Зростання обсягу повітряних перевезень ставить перед світовою цивільною авіацією серйозну проблему, а саме гострий дефіцит повітряного простору. Виникла необхідність шукати нові, більш раціональні і ефективні підходи до його використання, іншими словами, яким чином ущільнювати повітряний рух. Першим кроком у цьому напрямку стало активне застосування методу навігації RNAV, тобто зональної навігації, а також встановлення досить жорстких вимог до точності навігації, що дозволило значно скоротити бічні інтервалів між повітряними суднами.
Зональна навігація, або RNAV (Area Navigation) успішно витісняє традиційні методи навігації з використанням наземних радіозасобів. Сьогодні на авіаційних частотах дуже часто можна почути команду диспетчера «CLEARED DIRECT TO», що означає «дозволяю політ прямо на», при цьому, точка шляху, на яку дозволяється політ, як правило, не маркована наземними радиосредствами, а просто задана координатами і розташована за кількасот кілометрів. Таку команду можливо виконати тільки із застосуванням бортового обладнання RNAV. Зональна навігація широко застосовується на всіх етапах польоту, включаючи найвідповідальніший & mdash; захід на посадку.
Зональна навігація (RNAV) – це метод навігації, що дозволяє повітряним суднам виконувати політ за будь-якою бажаною траєкторією в межах зони дії радиомаячных навігаційних засобів чи в межах, визначених можливостями автономних засобів або їх комбінації (визначення ІКАО).
У попередні дні маршрут польоту повинен був проходити строго через радіонавігаційні засоби, іншими словами, на кожній ділянці маршруту повинно було забезпечуватися радіонавігаційне наведення. Очевидно, що при застосуванні такого методу навігації, збільшується довжина маршруту, а значить і підсумкова вартість перевезення.
Можливість виконувати політ без прив'язки до РНС дає цілий ряд переваг. В першу чергу це значне зменшення часу польоту, тобто пряма економія на паливі та інших витрат пов'язаних з експлуатацією повітряного судна. При виконанні польоту з використанням обладнання RNAV не потрібно широкої мережі наземних радіонавігаційних засобів, до речі, утримання одного радіомаяка VOR коштує близько 100 тисяч доларів в рік. Крім того, застосування RNAV дозволяє ефективніше використовувати повітряний простір, тим самим збільшуючи його пропускну здатність.
Основою будь бортової системи RNAV є датчик, здатний з достатньою точністю визначати координати повітряного судна (як правило, в системі координат WGS-84) і навігаційна база даних.
Тривалий час широко застосовувалися системи дальньої навігації, зокрема LORAN-C. У відсутності супутникових навігаційних систем, інших способів визначення місця повітряного судна при польоті через океан не було. Системи далекої навігації, засновані на наземних радіостанціях (їх ще називають гіперболічними), дозволяли визначати географічні координати повітряного судна з відносно високою точністю (для LORAN-C близько 500 метрів). Дальність дії LORAN-C становила до 2500 кілометрів.
Як це не дивно, основним джерелом інформації про місцезнаходження в сучасних бортових навігаційних системах є не супутникова навігаційна система, а інерціальна навігаційна система. Сенс такого рішення простий. Інерціальна система хоч і має властивість накопичувати похибка, але у неї є один незаперечний плюс: вона повністю автономна. До того ж, за рахунок застосування лазерних гіроскопів і акселерометрів, сучасні IRS (Inertial Reference System) мають досить високі показники точності, догляд становить не більше 1-2 морських миль за годину польоту.
Не варто забувати, що система GPS контролюється міністерством оборони США. Відомі випадки, коли Пентагон виключав певні регіони з зони покриття системи або знижував точність визначення координат. Однак, для того, щоб IRS забезпечувала необхідну точність визначення координат, її необхідно періодично коригувати по більш точним координатах, як правило, це GPS або наземні радіомаяки DME/DME. Маяки VOR/DME і DME/DME можуть виступати самостійними датчиками координат для системи RNAV.
У перспективі планується повністю відмовитися від наземних радіозасобів і перейти на GNSS (Global Navigation Satellite System), яка включає вже діючі системи GPS, планується запуск європейської системи GALILEO. Одночасне використання декількох незалежних СНС дозволить значно поліпшити точність і надійність навігації методом RNAV.
Оскільки інерціальної навігаційної системою обладнуються, як правило, тільки важкі повітряні судна, які здійснюють комерційні перевезення, найбільш широкий розвиток одержали системи RNAV, в яких єдиним датчиком координат є GPS. Більшість сучасних літаків комерційної авіації обладнуються комплексною системою управління польотом. На літаках різних виробників її називають по-різному: FMC – flight management computer (Boeing), FMGS – Flight Management and Guidance System (Airbus). Саме через цю систему і її пульт управління (СDU & ndash; control display unit) в числі іншого функціоналу реалізуються можливості обладнання RNAV.
Обладнання RNAV забезпечує ряд характерних для даного методу навігації функцій:
- індикація координат повітряного судна та інформації про їх точність;
- безперервна індикація навігаційних параметрів, включаючи лінійне бічне відхилення (ЛОБІ), шляхову швидкість, розрахунковий час польоту і відстань до активної точки шляху, фактичний шляховий кут, пеленг на активну точку шляху;
- індикація інформації про ЛОБІ на CDI (Course Deviation Indicator), видача сигналів в автопілот;
- функція «DIRECT TO» (вибір будь-якої точки шляху з навігаційної бази даних і політ на неї з поточного місця розташування);
- функція створення послідовності точок шляху (плану польоту);
- здійснення польоту паралельно лінії заданого шляху (OFFSET) з певним ЛОБІ.
Маршрут зональної навігації будується на основі точок шляху (WPT–Waypoint), точка шляху задається координатами в системі координат WGS-84. Існує два види точок шляху: FLY-BY І FLY-OVER, їх проліт здійснюється з попередженням або без нього. Всі маршрутні точки мають тип FLY-BY, точки FLY-OVER застосовуються в основному на аеродромних схемах, наприклад точки відходу на друге коло, точки визначають зону очікування.
До обладнання RNAV пред'являються певні вимоги за характеристиками точності і надійності. Ці вимоги сформульовані в концепції PBN (Performance Based Navigation), вимоги по точності виражаються в морських милях допустимого бічного відхилення, наприклад навігаційна специфікація RNP-10 (RNP — Required Navigation Performance) означає, що з ймовірністю 0,95 політ повинен проходити в межах ±10 морських миль від осі траси.
З питань навчання просимо Вас звертатися по email: trto@skyavia.com.ua або по телефону +38 044 337 24 38.
Ми завжди на зв'язку. Скористайтеся, будь ласка, цією формою запиту для контакта з нашим представником.
