Rnav rnp что это
otto_pilot
otto_pilototto_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»
Характеристика требований RNP RNAV
Разумеется, работа по развитию концепции RNP RNAV ведется не только RTCA, но и ИКАО. Одна группа экспертов ИКАО по пролету препятствий (ОСР) разрабатывает критерии для процедур RNP RNAV, а другая группа по вопросам эшелонирования (RGCSP) — критерии по эшелонированию полетов RNP RNAV [4]. По результатам работы этих групп разработаны критерии построения схем захода на посадку для RNP0.3 и интервалы эшелонирования на маршрутах с RNP4.
Для обеспечения точных заходов и посадок с использованием RNAV точность навигации в вертикальном плане тоже должна быть включена в RNP. В результате спектр типов R. NP для захода на посадку стал занимать диапазон от RNP1 до RNP 0.003/Z, где число Z выражает требование к точности вертикального наведения, выраженное в футах.
Планируемые типы RNP для захода на посадку представлены в табл. 1.3.
Сертификацию по RNP1 имеют навигационные системы (FMS), которые зарубежная промышленность начала производить с 1990 г.
Воздушные суда выпуска 1998 г. и позднее могут претендовать на сертификацию по RNP0.03/125 и даже ниже. Однако пока отсутствуют процедуры такой сертификации.
Первые публикации процедур RNP RNAV в Европе ожидаются не ранее 2005 г., а обязательной такая навигация станет с 2010 г.
RNP задаются требованиями четырех основных параметров:
2) обеспечение целостности навигации при использовании оборудования RNAV;
3) готовность оборудования RNAV для навигации;
4) непрерывность навигации при использовании оборудования RNAV.
Планируемые типы RNP для захода на посадку
Требуемая точность(95% вероятность), м. миля/фут
Для заходов на посадку, посадок, торможения, руления по CAT III: ILS, MLS и GNSS/GBAS
Для заходов на посадку по CAT II с ВПР до 30 м: ILS. MLS и GNSS/GBAS
Для заходов на посадку по CAT I с ВПР до 60 м: ILS, MLS и GNSS/GBAS или SBAS
Для заходов на посадку RNAV/VNAV с поддержкой SBAS
Для заходов на посадку RNAV/VNAV с поддержкой SBAS или Baro-VNAV
Начальный и промежуточный участки захода, вылеты
Начальный и промежуточный участки захода, вылеты. Применяет в тех случаях, когда RNP0.3 не может быть обеспечен из-за недостаточной инфраструктуры, a RNP1 не достаточно из-за высоких препятствий
STAR, начальный и промежуточный участки захода на посадку, вылеты
Кроме точности любой тип RNP включает критерии целостности, готовности и непрерывности обслуживания. Эти критерии имеют математические описания и выражаются численным значением. Численные значения критериев разные для маршрутов и районов аэродромов (ТМА), а что касается заходов на посадку, то учитывается еще и тип захода на посадку.
При сертификации систем применяются чисто математические способы оценки
всех составляющих RNP, которые не учитывают возможные ограничения на использование навигационных систем — датчиков. Поэтому на эксплуатанта возлагается
обязанность самостоятельно оценивать целостность, готовность и непрерывность обслуживания перед выполнением полета, учитывая текущую информацию о состоянии навигационных систем (NOTAM по радиосредствам, специальные извеще
ния о состоянии GPS) и применяемых специальных средств прогнозирования. Например, для оценки готовности системы GPS, как датчика оборудования RNAV, ус
тановлена процедура RAIM-прогнозирования, позволяющая определить возмож-
ность использования системы GPS в заданном месте в заданное время. Примеры такой оценки приведены далее.
Самым “готовым» и «непрерывным» датчиком RNAV является инерциальный датчик, который готов и непрерывно работает всегда, если его включить и корректно выставить. Но у этого типа датчиков существуют проблемы с другими составляющими RNP — точность работы и целостность, особенно при длительных полетах.
Проблем с точностью у датчика GPS нет, но есть проблемы с готовностью и непрерывностью обслуживания. По этой причине для полетов по приборам с использованием GPS обязательно надо иметь как минимум RAIM (лучше FDE), а для заходов на посадку в сложных метеоусловиях — системы функционального дополнения WAAS/LAAS, которые кроме повышения точности, доводят характеристики готовности и непрерывности обслуживания до установленных соответствующим RNP значений.
Основные особенности B-RNAV и P-RNAV заключаются в том, что, кроме показателя точности в 5 и 1 м. Милю, из всего набора характеристик RNP оговариваются как обязательные только некоторые из них. Основных цифры целостности, готовности и непрерывности, обязательных для RNP-RNAV, достигать не требуется, поскольку безопасность применения зональной навигации B-RNAV и P-RNAV обеспечивается развитой инфраструктурой ОВД и возможностью экипажа использовать обычные навигационные средства при отказе системы RNAV. Что касается безопасности заходов на посадку в режиме RNAV, например по GPS, то, как дополнительная мера безопасности, применяется требование иметь запасной аэродром с обычными средствами захода — ILS, VOR, DME.
