VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ LETECKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MECHANICAL ENGINEERING
PODSTATA NAVIGAČNÍ METODY RVSM A JEJÍ APLIKACE V EVROPSKÉM VZDUŠNÉM PROSTORU. THE SUBSTANCE OF THE RVSM NAVIGATION METHOD AND ITS APPLICATION IN EUROPEAN AIRSPACE.
DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER’S THESIS
AUTOR PRÁCE
Bc. KAMIL PERGL
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR
BRNO 2012
doc. Ing. SLAVOMÍR VOSECKÝ, CSc.
Abstrakt Prostorová navigace RNAV a metoda snižování minim vertikálních rozstupů RVSM jsou významným krokem, učiněným v řešení problematiky kapacity vzdušného prostoru. Jejich zavedením dochází k optimalizaci struktury vzdušného prostoru a jeho využití. V současné době jsou tyto metody v evropském vzdušném prostoru zavedeny a postupy s nimi spojené jsou platné. Práce popisuje podstatu těchto navigačních metod, způsoby jejich zavádění a zejména postupy s nimi spojené. Cílem této diplomové práce je vytvořit kvalifikovaný rozbor navigační metody RNAV a RVSM a možností i směru jejich aplikace v evropském vzdušném prostoru. Práce je určena jako učební pomůcka pro samostudium pilotů a studentům specializace Letecký provoz.
Summary Area navigation RNAV and reducing vertical separation minimum RVSM methods are both considerable phase of high air traffic density issue solution. By implementation of these methods the optimization of airspace is achieved. In present the RNAV and RVSM procedures are implemented in European airspace and the procedures of these metods are valid. Thesis sumarizes the substance of these methods, its implementation and especially procedures they are connected with. The purpose of this thesis is to form qualified analysis of RNAV and RVSM methods and to desctibe its feasibility and its trends in European airspace. The thesis is intended as an educational aid for pilots and aerospace engineering students self-study.
Klíčová slova Prostorová navigace, RNAV, B-RNAV, P-RNAV, snížení minim vertikálních rozstupů, RVSM
Keywords Area navigation, RNAV, B-RNAV, P-RNAV, reduced vertical separation minimum, RVSM
1
PERGL, K. Podstata navigační metody RVSM a její aplikace v evropském vzdušném prostoru. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2012. 63 s. Vedoucí diplomové práce doc. Ing. Slavomír Vosecký, CSc.
2
Čestně prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracoval samostatně s použitím odborné literatury a pramenů, uvedených na seznamu, který tvoří přílohu této práce.
……………….. V Brně dne 25. května 2012
Bc. Kamil Pergl
3
Úvodem vyjadřuji poděkování vedoucímu diplomové práce doc. Ing. Slavomíru Voseckému, CSc. za jeho přístup po celou dobu studia. Dále vyjadřuji poděkování své rodině a blízkým za podporu při studiu.
4
OBSAH Obsah .............................................................................................................................. 5 1
Úvod ......................................................................................................................... 7
2
Navigační metody .................................................................................................... 8 2.1
3
Tradiční navigační metody ............................................................................... 8
Prostorová navigace RNAV ................................................................................... 10 3.1
Určování polohy ............................................................................................. 13
3.1.1 Navigační prvky pro určování polohy ...................................................... 14 3.2
RNAV systémy ............................................................................................... 15
3.3
Traťové body .................................................................................................. 17
3.3.1 Typy traťových bodů ................................................................................ 17
4
3.4
Celková chyba systému TSE .......................................................................... 18
3.5
Vztah mezi přesností a traťovými rozstupy .................................................... 18
Základní prostorová navigace B-RNAV ................................................................ 19 4.1
Přesnost B-RNAV .......................................................................................... 19
4.2
Dostupnost a integrita ..................................................................................... 20
4.3
Funkční kritéria systému B-RNAV ke schválení letové způsobilosti ............ 20
4.3.1 Požadované funkce ................................................................................... 20 4.3.2 Doporučené funkce ................................................................................... 20 4.3.3 Omezení použití navigačních systémů ..................................................... 20
5
4.4
Certifikace a schvalovací požadavky pro B-RNAV ....................................... 21
4.5
Zajištění navigační infrastruktury ................................................................... 22
4.6
Odpovědnost provozovatelů ........................................................................... 22
4.7
Postupy B-RNAV ........................................................................................... 22
4.8
Shrnutí možností metody B-RNAV ............................................................... 23
4.9
Omezení schopností B-RNAV ....................................................................... 23
Přesná prostorová navigace P-RNAV .................................................................... 25 5.1
Přesnost P-RNAV ........................................................................................... 26
5.2
Možnosti P-RNAV ......................................................................................... 27
5.3
Výhody P-RNAV ........................................................................................... 27
5.4
Funkční kritéria systému P-RNAV................................................................. 28
5.4.1 Požadované funkce systému P-RNAV ..................................................... 28 5.4.2 Doporučené funkce systému P-RNAV ..................................................... 29 5.5
Certifikace a schvalovací postupy pro P-RNAV ............................................ 30
5.6
Typ infrastruktury a zařízení pro P-RNAV .................................................... 30
5.7
Postupy P-RNAV ........................................................................................... 31
5.8
Možnosti a aplikace P-RNAV ........................................................................ 31 5
6
Snížení minim vertikálních rozstupů RVSM ......................................................... 34 6.1
Metoda RVSM ................................................................................................ 34
6.2
Výhody zavádění RVSM ................................................................................ 35
6.3
Historický pohled na vývoj RVSM ................................................................ 35
