2.2. Требования авиационных потребителей к радионавигационным системам

На воздушном транспорте определены следующие основные этапы полета воздушных судов:

- взлет и набор высоты;

- выход на опорные точки маршрута;

- полет по маршруту (маршрутный полет);

- полет в районе аэродрома;

- некатегорированный заход на посадку;

- заход и посадка по категориям ICAO (инструментальная посадка).

Требования к навигационному обеспечению на каждом этапе различны. Обобщенные требования авиационных потребителей к навигационному обеспечению полетов представлены в таблице 2.1, а их требования к точности определения места ВС при заходе на посадку по категориям ICAO приведены в таблице 2.2.

Требования авиационных потребителей к доступности зависят от этапов полета и интенсивности воздушного движения в рассматриваемом элементе воздушного пространства. Численные значения их при маршрутных полетах составляют 0,999, при полете в районе аэродрома и некатегорированном заходе на посадку - 0,9999. Требования по доступности системы для захода на посадку по категориям ICAO близки к 1.

Требования авиационных потребителей к целостности составляют для маршрутно-

го этапа полета, полета в районе аэродрома и некатегорированного захода на посадку - 0,999 при допустимом времени предупреждения 10 с, а для захода и посадки по I, II и III категориям ICAO - 0,999999, 0,9999999 и 0,9999999995 соответственно, при допустимом времени предупреждения в 6 с, 2 с и 1 с.

Таблица 2.1

Требования к навигационному обеспечению полетов

Решаемые задачи	Основные характеристики
	Рабочая зона	Точность (СКП)	Доступность	Целостность
1	2	3	4	5
Полет по воздушной трассе	Глобальная, региональная	0,25 – 5,8 км	0, 999 – 0, 99999	0, 999 (10 с)
Полет в районе аэродрома	Район аэродрома	200 м	0, 99999	0, 999 (10 с)
Некатегорированный заход на посадку	- ІІ -	50 – 75 м	0, 99999	0, 999 (2 с)

Таблица 2.2

Требования к точности определения места вс при заходе на посадку по категориям icao

Категория посадки	Высота над взлетно-посадочной полосой для проверки, (м)	Точность измерения (СКП) Боковая ошибка (м), вертикальная ошибка (м)
1	2	3
I	30, 0	4, 5 – 8, 5	1, 5 – 2, 0
II	15, 0	2, 3 – 2, 6	0, 7 – 0, 85
III	2, 4	2, 0	0, 2 – 0, 3

Требуемые навигационные характеристики (RNP)

Непрерывный рост объемов авиаперевозок предъявляет постоянно возрастающие требования к пропускной способности воздушного пространства и обуславливает необходимость его оптимального использования. Эти факторы, в том числе возможность обеспечения эксплуатации за счет использования спрямленных маршрутов, а также повышенная точность современных навигационных систем, предопределили появление концепции требуемых навигационных характеристик (RNP-Requirement Navigation Performance).

Концепция RNP представляет собой параметр, характеризующий боковые отклонения от заданной или выбранной линии пути, а также точность определения местоположения воздушного судна на основе соответствующего уровня удерживания.

Концепция RNP определяет характеристики навигации в пределах определенного района воздушного пространства и поэтому оказывает влияние как на воздушное пространство, так и на воздушное судно.

Специальный комитет ICAO по будущим аэронавигационным системам определил, что наиболее широко использовавшийся в прошлом метод обеспечения требуемых навигационных возможностей основывался на обязательном наличии определенного состава оборудования.

Такой подход ограничивал оптимальное применение современного бортового оборудования. Кроме того, с появлением спутниковой навигации, в дальнейшем использование этого метода возложит на ICAO решение сложной задачи, связанной с выбором оборудования. Для преодоления этих проблем комитет разработал концепцию требуемых навигационных характеристик.

Они (характеристики) предназначены характеризовать воздушное пространство с помощью показателя точности выдерживания навигационных характеристик (типа RNP), которая должна обеспечиваться в пределах этого воздушного пространства.

Тип RNP определяет точность выдерживания навигационных характеристик всеми пользователями и при всех сочетаниях навигационных систем в пределах некоторого воздушного пространства.

RNP устанавливаются соответствующими полномочными авиационными органами государства и могут вводиться для маршрута, ряда маршрутов, района или объема воздушного пространства.

Установленные RNP при этом будут определять необходимый уровень бортового оборудования и инфраструктуру воздушного пространства.

