1 Меры по совершенствованию аэронавигационного обслуживания в соответствии с концепцией блочной модернизации авиационной системы (ASBU) Глобального аэронавигационного плана на 2013 – 2028 гг. опубликовано: «Производственные мероприятия включают в себя: АэродромыВ Государственном реестре аэродромов Российской Федерации по состоянию на 2016 г. числится 259 аэродрома (сайт – http://www.favt.ru/dejatelnost-ajeroporty-i-ajerodromy-reestr-grajdanskih-ajerodromov-rf/). Данные по аэродромам из АИП Российской Федерации и сборников ФГУП «ЦАИ», на которых опубликована информация о применении зональной навигации, приведена в таблице по состоянию на 08.03.2012 г. и 03.03.2016 г. Информация на 08.03.2012 г. была опубликована в статье Трудные шаги внедрения GNSS Approach (сайт http://aviaglobus.ru/2012/04/04/1057/). В таблице представлены сведения о наличии на аэродромах схем/карт с SID, STAR, RNAV (GNSS) и GLS: Согласно Плану в период 2014-2015 годы запланировано внедрение заходов на посадку с применением RNAV (GNSS) на 29 аэродромов, а внедрено на 16. Нормативные документыВ нормативных документах по вопросу зональной навигации присутствую следующие положения. Приказ Минтранса России от 09.11.2010 г. №242 «Об утверждении типов требуемых навигационных характеристик для маршрутов зональной навигации». Приказом утверждены «следующие типы требуемых навигационных характеристик (далее – RNP) для маршрутов зональной навигации (далее – RNAV): RNP-10 – для выполнения полетов воздушных судов на базе навигации, основанной на применении автономных бортовых систем навигации и глобальной навигационной спутниковой системы (далее – ГНСС), по маршрутам зональной навигации, установленным над акваторией Северного Ледовитого океана и других открытых вод, где ответственность за обеспечение обслуживания воздушного движения возложена на Российскую Федерацию, а также по маршрутам зональной навигации, установленным в удаленных континентальных районах; RNAV-5 – для выполнения полетов воздушных судов на базе навигации, основанной на применении автономных бортовых систем навигации, всенаправленных азимутальных/дальномерных радиомаяков (VOR/DME, DME/DME) и ГНСС по маршрутам зональной навигации в континентальных районах; RNAV-1 – для выполнения полетов воздушных судов на базе навигации, основанной на применении DME/DME и ГНСС по маршрутам зональной навигации в районе аэродрома». Следует отметить, что после утверждения концепции PBN текст приказа №242 не согласуется с концепцией PBN. Понимая это РГ по результатам заседания 05.05.2014 г. внесла в протокол 3-его заседания пункт: «6. УПЛГ ВС с учетом реализации пункта 5 настоящего протокола подготовить и направить установленным порядком в Минтранс России предложения по внесению изменений в приказ Минтранса России от 09.11.2010 №242 «Об утверждении типов требуемых навигационных характеристик для маршрутов зональной навигации». Срок – до 30 мая 2014 г. По настоящее время изменений в приказ №242 не внесено и не издан новый. В Федеральных правилах использования воздушного пространства Российской Федерации (далее – ФП ИВП) представлено: Отметим два момента в этом пункте. 1. RNP 10 не соответствует спецификациям PBN RNP и RNAV. В Doc 9613, Руководство по навигации, основанной на характеристиках (PBN) относительно использования обозначения RNP 10 сказано следующее: «Признавая наличие большого количества обозначений RNP 10, используемых для обозначения воздушного пространства и эксплуатационных утверждений, предполагается, что в новых обозначениях воздушного пространства и утверждениях воздушных судов будет по-прежнему использоваться «RNP 10», в то время как требуемый прикладной процесс PBN будет теперь называться «RNAV 10″». Правильным было бы использовать ФП ИВП не RNP 10, а RNAV 10. 2. В АИП Российской Федерации присутствуют воздушные трассы с применением RNAV 5, и в этой связи возникает вопрос о применимости п. 77(1) для определения минимальных интервалов продольного эшелонирования при полетах ВС по ППП. В тоже время ничего не сказано о продольном эшелонировании на трассах с применением навигационной спецификации RNAV 5. 