6.4
Potřeba RVSM ................................................................................................ 37
6.5
Implementační program RVSM EATCHIP ................................................... 38
6.6
Evropský vzdušný prostor RVSM .................................................................. 39
6.6.1 ICAO tabulka cestovních hladin EUR RVSM ......................................... 42 6.7
Letový provoz v EUR RVSM ........................................................................ 43
6.7.1 Zajištění provozu non-RVSM schválených státních letadel ..................... 43 6.8
Schvalovací proces pro provoz v RVSM ....................................................... 44
6.9
Letová způsobilost letadel podle JAA TGL 6 ................................................ 45
6.9.1 Způsobilost letadlových systémů .............................................................. 45 6.9.2 Schvalování letové způsobilosti................................................................ 46 6.9.3 Podmínky schválení RVSM v ČR ............................................................ 46 6.10
Programy výcviku letových posádek a provozních postupů ....................... 47
6.11
Procedury a postupy při letu v podmínkách RVSM ................................... 49
6.11.1 Požadavky na plánování letu .................................................................. 49 6.11.2 Letová povolení ATC ............................................................................. 50 6.11.3 Minima vertikálních rozstupů ................................................................. 50 6.12
Pravidla při vstupech do EUR RVSM a při jeho opouštění ........................ 51
6.12.1 Úloha oblastních a horních středisek řízení AAC a UAC ...................... 51 6.12.2 Cestovní hladiny k přímému letu ............................................................ 51 6.12.3 Vstupy státních letadel do EUR RVSM ................................................. 53 6.12.4 Státní letadla opouštějící vzdušný prostor EUR RVSM ......................... 54 6.12.5 Lety civilních letadel neschválených k RVSM....................................... 55 6.13
Nouzové postupy za letu ............................................................................. 56
6.13.1 Degradace vybavení letadla .................................................................... 57 6.13.2 Postupy v případě turbulence .................................................................. 57 6.14
Výsledky zařazení RVSM do vzdušného prostoru Evropy ........................ 58
7
Závěr ...................................................................................................................... 59
8
Seznam zdrojů a použité literatury ........................................................................ 60
9
Seznam zkratek a pojmů ........................................................................................ 62
6
1
ÚVOD
Před zavedením prostorové navigace musela letadla při letu podle přístrojů IFR využívat pouze možností tradičních způsobů navigace. Při tradičním způsobu navigace byly tratě určeny polohou pozemních navigačních prvků. Při letu po takové trati bylo vyžadováno, aby letadlo vždy přeletělo přímo přes pozemní navigační zařízení. Tento způsob navigace byl již ze své podstaty značně neefektivní. Počátkem 90. let byla navržena koncepce prostorové navigace RNAV, která odbourala nutnost letět přímo přes navigační prvky a tratě se tak staly přímější a kratší. V evropském vzdušném prostoru se stala prostorová navigace povinnou od dubna 1998. Roční počty pohybů letadel v evropském vzdušném prostoru v 90. letech neustále vzrůstaly, stejně jak je tomu i v dnešní době. Tato skutečnost vedla k nutnosti řešení možnosti přesycení evropského vzdušného prostoru. Jako nejvhodnější opatření se ukázal program pro snížení minim vertikálních rozstupů letadel RVSM. RVSM spočívá v zařazení šesti dodatečných letových hladin mezi letové hladiny FL 290 a FL 410. Tím dochází ke snížení vertikálních rozstupů z 2000 ft na 1000 ft. V evropském vzdušném prostoru jsou RVSM zavedeny od 24. ledna 2002. Diplomová práce se tedy zabývá navigačními metodami, které byly vyvíjeny k řešení problematiky zahlcení vzdušného prostoru, což je v současné době stále aktuální téma. Práce je rozdělená do dvou hlavních celků, z nichž jeden je věnován navigačním metodám prostorové navigace RNAV a druhý metodě snižování minim vertikálních rozstupů RVSM. Obě metody již byly v evropském vzdušném prostoru zavedeny nebo jsou ve značně pokročilé fázi. Obě metody mají společnou podstatu, a tou je zvyšování propustnosti vzdušného prostoru a jeho efektivnější využití při dodržení nebo zlepšení úrovně bezpečnosti. Práce je určena především, jak již vyplývá ze zadání, jako pomůcka k rozsáhlejšímu samostudiu daných témat pro piloty a studenty specializace Letecký provoz. Navigační metody, kterými se práce podrobně zabývá, účinně vedly k vyřešení problematiky zahlcení vzdušného prostoru. Přestože je úloha těchto metod velmi významná, jsou v učebních osnovách zmíněny spíše jen okrajově. To se týká především metody snižování vertikálních rozstupů. Důraz je kladen na základní principy jednotlivých metod, na motivaci k zavádění těchto metod, jejich porovnání a na schvalovací a letové postupy. Zpracování jednotlivých témat vychází zejména z příslušných dostupných předpisů, čemuž odpovídá základní skladba každé kapitoly.
7
2
NAVIGAČNÍ METODY
Aby bylo snazší porozumět navigační metodě prostorové navigace, je vhodné si připomenout stručný vývoj metod navigace a jejich zjednodušený základní princip. Z tohoto důvodu je zařazena do této práce krátká kapitola, která připomíná hlavní myšlenku jednotlivých metod. Srovnávací navigace Podstatou je odhadování skutečné pozice porovnáváním terénu a mapy za letu. Podmínkou je tedy viditelnost země a fyzická přítomnost mapy na palubě. Výpočtová navigace bez zaměření Při této metodě se předpokládá pozice ze znalosti relativní rychlosti letadla vůči vzduchu, znalosti kurzu, směru a rychlosti větru. Skutečná poloha se kontroluje stejným způsobem jako při srovnávací navigaci. Metoda předpokládá důkladnou přípravu před startem a následné dodržování určených parametrů za letu, a to co možná nejpřesněji. Astronomická navigace Poloha se za letu odhaduje z pozorování slunce, měsíce a hvězd, zejména při letu přes velké vodní plochy. Předpokladem je proto viditelnost kosmických těles. Radionavigace – tradiční způsob Radionavigace značíme jako konvenční (tradiční) způsob určování polohy za využití radiových vln od pozemních radionavigačních zařízení, jako je VOR, NDB, DME. Radionavigace předpokládá pozemní infrastrukturu radionavigačních zařízení a stejně tak i palubní navigační zařízení. Prostorová navigace RNAV RNAV spočívá v určování polohy využíváním radionavigační infrastruktury a palubního počítače, dále využíváním nezávislých navigačních systémů, satelitních navigačních systémů a jejich kombinací. [1] Zde se předpokládá kromě pozemní radionavigační infrastruktury a palubních radionavigačních prvků i navigační počítač, který přesně vypočítává polohu z dostupných informací.