В идеальном случае в воздушном пространстве должен использоваться один тип RNP, однако в определенном воздушном пространстве могут одновременно использоваться разные типы RNP. Это означает, что, например, на определенном маршруте полета может использоваться более “строгий” тип RNP чем во всем остальном воздушном пространстве, через который проходит данный маршрут.

RNP могут применяться с момента взлета до посадки, при этом на различных этапах полета могут предусматриваться различные типы RNP, при этом, тип RNP для взлета и посадки может быть чрезвычайно “строгим”, в то время как тип RNP, предназначенный для применения при полете по воздушной трассе может предусматривать менее строгие требования к точности выдерживания навигационных характеристик.

В качестве примера в таблице 2.3 указаны пять типов RNP, предназначенных для общего применения при полетах по маршрутам обслуживания воздушного движения.

Таблица 2.3

Типы RNP: общее применение

Точность	Тип RNP
	1	4	10	12, 6	20
1	2	3	4	5	6
95% точность выдерживания навигационных характеристик по боковому и продольному местоположению в обозна-ченном воздушном прост-ранстве	 1,85 км ( 1, 0 м. мили)	 7, 4 км ( 4, 0 м. мили)	 18, 5 км ( 10 м. мили)	 23, 3 км ( 12, 6 м. мили)	 37 км ( 20, 0 м. мили)

Тип RNP 1 предусматривается для обеспечения наиболее эффективных полетов по маршрутам ОВД в результате использования наиболее точной информации о местоположении, а также для обеспечения RNAV, позволяющей получить наибольшую гибкость в использовании воздушного пространства при организации маршрутов, изменении маршрутов. Этот тип RNP предусматривает наиболее эффективное обеспечение полетов и организации воздушного пространства при переходе воздушного судна из района аэродрома к требуемому маршруту и в обратном порядке.

Тип RNP 4, предназначается для маршрутов обслуживания воздушного движения основанных на ограниченном расстоянии между навигационными средствами. Этот тип обычно используется в континентальном воздушном пространстве.

Тип RNP 10 обеспечивает сокращенные минимумы бокового и продольного эшелонирования и повышает эксплуатационную эффективность выполнения полетов в океаническом воздушном пространстве и отдаленных районах, где возможности аэронавигационных средств ограничены.

Тип, RNP 12,6 обеспечивает ограниченную оптимизацию маршрутов в районах с пониженным уровнем обеспечения навигационными средствами.

Тип RNP 20 характеризует минимальные возможности, которые считаются приемлемыми для обеспечения полетов по маршрутам обслуживания воздушного движения. Предполагается, что этот минимальный уровень характеристик будет обеспечиваться любым воздушным судно в любом контролируемом воздушном пространстве в любое время.

Примечание: Для обеспечения возможности продолжать эксплуатацию имеющегося навигационного оборудования без изменения существующей структуры маршрутов, государства могут временно вводить RNP 5 в качестве производной RNP 4.

В заключение обзора общих характеристик технических средств воздушной навигации и основных требований к ним, необходимо отметить, что все средства навигации, применяемые для решения соответствующих задач воздушной навигации (исходя из ее определения) могут быть разделены на автономные и неавтономные, в зависимости от того, какой вид навигации (автономный или неавтономный) они обеспечивают, таблица 2.5.

Таблица 2.5

Средства, применяемые для решения задач воздушной навигации

Определение навигационных параметров при помощи автономных средств навигации основанных на:		Определение навигационных параметров при помощи неавтономных средств навигации основанных на:
1		2	3
- Астронавигации. - Счислении пути. - Инерциальной навигации. - Бортовой радиолокации		Системах наземного базирования - Радиомаяки (VOR, NDB). - Дальномерные (DME). - Комбинированные систе-мы (VOR/DME, TACAN). - Гиперболические систе-мы (LORAN, OMEGA). - Системы инструменталь-ного захода на посадку (ILS, MLS). - Первичные и вторичные радиолокаторы.	Системах космического базирования - Доплеровские системы (TRANSIT, TSIKADA). - Дальномерные систе-мы (GPS, GLONASS). - Системы функцио-нального дополнения (EGNOS, WAAS, MSAT)

Автономные средства навигации определяют навигационные параметры воздушного судна с помощью бортовой аппаратуры без взаимодействия с наземными техническими устройствами. Соответственно, неавтономные средства навигации определяют навигационные параметры воздушного судна с помощью взаимодействия бортовой аппаратуры с наземными техническими устройствами или с техническими устройствами космического базирования. Теперь, в соответствии с таблицей 2.5 рассмотрим, приведенные в ней, средства навигации.