Зональной навигации ( RNAV , обычно произносится как / ɑːr п æ против / « ар-нав» ) представляет собой метод полетов по приборам правил (ППП) навигации , что позволяет самолету выбрать любой курс в рамках сети навигационных маяков , а не в навигации прямо к маякам и от них. Это может сохранить дальность полета, уменьшить загруженность и позволить полеты в аэропорты без радиомаяков. Раньше зональная навигация называлась «случайной навигацией», отсюда и аббревиатура RNAV. [1]
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.
В Соединенных Штатах RNAV была разработана в 1960-х годах, а первые такие маршруты были опубликованы в 1970-х годах. В январе 1983 года Федеральное управление гражданской авиации отменило все маршруты RNAV в смежных Соединенных Штатах из-за того, что самолеты использовали инерциальные навигационные системы, а не наземные радиомаяки, и поэтому анализ затрат и выгод не в пользу сохранения маршрутов RNAV. система. [2] RNAV была вновь введена после широкомасштабного внедрения спутниковой навигации .
Фон [ править ]
Продолжающийся рост авиации увеличивает требования к пропускной способности воздушного пространства , тем самым подчеркивая необходимость оптимального использования имеющегося воздушного пространства. Повышение эксплуатационной эффективности за счет применения методов зональной навигации привело к разработке навигационных приложений в различных регионах мира и для всех этапов полета. Эти приложения потенциально могут быть расширены для обеспечения руководства операциями по перемещению по земле.
Требования к навигационным приложениям на конкретных маршрутах или в конкретном воздушном пространстве должны быть определены четко и кратко. Это необходимо для того, чтобы летный экипаж и авиадиспетчеры знали о возможностях бортовой системы RNAV, чтобы определить, соответствуют ли характеристики системы RNAV конкретным требованиям воздушного пространства.
Системы RNAV развивались аналогично обычным наземным маршрутам и процедурам. Была определена конкретная система RNAV, и ее характеристики были оценены путем сочетания анализа и летных испытаний . Для наземных операций первоначальные системы использовали очень высокочастотную всенаправленную радиосвязь (VOR) и оборудование для измерения расстояния (DME) для определения местоположения; для операций в океане использовались инерциальные навигационные системы (ИНС). Воздушное пространство и преодоление препятствийкритерии были разработаны на основе характеристик имеющегося оборудования, а спецификации требований были основаны на доступных возможностях. Такие предписывающие требования привели к задержкам с внедрением новых возможностей системы RNAV и более высоким расходам на поддержание соответствующей сертификации. Чтобы избежать таких предписывающих спецификаций требований, был введен альтернативный метод определения требований к оборудованию. Это позволяет определять требования к характеристикам независимо от возможностей доступного оборудования и называется навигацией, основанной на характеристиках (PBN). Таким образом, RNAV теперь является одним из средств навигации PBN; в настоящее время требуются только другие навигационные характеристики (RNP).
Системы RNAV и RNP принципиально похожи. Ключевое различие между ними - требование бортового мониторинга производительности и оповещения. Навигационная спецификация, которая включает требование к бортовому мониторингу навигационных характеристик и предупреждению, называется спецификацией RNP. Тот, у которого нет таких требований, называется спецификацией RNAV. Система зональной навигации, способная обеспечить выполнение требований спецификации RNP к характеристикам, называется системой RNP.
В результате решений, принятых в отрасли в 1990-х годах, большинство современных систем RNAV обеспечивают бортовой контроль характеристик и оповещение, поэтому навигационные спецификации, разработанные для использования этими системами, могут быть обозначены как RNP.
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 работы, 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 [ править ]
Спецификации RNAV включают требования к определенным навигационным функциям. Эти функциональные требования включают:
- непрерывная индикация положения летательного аппарата относительно пути, отображаемая летящему пилоту на навигационном дисплее, расположенном в его основном поле зрения ;
- отображение расстояния и пеленга до активной (To) путевой точки ;
- отображение путевой скорости или времени до активной (До) путевой точки;
- функция хранения навигационных данных ; и
- соответствующая индикация отказа системы RNAV, включая ее датчики.
[ править ]
[ править ]
Неспособность достичь требуемой точности боковой навигации может быть связана с навигационными ошибками, связанными с отслеживанием и определением местоположения воздушного судна. Тремя основными ошибками являются ошибка определения траектории (PDE), летно-техническая ошибка (FTE) и ошибка навигационной системы (NSE). Предполагается, что распределение этих ошибок является независимым, с нулевым средним и гауссовым . Следовательно, распределение полной системной ошибки (TSE) также является гауссовым со стандартным отклонением, равным квадрату корня из суммы (RSS) стандартных отклонений этих трех ошибок.
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 двигателяи вес 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.
FTE относится к способности экипажа или автопилота следовать заданному пути или маршруту, включая любую ошибку отображения (например, ошибку центрирования индикатора отклонения от курса (CDI)). FTE может контролироваться процедурами автопилота или летного экипажа, и степень, в которой эти процедуры должны поддерживаться другими средствами, зависит, например, от этапа полета (т. Е. Взлета , набора высоты , крейсерского полета , снижения , посадки ) и тип операций. Такая поддержка мониторинга может быть обеспечена отображением карты.
NSE относится к разнице между предполагаемым и фактическим местоположением самолета.
[ править ]
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 [ править ]
Спецификация RNAV обозначается как RNAV X, например, RNAV 1. Выражение «X» (если указано) относится к точности боковой навигации в морских милях, которая, как ожидается, будет достигаться не менее 95% времени полета населением воздушное судно, выполняющее полеты в воздушном пространстве, маршруте или схеме.
Спецификации захода на посадку с использованием RNAV отсутствуют.
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. Порядок выполнения плана полета указан в соответствующих документах ИКАО . [3]
См. Также [ править ]
- VNAV
- LNAV
- Характеристики курсового радиомаяка с вертикальным наведением
Ссылки [ править ]
В эту статью включены материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Федерального управления гражданской авиации .
- ^ Клаузинг, Дональд Дж. (2006). Руководство для авиатора по навигации (4-е изд.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. п. 77. ISBN 9780071477208.
- ^ 68 FR 24864 Установление маршрутов зональной навигации (RNAV)
- ^ ИКАО. Doc 4444. Правила аэронавигационного обслуживания. Организация воздушного движения (PANS – ATM) .
Внешние ссылки [ править ]
- Учебное пособие по RNAV - Международный университет Флориды
- Знакомство с современной навигацией - Airbus