2.1 Tradiční navigační metody Tradiční neboli konvenční metody navigace spočívají v letu po definovaných tratích a při navigaci využívají externí naváděcí zařízení. Externí navigační prvky mohou být pozemní radionavigační zařízení NAVAID, mezi která patří všesměrový VHF radiomaják (VOR) a nesměrový radiomaják NDB. Tratě jsou potom definovány geografickou polohou těchto prvků NAVAID, nebo polohou takzvaných fixů, které jsou tvořeny průsečíky radiálů dvou NAVAID, nebo zaměřením a vzdáleností k jednomu NAVAID. Při využívání tradičních metod navigace musí letadlo přeletět přes tento navigační prvek NAVAID, nebo musí proletět definovaným fixem. Tyto tradiční navigační metody jsou stále hojně užívány ve vzdušném prostoru po celém světě a využívají rozsáhlou navigační infrastrukturu. Rovněž zde platí ustálená standardní kvalifikace pilotů pro lety podle přístrojů IFR. 8
Příklad tradičního způsobu navigace pomocí tří majáků VOR: První část tratě je na radiálu 070°, jak ukazuje první obrázek ze série. Při přiblížení k tomuto majáku naladí pilot kmitočet dalšího majáku VOR (případně obecně jiného prvku NAVAID) na trati.
Druhá část tratě je na radiálu 135° druhého majáku VOR. Před příletem k druhému majáku VOR naladí pilot kmitočet následujícího majáku VOR (NAVAID), jako v předchozím případě.
Poslední úsek tratě je na radiálu 060° třetího majáku VOR. Z uvedeného je patrné, že takovýto způsob letu není optimální.
Obrázek 2-1: Série obrázků, popisující postup navigace podle VOR [2] Přestože je tradiční způsob navigace na první pohled dosti neefektivní, umožňuje letadlu provádět let podle přístrojů (IFR) a prověření navigačních prvků dlouhodobým provozem dalo vzniknout dalšímu stupni vývoje, jímž je prostorová navigace RNAV, popsaná v následující kapitole. 9
3
PROSTOROVÁ NAVIGACE RNAV
Prostorová navigace RNAV (AREA NAVIGATION) Prostorová navigace (RNAV) je podle ICAO definována jako metoda navigace, která dovoluje vedení letadla po libovolné dráze letu v rámci oblasti pokryté signálem pozemních nebo kosmických navigačních zařízení nebo v rámci omezení schopností autonomních navigačních prostředků, nebo kombinací obou těchto metod určování polohy. Navigační specifikace RNAV, která zahrnuje požadavky na palubní systém monitorování navigační výkonnosti a výstrahy, je známa jako RNP specifikace. Pokud není tento palubní systém monitorování a výstrahy vyžadován, jedná se o specifikaci RNAV. [3] Stejně jako u tradičního způsobu navigace je prostorová navigace vytvořena jako způsob navigace pro let podle přístrojů IFR. Podle definice se tedy jedná o metodu, která nevyžaduje způsob letu od jednoho navigačního prvku k dalšímu, jak tomu bylo u tradičních navigačních způsobů. RNAV umožňuje letět po přímých tratích a tím zkracuje uletěnou vzdálenost (běžně o 5 až 10 %). Ačkoli lze letět po libovolné zamýšlené dráze, která je v dosahu navigačních prvků a kdekoli v tomto prostoru lze určit přesnou polohu, musí být tato trať předem definovaná jako trať RNAV, stanovená střediskem ATC. Tyto tratě jsou definovány pomocí bodů, určených zeměpisnými souřadnicemi, hlásnými body a také polohou pozemních navigačních prostředků, se kterými však nemusí být polohově svázány. Bod, pomocí kterého je definována RNAV trať, se nazývá traťový bod (waypoint).
Určování polohy: Poloha je určována na palubě, pomocí palubního vybavení RNAV. To obsahuje navigační počítač, který se označuje jako RNAV systém. Tento navigační počítač vypočítává polohu na základě vstupních navigačních informací, které jsou získávány z jednoho či více odpovídajících navigačních zařízení. Odpovídajícím (pozemním, nebo kosmickým) navigačním zařízením se rozumí navigační zařízení způsobilé pro prostorovou navigaci. Již původně, v 70. letech 20. století, se uvažovalo o systému založeném na principu určování polohy pomocí kombinace navigačních prostředků VOR-DME, nebo systému Loran C, a u velkých tryskových letadel i systému INS. Moderní letadla všeobecného letectví využívají hojně systému RNAV založeného na zastavěném modulu GPS (GNSS). Dopravní letadla rovněž využívají inerční referenční jednotky IRU a kombinaci zařízení DME-DME v systému optimalizace letu FMS, který využívá navigační informaci z více zdrojů. Palubní a pozemní vybavení, které je nutné pro prostorovou navigaci, bude popsáno v samostatné podkapitole. Se zaváděním prostorové navigace přichází i nutnost sjednocení geodetických souřadnicových soustav. Pro jednotu byl zvolen standardní geodetický souřadný systém WGS-84, který umožňuje plné využívání již existující databáze traťových bodů, příletových i odletových tratí a letišť. [4]
10
Srovnání tradiční navigace a prostorové navigace RNAV: Následující obrázek (Obrázek 3-1) zjednodušeně ukazuje srovnání základní myšlenky průběhu navigace konvenčním způsobem (stručně popsáno v předchozí kapitole) a metodu prostorové navigace. Jak již bylo popsáno, při tradičním způsobu navigace musí letadlo letět přímo přes navigační zařízení.
