Для бортового оборудования зональной навигации (RNAV), как и для всех навигационных приборов, устанавливаются требования к точности. Данные требования закреплены в концепции PBN, а выражаются в форме так называемых навигационных спецификаций RNAV и RNP и могут устанавливаться для воздушных трасс, аэродромных схем или для целых регионов. В этой статье мы поговорим о сути самой концепции PBN и предшествующей ей концепции RNP, а также о ныне недействующих региональных требованиях и правилах, таких как B-RNAV и P-RNAV.
Экскурс в историю. RNP, B-RNAV, P-RNAV.
RNP (Required Navigation Performance) переводится требования к навигационным характеристикам. В конце 80-х ИКАО было издано руководство по RNP (не путать со спецификацией RNP концепции PBN). Основной акцент в руководстве по RNP делался на точность бортового и наземного оборудования. Для RNP-1 и 4 предъявлялось требование к мониторингу текущих навигационных характеристик, а также выдаче предупреждений. Требования к точности были выражены в морских милях линейного бокового уклонения, например RNP-1 означает, что с вероятностью 0,95 линейное боковое уклонение должно оставаться в пределах +-1 морской мили относительно оси трассы. (вероятность 0,95 соответствует двум среднеквадратическим погрешностям). Также говорят, что в течение 95% времени полет должен проходить в пределах одной морской мили от оси трассы. Это не означает, что оставшиеся 5% можно выполнять полет за пределами трассы. Под трассой подразумевается любая линия пути, в том числе оперативно задаваемая, а не только опубликованный маршрут ОВД.
Поскольку документ ИКАО имел статус рекомендуемой практики, многие государства устанавливали собственные требования. По сути, эти требования соответствовали RNP, однако требования к мониторингу текущих навигационных характеристик бортовым оборудованием не предъявлялись. Устанавливалось лишь требование к точности навигации, выражаемое в морских милях. Это было связано в первую очередь с особенностями эксплуатировавшегося на тот момент навигационного оборудования.
В США действовали стандарты RNAV-5 и RNAV-1, а в Европе в целом аналогичные B-RNAV и P-RNAV. Требования B-RNAV или Basic-RNAV соответствовали боковой точности 5 морских миль, а P-RNAV или Precision-RNAV – 1 морской миле. Требования BRNAV были введены в Европейском регионе в 1998 году. Правила PRNAV были предназначены для применения в районе аэродрома. После введения этих правил в европейском регионе, российские воздушные суда выполнявшие полеты в Европу, начали массово оснащаться приемниками GPS.
Концепция PBN.
Следующий шагом стала концепция (PBN – performance based navigation) или навигация, основанная на характеристиках, которая объединила и систематизировала все ранее существовавшие требования к точности навигации.
Требования, изложенные в руководстве по RNP базировались на технических возможностях конкретного навигационного оборудования, из-за чего зачастую возникала проблема невозможности применения RNP по причине отсутствия такого навигационного оборудования.
Концепция PBN предполагает более гибкий подход, предъявляя следующие требования к оборудованию: точность, целостность, эксплуатационная готовность, непрерывность и функциональные возможности. С точки зрения практического применения PBN, важны только точность и функциональные возможности системы, остальные параметры интересны разработчикам оборудования и тем, кто допускает систему к эксплуатации в соответствии с той или иной спецификацией. В принципе, не очень важно, какие средства будут применяться для выполнения условий изложенных в той или иной навигационной спецификации. Каждая спецификация предполагает выбор навигационных датчиков, т.е. заданную точность можно обеспечить как используя, например, DME/DME, так и GNSS. Отказ от привязки требований к тому или иному оборудованию позволил оптимизировать структуру воздушного пространства.
Существуют два вида спецификаций: RNP и RNAV, главным отличием которых является требование осуществления мониторинга и оповещения экипажа в случае невыдерживания заданных характеристик для спецификаций RNP.
Концепция PBN в перспективе предполагает переход к спецификациям RNP, что позволит обеспечить более высокую плотность маршрутной сети в условиях растущего объёма перевозок.
Двумя основными аспектами применения PBN являются требования, изложенные в соответствующей навигационной спецификации, а так же инфраструктура навигационных средств (как наземных, так и спутниковых), которые обеспечивают работу системы.
Навигационная спецификация представляет собой комплекс требований к оснащению воздушного судна и к летному экипажу, которые необходимы для обеспечения процесса зональной навигации в пределах установленного воздушного пространства.
Как для обозначений RNP, так и RNAV, следующее за ним число (где оно приводится) указывает на точность горизонтальной навигации в морских милях, с вероятностью 0.95 воздушное судно должно находиться в заданных пределах.
Применение различных спецификаций в зависимости от этапа полета.
Каждое конкретное воздушное судно проходит сертификацию на соответствие определенным навигационным спецификациям в зависимости от его оснащения и характеристик навигационного комплекса. Члены летных экипажей так же должны проходить соответствующую подготовку.
Вследствие того, что навигационная спецификация — это комплекс требований, где точность не является единственным критерием, воздушное судно, имеющее допуск, например, к RNP-1, может не отвечать менее строгим требованиям RNAV-5.
Сегодня ранее существовавшие требования PRNAV, BRNAV, US-RNAV заменены спецификациями PBN. В соответствии с концепцией, каждая спецификация имеет свое назначение.
Информация о спецификации PBN в закодированном виде указывается в поле 18 флайт-плана, таким образом, персонал ОВД оповещается о допуске самолета выполняющего конкретный рейс к навигации в соответствии с определенной спецификацией, например B1 означает RNAV-5 со всеми разрешенными датчиками, а D1 – RNAV-1.
FPL-ABC1234-IS
-A320/M-SDFGHIRWYZ/H
-UDYZ2300
-N0457F360 SEVAN T924 TISOT N82 LAPTO/K0843F360 A234 USEMA R11
R369 DB B964 LUKIR DCT
-ULLI0315 EETN
-PBN/B1D1 NAV/TCAS EQUIPPED DOF/140705 EET/UGGG0015 URRV0027
UUWV0124 ULLL0245
Заход на посадку.
Отдельно следует сказать о заходе на посадку с применением средств зональной навигации (RNAV). В свое время революционным событием для авиации стало внедрение неточных заходов на посадку RNAV (GNSS), то есть основанных на спутниковых навигационных системах (в то время на GPS), что позволило отказаться от поддержания наземной инфраструктуры для неточных заходов.
Следующий шаг – заход на посадку RNAV (RNP) APPROACH. Применение данного вида захода на посадку позволяет значительно сузить зону учета препятствий при построении схемы, а значит и уменьшить минимальную высоту снижения, такой заход на посадку особенно востребован на горных аэродромах, где окружающий рельеф не позволяет установить низкие минимумы. Сегодня заходы RNP успешно применяются на многих аэродромах, правда зачастую речь идет о RNP AR APPROACH, где AR означает authorization required, для выполнения такого захода на посадку требуется специальное разрешение авиационных властей, получение которого связано с определенными трудностями.
Схема захода на посадку RNAV RNP AR APPCH в аэропорту LOWI (Инсбрук).
Требуется RNP-0,3 или RNP-0,15.