Особенностью RNP-RNAV является то, что необходимо соблюдать все требования установленного типа RNP не только по точности, но и по целостности, готовности и непрерывности обслуживания.
Основная цель введения RNP — обеспечение ОВД в каком либо районе воздушного пространства. RNP устанавливаются государствами в зависимости от интенсивности воздушного движения, сложности маршрутов полетов и с учетом всей инфраструктуры CNS.
В районах и на маршрутах RNP органы ОВД обязаны следить за точностью навигации и, при необходимости, корректировать траекторию полета ВС. Поэтому невозможно вводить строгие RNP в районах, где не обеспечено адекватное наблюдение за воздушной обстановкой и качественная связь с воздушным судном.
Развитие систем связи, наблюдения, средств стратегического и оперативного планирования полетов должно опережать темпы введения строгих RNP, что прослеживается в Европе. В этой связи эксплуатанты должны направлять усилия не только на повышение точности навигации, но и на модернизацию всего комплекса оборудования ВС для того, чтобы вписаться в опережающее развитие систем связи и наблюдения. Эксплуатант не получит разрешение на полеты в районах будущих RNP, не имея требуемых в этих районах систем связи и наблюдения.
Для производства полетов в условиях RNP в п. 6.1.18 документа [1] говорится, что используемое навигационное оборудование выбирается эксплуатантом. Основное условие заключается в том, чтобы это оборудование обеспечивало уровень точности выдерживания навигационных характеристик, установленный для каждого конкретного типа RNP. При этом необходимо учитывать следующие аспекты:
1) эксплуатанты должны получить соответствующее разрешение от своих государств;
2) до получения разрешения эксплуатант должен представить государственному органу ГА подтверждение того, что данный тип оборудования соответствует установленным требованиям;
3) эксплуатант вносит в эксплуатационную документацию (РЛЭ ВС, РТО, РПП, РК и т. д.) ограничения и условия, навигационные процедуры для штатных и нештатных ситуаций, прописывает правила обновления баз данных, технического обслуживания, утверждает программы и проводит подготовку летного и технического персонала;
4) государствам следует установить соответствующие административные процедуры с тем, чтобы исключить перегруженность своих служб выдачи разрешений и свести к минимуму расходы эксплуатантов.
Требуемые характеристики навигации
СОДЕРЖАНИЕ
Точность навигации [ править ]
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, как правило, 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 океаном, благодаря менее жестким маршрутам и лучшим доступным высотам.
Заходы на посадку с использованием RNP со значениями RNP, которые в настоящее время уменьшены до 0,1, позволяют воздушным судам следовать точным трехмерным изогнутым траекториям полета через перегруженное воздушное пространство, вокруг чувствительных к шуму районов или по сложной местности. [1]
История [ править ]
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 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. [2] В апреле 2009 года Alaska Airlines стала первой авиакомпанией, получившей одобрение FAA на проверку своих собственных подходов к RNP. [2] 6 апреля 2010 года Southwest Airlines перешла на RNP. [3]
Установлено на подходах RNP [ править ]
Описание [ править ]
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. Точно так же 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 [ править ]
Для океанических, удаленных, маршрутов и конечных операций спецификация RNP обозначается как RNP X, например RNP 4. [a] [b]
Требования к мониторингу производительности и предупреждению [ править ]
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 [ править ]
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 равным 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 [ править ]
Океанические и отдаленные континентальные [ править ]
Океаническое и удаленное континентальное воздушное пространство в настоящее время обслуживается двумя навигационными приложениями, RNAV 10 и RNP 4. Оба в основном полагаются на 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 маршрут [ править ]
Воздушное пространство терминала: прилет и вылет [ править ]
Существующее воздушное пространство аэровокзалаконцепции, которые включают прибытие и вылет, поддерживаются приложениями RNAV. В настоящее время они используются в Европейском (EUR) регионе и США. Приложение RNAV для европейского аэродрома 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 первую очередь для применения в нерадиолокационном воздушном пространстве с низкой плотностью движения в районе аэродрома. Ожидается, что в будущем будет разработано больше приложений RNP как для воздушного пространства на маршруте, так и для аэродрома.
Подход [ править ]
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. [9]
Подход, требующий специального разрешения от самолетов и экипажей [ править ]
Схемы захода на посадку по приборам с использованием RNP с требованием разрешения или RNP AR (ранее известное как «Требуется специальное разрешение для воздушных судов и экипажей» или SAAAR) [10] [11] Процедуры подхода 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 по мере необходимости 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 экипажам. От RNP APCH отличаются следующие характеристики:
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 [ править ]
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. [12]
См. Также [ править ]
Заметки [ править ]
Ссылки [ править ]
Rnav rnp что это
| | | | | | | | | | | | | | | | | |
|  |  |