Prostorová navigace RNAV odbourává nutnost vedení tratě závisle na poloze navigačních prvků NAVAID. Tratě se tak stávají přímější a tím i kratší.
Obrázek 3-1: Srovnání tradičního způsobu navigace a metody RNAV 11
Systém prostorové navigace se vyvíjel podobným postupem jako konvenční způsoby navigace. Díky kombinaci analýz a letových měření byly posouzeny vlastnosti stávajících navigačních prvků pro uvážení vhodnosti k budoucímu vývoji letecké navigace. U první generace RNAV byla letadla vybavena jedním z mnoha druhů „skříněk“ prostorové navigace RNAV a mohla létat po přidaných RNAV tratích, ačkoli byla přesnost velmi limitována hlavně díky nedostatku standardizace, nízké spolehlivosti a přesnosti navigačního vybavení, způsobem definování tratí, interpretací a zobrazováním dat díky možnostem, jakými mohli piloti a autopiloti stoupat, klesat, létat zatáčky a jiné nepřímé úseky. Moderní aplikace se zaměřily na zvýšení užitečné hodnoty RNAV umožněním návrhů velmi přesných procedur, při kterých je možno využívat vzdušný prostor mnohem efektivněji a s větším počtem přímých tratí. Zlepšila se také možnosti separace od překážek a provozu, stejně jako byly zmírněny účinky hluku na životní prostředí a dosáhlo se také úspor na palivu. Nicméně doposud se neobjevil světově homogenní způsob poskytování pravidel k zabezpečení společných standardů potřebný pro jednotnost a tak existuje více druhů a aplikací RNAV v různých regionálních a národních vzdušných prostorech a pro různé fáze letu (navigace po trati, navigace v koncové oblasti, navigace při přiblížení). Příkladem může být základní prostorová navigace B-RNAV a přesná prostorová navigace P-RNAV v Evropě, MNSP v Severním Atlantiku, RNAV 1 a RNAV 2 ve Spojených státech. Pro vnitrozemskou navigaci byly jako vhodné výchozí navigační prvky k určování polohy zvoleny všesměrové radiové majáky VHF (VOR) a zařízení pro měření vzdálenosti (DME). Pro navigaci nad oceánem, kde neexistuje pozemní navigační infrastruktura, je zvolen inerční navigační systém (INS). Tyto systémy již samozřejmě byly vyvinuty a schváleny ještě před zavedením RNAV. Úrovně RNAV V zásadě je možno rozlišit 3 úrovně prostorové navigace: Prostorová navigace v rovině LNAV (Lateral RNAV) Jedná se o prostorovou navigaci, která je prováděna pouze se stranovým naváděním ve dvou rozměrech (2D – ve dvou dimenzích). Prostorová navigace s výškovým vedením VNAV (Vertical RNAV) Pokud se provádí RNAV s vertikálním vedením, jedná se o navigaci v prostoru (3D). Prostorová navigace s vertikálním vedením v čase Nejvyšší úroveň prostorové navigace vzniká zařazením časového měřítka k prostorové navigaci s vertikálním vedením. Přidáním dalšího rozměru vzniká prostorová navigace ve 4D. [5]
Hlavní výhody prostorové navigace RNAV oproti tradičnímu způsobu navigace:
Kratší, přímější a tím i hospodárnější letové tratě Zlepšení navigační výkonnosti – vyšší kapacita tratí a propustnost vzdušného prostoru Snazší odklonění tratě od pevných překážek Zlepšení hlukových emisí správným navržením trati Mnohem efektivnější struktura tratí 12
3.1 Určování polohy Podstata prostorové navigace RNAV Poloha letadla je vypočítávána automaticky pomocí RNAV systému. Ten využívá vstupy z jednoho z následujících navigačních prvků, nebo jejich kombinace, ze kterých systém RNAV vybere právě ty, které jsou aktuálně nejspolehlivější. Tyto navigační prvky mohou být pozemní nebo kosmická navigační zařízení, a to: VOR/DME DME/DME INS* nebo IRS LORAN C* GPS* Následující schéma (Obrázek 3-2) ukazuje rozdělení vstupů do RNAV systému:
Navigační počítač Typ prvku
Samočinné
Kombinace
INS* nebo IRS
Vstupy do RNAV systému
Pozemní prvky
DME/DME
VOR/DME
Kosmické prvky
GPS*
INS - mechanický gyroskop IRS - laserový gyroskop
Obrázek 3-2: Schématické rozdělení vstupů do RNAV systému
Kvůli předpokládanému úbytku pozemních stanic již není systém daleké navigace Omega uvažován jako schopný pro podporu základní prostorové navigace B-RNAV. Vzhledem ke svým vlastnostem se k prostorové navigaci nevyužívá ani kombinace zařízení automatického radiokompasu ADF a nesměrových radiomajáků NDB. *) Navigační prvky, označené hvězdičkou *, ačkoli nabízí schopnosti pro RNAV, mají omezení k použití pro základní prostorovou navigaci B-RNAV. Limitovány jsou omezením, popsaném v odstavci Omezení použití navigačních systémů, který je obsažen dále v této kapitole. Vstupní navigační údaje z navigačních zařízení transformuje RNAV systém na údaje o poloze letadla, dále propočítá trať a vzdálenost od ní a zajistí vedení do příštího traťového bodu. Omezení prostorové navigace je tedy do jisté míry dáno i počítači, na kterých jsou 13
systémy RNAV založeny. Počítač je naprogramován tak, aby byly minimalizovány početní chyby a neovlivňovaly významnou měrou přesnost výstupu. Počítač však není schopen rozpoznat, zda jsou vstupní údaje správné. Některé traťové body jsou do navigační databáze zaneseny jako spočítané a vyhlášené státem, ale další body mohou být vloženy provozovatelem nebo posádkou. Proto skutečně vypočítaná poloha bude obsahovat také všechny tyto chyby, zanesené do navigační databáze. [6] [7]
3.1.1 Navigační prvky pro určování polohy U palubních systémů obsahujících systém řízení a optimalizace letu FMS tento systém také sleduje, který z navigačních prvků je momentálně využíván pro určování přesné polohy a tato informace se navíc zaznamenává. Původně se předpokládalo, že z největší části bude systém při určování polohy volit zařízení GPS nebo inerční navigační systém INS. Statistické zpracování však ukázalo, že nejvyužívanější byla možnost navigace pomocí DME/DME. Tato metoda se stala velmi perspektivní a počítá se s ní při rozvoji přesných navigačních metod.
