pbn в авиации что это
Требуемые навигационные характеристики RNP
Определение
Точность навигации
Системы зональной навигации (RNAV) и RNP в основном схожи. Основное различие между ними заключается в необходимости мониторинга и оповещения о производительности на борту. Навигационная спецификация, которая включает в себя требования для мониторинга и оповещения о производительности на борту, называется спецификацией RNP. Те спецификации, которые не имеют таких требований называется спецификацией RNAV. Поэтому, если радиолокационный контроль не предусмотрен УВД, пилот должен самостоятельно проконтролировать безопасность навигации по местности и вместо RNAV должен использоваться RNP.
RNP также относится к уровню производительности, необходимому для конкретной процедуры или конкретного блока воздушного пространства. Значение RNP, равное 10, означает, что навигационная система должна иметь возможность рассчитывать свое положение с точностью до квадрата с поперечным размером 10 морских миль. Значение RNP, равное 0,3, означает, что навигационная система воздушного судна должна иметь возможность рассчитывать свое положение с точностью до квадрата с поперечным размером 3/10 морской мили. Различия в этих системах обычно являются следствием избыточности бортовой навигационной системы.
Некоторое океаническое воздушное пространство имеет значение RNP, равное 4 или 10. Уровень RNP, на который способен летательный аппарат, определяет необходимое разницу между воздушными судами в отношении расстояния. Повышенная точность бортовых систем RNP представляет собой значительное преимущество для традиционных нерадиолокационных сред, поскольку число воздушных судов, которые могут вписаться в объем воздушного пространства на любой заданной высоте, представляет собой квадрат числа требуемого эшелонирования; то есть, чем ниже значение RNP, тем ниже требуемые стандарты эшелонирования по расстоянию и, в целом, больше воздушных судов может вписаться в объем воздушного пространства без потери требуемого эшелонирования. Это не только главное преимущество для операций воздушного движения, но и предоставляет большую возможность экономии средств для авиакомпаний, летающих над океанами, благодаря менее строгой маршрутизации.
История
RNP были введены в PANS-OPS (документ ICAO Doc 8168), который стал применяться в 1998 году.
В 1996 году авиакомпания Alaska Airlines стала первой авиакомпанией в мире, применившей RNP с заходом на посадку вниз по каналу Гастино в Джуно, Аляска. Капитан авиакомпании Аляски Стив Фултон и капитан Хэл Андерсон разработали более 30 подходов RNP для операций авиакомпании на Аляске. В 2005 году Alaska Airlines стала первой авиакомпанией, которая использовала RNP в Национальном аэропорту Рейгана, чтобы избежать заторов. В апреле 2009 года Alaska Airlines стала первой авиакомпанией, получившей одобрение от FAA для проверки RNP.
С 2009 года регулирующие органы в Перу, Чили и Эквадоре внедрили более 25 процедур захода на посадку по RNP AR, разработанных совместно с LAN Airlines. Преимущества включали сокращение выбросов парниковых газов и улучшенный доступ к аэропортам, расположенным в гористой местности. Использование подходов RNP AR в Куско, недалеко от Мачу-Пикчу, сократило отмены из-за плохой погоды на 60 процентов на рейсах, выполняемых по локальной сети.
В октябре 2011 года Boeing, Lion Air и Индонезийский генеральный директорат гражданской авиации выполнили проверочные полеты для проверки индивидуальных процедур RNP AR в двух аэропортах с вызовами на местности, в Амбоне и Манадо, Индонезия. Они выступили в качестве пионеров использования точной навигационной технологии RNP в Юго-Восточной Азии.
Описание и предназначение
Текущие конкретные требования системы RNP включают в себя:
Способность следовать желаемому наземному маршруту с надежностью, повторяемостью и предсказуемостью, включая кривые пути;
В местах, где для вертикального наведения включены вертикальные профили, используются вертикальные углы или ограничения высоты для определения желаемой вертикальной траектории.
Возможности мониторинга производительности и оповещения могут предоставляться в различных формах в зависимости от установки системы, архитектуры и конфигураций, включая:
отображение и индикацию как требуемой, так и расчетной производительности навигационной системы;
мониторинг работы системы и оповещение экипажа о несоблюдении требований RNP;
дисплеи отклонения между полосами, масштабированные до RNP, в сочетании с отдельным мониторингом и оповещением о целостности навигации.
Система RNP использует свои навигационные датчики, архитектуры и режимы работы для удовлетворения требований спецификации навигации RNP. Требования RNP могут ограничивать режимы эксплуатации воздушного судна, например, для низкой RNP, где техническая ошибка полета (FTE) является существенным фактором, и ручной полет может быть запрещен. Установка двойной системы/датчика также может потребоваться в зависимости от предполагаемой операции или необходимости.
Мониторинг производительности и требования к оповещению
Требования к мониторингу производительности 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:
Точность: Требование к точности определяет 95% суммарную погрешность системы (TSE) для тех величин, где задано требование к точности. Требование к точности соответствует навигационным спецификациям RNAV и всегда равно значению точности. Уникальным аспектом навигационных спецификаций RNP является то, что точность является одной из характеристик производительности, которая отслеживается на 100%;
Неисправности самолета: Неисправность бортового оборудования учитывается в правилах летной годности. Неисправности классифицируются по степени влияния уровня самолета, и система проектируется таким образом, чтобы снизить вероятность сбоя или смягчить его последствия. Требования к характеристикам неисправностей воздушных судов не являются уникальными для навигационных спецификаций RNP;
Сбои сигналов в пространстве: Характеристики сигнала в пространстве навигационных сигналов являются обязанностью Национального агентства разведки.
Применение мониторинга производительности
Хотя TSE (оборудование для безопасности на транспорте) может значительно меняться со временем по ряду причин, навигационные спецификации RNP обеспечивают гарантию того, что распределение TSE остается подходящим для конкретной операции.
По этой причине важны оперативные процедуры для мониторинга FTE.
Области деятельности
Океаническое и удаленное континентальное воздушное пространство
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 никакой формы наблюдения ОВД не требуется. В случае RNP 4 используется контракт ADS (ADS-C);
Терминальное воздушное пространство: прилет и вылет
Существующие концепции воздушного пространства терминала, которые включают в себя прилет и вылет, они поддерживаются приложениями RNAV. В настоящее время они используются в Европейском регионе и США. Европейское приложение RNAV воздушного пространства терминала известно как P-RNAV (Precision RNAV). Хотя спецификация RNAV 1 разделяет общую точность навигации с P-RNAV, эта региональная спецификация навигации не удовлетворяет всем требованиям спецификации RNAV 1.
Начиная с 2008 года, приложение воздушного пространства терминала Соединенных Штатов, ранее известное как US RNAV Type B, было приведено в соответствие с концепцией PBN и теперь называется RNAV 1. Базовый RNP 1 был разработан главным образом для применения в нерадиолокационном воздушном пространстве терминала с низкой плотностью. Ожидается, что в будущем будет разработано больше приложений RNP как для полетов на маршруте, так и для воздушного пространства терминала.
Pbn в авиации 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.
|