17. Маршрут зональной навигации устанавливается в соответствии с типом требуемых навигационных характеристик, который может быть обеспечен при полете по такому маршруту. Типы требуемых навигационных характеристик для маршрутов зональной навигации утверждаются Министерством транспорта Российской Федерации. Полеты по маршрутам зональной навигации осуществляют воздушные суда, оборудованные для выполнения полетов методом зональной навигации по любой желаемой траектории в пределах зоны действия навигационных средств, основанных на опорных станциях (в том числе спутниковых), или в пределах, определяемых возможностями автономных бортовых навигационных средств, либо посредством комбинации указанных средств. Комментарий к 17. Согласно Doc 9613 полет осуществляется в пределах зоны действия наземных или спутниковых навигационных средств, или в пределах, определяемых возможностями автономных средств, или их комбинации, а в пункте спутниковая система оказалась основана на опорной станции. В федеральных авиационных правилах (далее – ФАП) по вопросу зональной навигации присутствует следующая информация: 1) Федеральные авиационные правила полетов в воздушном пространстве Российской Федерации: 46) «зональная навигация» – метод навигации, позволяющий воздушным судам выполнять полет по любой заданной траектории с использованием технических средств; 2) ФАП «Подготовка и выполнение полетов в гражданской авиации Российской Федерации»: 3) ФАП «Организация воздушного движения в Российской Федерации»: Навигация, основанная на характеристиках (PBN) – зональная навигация, основанная на требованиях к характеристикам воздушных судов, выполняющих полет по маршруту ОВД, схему захода на посадку по приборам или полет в установленном воздушном пространстве. Отметим, что в ФАП кроме терминов больше ничего нет, да и термины даны в разной редакции. Отсутствие реализации п. 2.6 Плана «Разработка требований к получению эксплуатантами ВС разрешений для производства полетов в соответствии с требованиями навигационных спецификаций» не позволяет авиакомпаниям ориентироваться на упрощение процесса эксплуатационного утверждения путем представления ограниченного набора спецификаций, предназначенных для глобального использования. Что мешает Регулятору адаптировать технические положения ИКАО Doc 9997, Руководство по эксплуатационному утверждению навигации, основанной на характеристиках (PBN)? Приходится только сожалеть о нерешительных шагах Регулятора по вопросам внедрения концепции PBN в России. В заключении еще один штрих к пониманию Регулятором проблем внедрения PBN. На сайте Минтранса (http://www.mintrans.ru/upload/iblock/381/itogovyi-doklad-2014god.pdf) опубликован на 367 страницах «Доклад о результатах в 2014 году и основных направлениях деятельности Министерства транспорта Российской Федерации на 2015–2017 годы». В п. 8.5. Инновационная деятельность представлены «Мероприятия Министерства транспорта Российской Федерации по разработке и утверждению Комплекса мер, направленных на отказ от использования устаревших и неэффективных технологий и внедрение современных технологий, предусматривают, в том числе, меры технического и экологического регулирования. В целях перехода от устаревших и неэффективных технологий в области организации воздушного движения в Российской Федерации и внедрения современных, реализуется комплекс мер, направленных, в том числе, на повышение качества навигация и точности захода на посадку воздушных судов с использованием дальних и ближних приводных радиомаяков, отдельных приводных радиостанций». О каком качестве навигации и точности захода на посадку ВС с использованием приводных радиостанций можно говорить? Внедрение приводных радиостанций для захода на посадку было актуальным в 50-х годах прошлого века. На данном этапе актуальным является внедрение PBN в России, а не реализация комплексных мер на использование приводных радиомаяков.
|