Perspektiva používaných navigačních prvků: Na následujícím obrázku (Obrázek 3-3), který uvádí navigační strategie ECAC jako předpokládaný vývoj navigačních zařízení v blízké budoucnosti, lze vidět, že DME zůstane využívaným a perspektivním systémem v navigaci i do budoucna.
Obrázek 3-3: Navigační koncepce ECAC (Navigační strategie ECAC) [8]
14
Kombinace DME/DME Polohové souřadnice (zeměpisná délka a šířka) jsou vypočítávány s využitím znalosti vzdálenosti od dvou vhodných dálkoměrných zařízení DME. Rovněž je potřeba znát správnou polohu obou zařízení DME. Čím menší vzdálenost je mezi těmito dvěma zařízeními, tím více narůstá chyba měření. Proto je nejlepší kombinace dvou DME vybírána automaticky relativně k proměnnému úhlu γ, pod kterým se protínají úseky vzdáleností k jednotlivým DME (viz Obrázek 3-4: Princip určování polohy pomocí 2 DME). Tento úhel by měl ležet mezi 30° a 150°. Pokud úhel γ nabývá jiných hodnot, vybere se jiná dvojice DME, nebo jiná kombinace navigačních zařízení.
Obrázek 3-4: Princip určování polohy pomocí 2 DME
3.2 RNAV systémy V dnešní době využívá většina moderních dopravních letadel systémy RNAV. Ne všechny systémy RNAV jsou stejné, ale v základu mají stejnou funkci. Obecně lze říci, že RNAV systémy sdružují informace obdržené od navigačních senzorů, vstupy z vlastní interní databáze a data zadaná posádkou k tomu, aby poskytovaly funkci: Navigační Správy letového plánu (Flight Plan Management), vztahujícího se k traťovým bodům, nezávislým na poloze navigačních prvků Vedení a řízení letu Zobrazování a ovládání systému 15
RNAV systém je vytvořen a certifikován tak, aby poskytoval požadovanou úroveň navigační přesnosti s možnosti opakování a předvolby definice dráhy. Navigační funkce vypočítává data zahrnující pozici letadla, rychlost, traťový úhel a další. Tato data jsou zobrazována na navigačním displeji ND, nebo ukazateli kurzové odchylky CDI a rovněž mohou být zobrazovány na primárním letovém displeji PFD. Funkce správy letového plánu využívá interní databázi k vypočítávání vztažné (definované) dráhy. Do systému RNAV mohou vstupovat informace od jednoho nebo od více navigačních senzorů. Systémy, které využívají více navigačních senzorů, se označují jako multisenzorové. U takových je potom možnost volby vstupních informací podle toho, které z nich podávají nejspolehlivější údaje o poloze. Následující obrázek (Obrázek 3-5) ukazuje příklad architektury multi-senzorového systému RNAV, tak jak jej publikuje ICAO ve svých výcvikových kurzech, který kombinuje navigační vstupy z GPS, VOR, DME a inerčního navigačního systému v letadle se dvěma piloty, jimž se každému zvlášť zobrazují navigační informace.
Obrázek 3-5: Multi-senzorový RNAV systém [2]
16
3.3 Traťové body Jelikož při prostorové navigaci není vyžadováno letět přímo přes navigační prvky, musí být trať definována jiným způsobem. K definování trati se využívá traťových bodů. Traťový bod se v letecké terminologii označuje jako waypoint. Mezinárodní organizace pro civilní letectví ICAO definuje traťový bod (waypoint) jako určené geografické místo užívané k definování trati prostorové navigace nebo letové dráhy letadla využívajícího prostorovou navigaci. [2] 3.3.1 Typy traťových bodů Rozlišujeme dva základní typy traťových bodů: Fly-over Traťový bod, na kterém je zahájena zatáčka. Letadlo se začne otáčet na další část úseku trati až poté, co přeletí tento bod (Obrázek 3-6). Tento typ bodů je využíván pro navigaci po trati a je zaveden pro systém základní prostorové navigace B-RNAV. U přesné prostorové navigace P-RNAV se volí tento typ bodů pouze tehdy, pokud to vyžadují okolnosti.
Obrázek 3-6: Traťový bod fly-over [2]
Fly-by Traťový bod fly-by vyžaduje předvídání zatáčky a její započetí před dosažením tohoto bodu tak, aby bylo umožněno tečné napojení na další úsek trati (Obrázek 3-7). Navigační systém letadla vypočítává před dosažením tohoto bodu počátek zatáčky. Tento typ bodu je upřednostňován pro všechny standartní příletové a odletové tratě SID a STAR v přesné prostorové navigaci P-RNAV.
Obrázek 3-7: Traťový bod fly-by [2] 17
3.4 Celková chyba systému TSE Celková chyba systému TSE (Total Systém Error) Systém RNAV poskytuje laterální (postranní) vedení porovnáváním pozice letadla, odhadované podle navigační funkce, s definovanou tratí, aby mohl vydávat povely pro navádění. Kvůli řadě různých faktorů nemusí definovaná trať souhlasit se zamýšlenou tratí a navíc skutečná pozice letadla nemusí splývat s odhadovanou pozicí. Proto musí navigační přesnost letadla zahrnovat všechny chyby. Součet všech chyb systému je pojmenován jako celková chyba systému TSE (Total Systém Error). Mluví-li se v prostorové navigaci o přesnosti, vždy se rozumí přesnost, která zahrnuje právě celkovou chybu systému TSE. Následující obrázek ukazuje, které parametry mají vliv na celkovou chybu systému TSE.
Obrázek 3-8: Celková chyba systému TSE
3.5 Vztah mezi přesností a traťovými rozstupy Při navrhování tratí, by měla být brána v úvahu navigační výkonnost, která je dosažitelná s dostupnou navigační infrastrukturou. Přesnost je v prostorové navigaci vztažená k 95% pravděpodobnosti. Tato pravděpodobnost zahrnuje normální výkon navigačního systému. Nepokrývá však abnormální výkony nebo výkony snížené selháním některé části systému. Rovněž zde nejsou zahrnuty chyby, které mohou vést k významným odchylkám od správné polohy. Traťové rozstupy jsou přímo spojeny s funkcí při normálním výkonu, ale musí zahrnovat do úvahy potenciální možnosti selhání systému. Rozstupy tedy musí poskytovat adekvátní ochranu kontroly a detekce velkých odchylek od trati. Proto musí traťové rozstupy zahrnovat charakteristiky prostředí, ve kterém je RNAV zavedena, zejména dostupné možnosti sledování navigačního výkonu systému. [9]
18
4
ZÁKLADNÍ PROSTOROVÁ NAVIGACE B-RNAV
Základní prostorová navigace B-RNAV (Basic RNAV) Zavedení základní prostorové navigace B-RNAV ve vzdušném prostoru členských států ECAC Prostorová navigace RNAV je zaváděna ve dvou fázích. První z fází je základní prostorová navigace B-RNAV. Evropská konference ministrů dopravy členských států ECAC schválila v roce 1990 strategii pro řízení letového provozu v Evropě. V této strategii byly zahrnuty požadavky na povinné vybavení letadel palubním zařízením pro prostorovou navigaci RNAV s platností od ledna roku 1998. Postupy B-RNAV pak vstoupily v evropském vzdušném prostoru v platnost v dubnu téhož roku jako požadavek na vybavení tratí ATS včetně dalších tratí, publikovaných v souladu s AIP členských států (odletové a příletové tratě SID a STAR a také koncové řízené oblasti TMA), navigačními zařízení pro B-RNAV. Od tohoto roku je tedy ve všech státech ECAC v provozu B-RNAV pro navigaci po tratích (enroute). [4] [10] Požadavek vybavení letadel zařízením pro B-RNAV se týká provozovatelů (mimo státní letadla), kteří operují na tratích ATS nad nejnižší letovou hladinou povinného vybavení pro B-RNAV, publikovanou příslušným národním leteckým úřadem. Očekává se, že základní prostorová navigace bude povinná pro lety podle přístrojů (IFR) na tratích ve všech letových hladinách. Strategie ECAC pro prostorovou navigaci RNAV byla zpracována dříve, než byla radou ICAO schválena koncepce pro požadovanou navigační přesnost RNP. RNP vyjadřuje požadovanou přesnost navigačního systému. Povinnost vybavení pro B-RNAV mají od 23. dubna 1998 všechna letadla, provozovaná v členských státech ECAC nad letovou hladinou FL 95, pokud není státem stanovená letová hladina vyšší.
4.1 Přesnost B-RNAV Pro navigační výkonnost letadel, schválených pro provoz B-RNAV uvnitř Evropského vzdušného prostoru, je vyžadováno, aby traťová a navigační přesnost určení polohy na trati byla ± 5 NM nebo méně po 95 % doby letu (respektive v 95 % případů měření). Tato hodnota zahrnuje chybu zdroje signálu, chybu palubního přijímače, chybu displeje navigačního systému a technickou letovou chybu. [6]
Obrázek 4-1: Přesnost základní prostorové navigace B-RNAV 19
4.2 Dostupnost a integrita Informace pro postupy při ztrátě navigační schopnosti nebo při chybném zobrazování souvisejících informací je popsán v dokumentu AMJ 25-11, odstavec 4 a. Požadavku na minimální stupeň dostupnosti a integrity, vyžadovanému pro B-RNAV systémy v evropském vzdušném prostoru, může být vyhověno jedním instalovaným systémem, obsahujícím jeden nebo více senzorů, počítač RNAV, ovládací a zobrazovací jednotku a navigační displej(e) (např. navigační displej ND, indikátor horizontální situace HSI nebo ukazatel směrové odchylky CDI) za předpokladu, že je systém monitorován letovou posádkou a v případě selhání systému RNAV si letadlo udrží schopnost navigace relativně k pozemním navigačním prvkům (jako jsou VOR, DME a NDB).
4.3 Funkční kritéria systému B-RNAV ke schválení letové způsobilosti 4.3.1 Požadované funkce Následující systémové funkce jsou minimální požadované k provozu s B-RNAV: Spojitá indikace pozice letadla relativně k trati, zobrazovaná letícímu pilotovi na navigačním displeji, umístěném v jeho primárním zorném poli. V případě, že minimální posádku tvoří dva piloti, indikace pozice vztažená relativně k trati se zobrazuje i neletícímu pilotovi na navigačním displeji, umístěném v jeho primárním zorném poli. Zobrazování vzdálenosti a zaměření k aktivnímu traťovému bodu (waypoint) Zobrazování traťové rychlosti nebo času k aktivnímu traťovému bodu Uložení minimálně 4 traťových bodů Vhodná indikace selhání systému RNAV, případně používaných senzorů 4.3.2 Doporučené funkce K požadovaným funkcím systému B-RNAV jsou připojeny následující systémové funkce a charakteristiky vybavení, které jsou doporučené. Autopilot a/nebo letový povelový přístroj Okamžitá poloha, vyjádřená zeměpisnou šířkou a délkou Funkce Direct to Indikace navigační přesnosti (např. činitel jakosti) Automatický výběr kanálu radionavigačních prostředků Navigační databáze Automatické řazení úseků s předstihy s nimi souvisejících zatáček
4.3.3 Omezení použití navigačních systémů Přestože následující navigační systémy, jak již bylo popsáno, nabízejí schopnost prostorové navigace, vztahují se na jejich použití v provozu se základní prostorovou navigací B.RNAV následující omezení: Inerční navigační systém INS INS bez funkce pro automatické aktualizace polohy letadla, schválené v souladu s AC 25-4, a vyhovuje-li požadavkům na minimální funkci (popsané výše), požadovanou pro 20
základní prostorovou navigaci B-RNAV, může být použit pouze po dobu maximálně 2 hodin od poslední počátečního nastavení nebo korekce polohy, provedené na zemi. INS s funkcí automatické radiové aktualizace polohy letadla, včetně těch systémů, kde se provádí výběr radiových kanálů manuálně v souladu s postupy letové posádky, by měl být schvalován v souladu s poradním oběžníkem AC 90-45A nebo ekvivalentním materiálem. [6]
LORAN C V současnosti neexistuje žádný poradní materiál EASA (JAA), určený pro schválení provozu a letové způsobilosti tohoto systému v rámci evropského vzdušného prostoru. Tam, kde v evropském vzdušném prostoru existuje pokrytí systémem LORAN C, umožňující použití určitých tratí B-RNAV, byl vyhovujícím legislativním materiálem poradní oběžník AC 20-121A, který je však v současnosti již zrušený.
GPS Použití GPS v provozu s B-RNAV je omezeno na vybavení schválené podle předpisů EASA (ETSO-C129a, C145 nebo C 146), které obsahují i výše zmíněné požadavky na minimální systémové funkce. Integrita má být zajištěna autonomním monitorováním integrity v přijímači (RAIM) nebo rovnocenným způsobem v rámci navigačního systému s vícenásobnými přijímači. Vybavení pro GPS by mělo být schváleno dle AMC 20-5 (Schválení letové způsobilosti a provozní kritéria pro použití GPS NAVSTAR). Dále by mělo vybavení GPS zahrnovat funkce: Detekci kroku pseudovzdálenosti (pseudorange step detection) Kontrolu správnosti slov (healt word checking) Kromě toho musí být jako alternativní způsob navigace zastavěno provozuschopné vybavení pro tradiční způsob navigace (VOR, DME, ADF) V případě, že je GPS jediným prostředkem pro B-RNAV na palubě, může být toto zařízení v budoucnu nekompatibilní s plánovanou navigační infrastrukturou (tratě s přesnou prostorovou navigací P-RNAV, rozšíření satelitního navigačního systému).
4.4 Certifikace a schvalovací požadavky pro B-RNAV Pro udělení povolení je nezbytné, aby bylo na palubě navigační zařízení, které zajistí požadovanou navigační přesnost na trati ± 5 NM nebo lepší po 95 % doby letu, viz kapitola 4.1 Přesnost B-RNAV (RNP-5). Sdružené letecké úřady nebo ověřené instituce státu, v němž je provozovatel registrován, mají za povinnost předat provozovatelům požadavky, nezbytné pro získání povolení k provádění letů v prostředí B-RNAV v evropském regionu. Ve speciálních případech, kdy nejsou schvalovací požadavky dostupné od státu registrace, nebo státu provozovatele, mohou členské státy ECAC požadovat od provozovatele získání osvědčení od členského státu ECAC. 21
Postup schvalování provozu B-RNAV (ICAO RNP-5) v ČR – zapsání B-RNAV do provozní specifikace: Žadatel podá žádost o schválení provozu B-RNAV na sekci letovou a provozní Úřadu pro civilní letectví v ČR. Žádost musí obsahovat předepsané přílohy (doklady potvrzující letovou způsobilost konkrétního letadla – včetně plnění požadavků na její zachování, MEL, provozní postupy B-RNAV, osnovy počátečního a pokračujícího výcviku letových posádek pro provoz B-RNAV a doklad o provedení tohoto jejich výcviku). Tuto žádost posuzuje ÚCL z hlediska letové způsobilosti (sekce technická), provozních postupů a výcviku letových posádek (sekce letová a provozní). Doplňující informace, vztahující se k certifikaci a provozní způsobilosti pro B-RNAV jsou obsaženy v EUROCONTROL Standard Document 003-93 – Provozní a funkční požadavky pro vybavení RNAV. [11]
4.5 Zajištění navigační infrastruktury Za zajištění navigační infrastruktury odpovídajícím pozemním navigačním zařízením, umožňujícím uživatelům dosažení požadované navigační přesnosti B-RNAV, je zodpovědný příslušný stát, čímž dává provozovatelům možnost základní prostorové navigace B-RNAV. Do roku 2005 platila povinnost členských států ECAC provozovat zařízení DME/VOR k vyhovění požadované přesnosti B-RNAV. Provozovatelé byli uvědomění, že budoucím základním pozemním zdrojem polohové informace v prostoru ECAC se stává dálkoměrné zařízení DME a od roku 2005 nemusí být provoz VOR zaručen.
4.6 Odpovědnost provozovatelů Protože je přesnost určení polohy závislá jak na pozemním, tak na palubním zařízení, je nezbytné, aby bylo zajištěno obojí. Za navigační infrastrukturu odpovídá stát. Odpovědností provozovatele letadla je pak zajistit, aby na palubě letadla bylo zařízení splňující přesnost pro základní prostorovou navigaci, pokud s tímto letadlem plánuje let v prostoru, označeném B-RNAV.
4.7 Postupy B-RNAV Postupy před letem v prostoru určeném k B-RNAV Při plánování před letem je nezbytné dbát na podmínky, které můžou ovlivnit provoz v prostoru B-RNAV. Během plánování a předletové přípravy je nutné ověřit, zda letadlo vyhovuje předpisu pro provoz v prostoru B-RNAV. Dále musí zkontrolovat náležitosti letového plánu. Zde musí být v poli 10 (Vybavení) vepsáno písmeno R, které značí, že letadlo vyhovuje požadavkům typu RNP předepsaným pro dané úseky tratě (viz předpis L 4444, dodatek 2 – Letový plán). Musí být rovněž ověřeno, že minimální vybavení letadla v souladu se seznamem minimálního vybavení pro provoz (MEL) umožňuje provoz letadla v prostoru B-RNAV a samozřejmě musí být brána v úvahu provozní omezení, publikovaná v dokumentaci AIP a ve zprávách NOTAM.
22
Postupy při letu v B-RNAV prostoru Posádka musí před vstupem na trať B-RNAV a během letu po této trati kontrolovat, zda systém prostorové navigace pracuje bez závad, které by měly vliv na udržení jeho navigační výkonnosti. Ztráta navigační způsobilosti B-RNAV Postupy pro případ neúmyslné ztráty navigační způsobilosti na trati B-RNAV Případy snížení schopnosti nebo ztráty navigační způsobilosti B-RNAV V případě zjištění závady nebo snížení navigační způsobilosti ještě před odletem z letiště, na němž není možné závadu na systému RNAV odstranit, je možné za stanovených podmínek provést let na nejbližší vhodné letiště, na kterém lze závadu odstranit. V případě, kdy za letu posádka zjistí, že není schopna vstoupit do prostoru B-RNAV nebo pokračovat v letu v souladu s podmínkami B-RNAV, musí okamžitě informovat službu řízení letového provozu ATC, sdělit rozsah závady a zároveň vyžádat změnu tratě v letovém plánu a služba ATC provede patřičná opatření. Ve většině případů je podle povolení ATC možné pokračování v letu. Pokud to možné není, vydá řídící povolení k přechodu na tradiční způsob navigace pomocí navigačních prvků NAVAID, případně poskytne radarové vektorování. [10]
4.8 Shrnutí možností metody B-RNAV Základní prostorová navigace B-RNAV je předchůdce zavedení koncepce prostorové navigace v členských státech ECAC. Byla uvedena především k umožnění navýšení kapacity tratí při stanovených minimálních schopnostech letadel. To vyžaduje způsobilost letadel k dodržování požadované přesnosti, která je nutná k dosažení všech výhod při dodržení vysoké úrovně bezpečnosti. Základní prostorové navigace může být dosaženo využitím navigačních vstupů ze zařízení VOR/DME, DME/DME, GPS nebo INS. Tak, jak je B-RNAV koncipována, umožnila dosáhnout požadovaných cílů, zejména v navýšení kapacit tratí. Není však vhodná k použití v koncových řízených oblastech, kde je zapotřebí vyšší přesnost, než jakou B-RNAV nabízí. Pro další vývoj muselo být prozkoumáno, které navigační prvky jsou schopny budoucího vývoje a využití.
4.9 Omezení schopností B-RNAV Základní prostorová navigace B-RNAV má řadu omezení, která jsou dána zejména nízkými požadavky. Přestože svou podstatou B-RNAV vyhovuje pro navigaci po tratích, tak díky svým omezením není vhodná k přesnějším procedurám, které jsou nutné v koncových řízených oblastech TMA. Omezení B-RNAV: Poměrně omezená funkčnost Letadlo nemusí být vždy vybaveno potřebnou databází Manuální vkládání traťových bodů (waypoint) je náchylné k chybám Omezené požadavky na zobrazování Není požadavek na funkci „fly-by“ Definovaná přesnost ± 5 NM (po 95 % doby letu) 23
Kvůli těmto faktorům má B-RNAV omezení pro použití v koncových řízených oblastech TMA. Omezení B-RNAV v koncových řízených oblastech TMA: Možnost absence palubní databáze Možné zvýšení pracovního vytížení pilota a snížení integrity dat s tím, jak může vznikat nutnost vložení traťového bodu manuálně (může mít vliv na letovou bezpečnost) S tím je spojeno, že pilot musí definovat každý bod vkládáním souřadnic Chybí funkce „DIRECT TO“ U systému B-RNAV je minimální počet traťových bodů, které je možno uložit do databáze 4. Pokud jsou již všechny pozice zabrané, tak v případě potřeby vložení dalšího traťového bodu (například vydá-li řídící povel pro změnu tratě) musí být jeden z vložených traťových bodů přepsán. Takovýto postup je potřeba opakovat při potřebě každého dalšího bodu. Je třeba brát na zřetel, že chyby při ručním vkládání traťových bodů patří mezi největší chyby, zapříčiněné lidským činitelem. Samotné vkládání bodů je poměrně zdlouhavé a zatěžuje pilota poměrně velkou měrou. [2]
24
5
PŘESNÁ PROSTOROVÁ NAVIGACE P-RNAV
Přesná prostorová navigace P-RNAV (Precision RNAV) Vývoj P-RNAV Přesná prostorová navigace přirozeně vychází z vylepšení schopností základní prostorové navigace B-RNAV, která je v evropském vzdušném prostoru povinná. Jedná se tedy o druhou fázi zavádění prostorové navigace v Evropském vzdušném prostoru. Výchozí aplikace je určená do koncových řízených oblastí, kde B-RNAV nevyhovuje pro svou relativně nízkou přesnost. Procedury P-RNAV jsou navrženy pro letadla, vystrojena vybavením pro prostorovou navigaci. Tyto procedury nahradí širokou škálu procedur RNAV v evropských (ECAC) koncových řízených oblastech, které nemají společný základ. Bylo vypozorováno, že velké množství pravidel a požadavků v provozu RNAV není bez důsledků na bezpečnost. Přesná prostorová navigace P-RNAV je zaváděna pro RNAV aplikace v koncových řízených oblastech TMA. Zde jsou vyšší požadavky na přesnost dodržení tratě. U P-RNAV jsou také kladeny vyšší nároky na funkčnost a integritu navigační databáze. Schopnosti PRNAV mohou být dosaženy použitím navigačních vstupů z DME/DME nebo GNSS. Certifikace a kritéria pro schválení P-RNAV byly vyvíjeny s ohledem na minimální ekonomickou náročnost při vybavování letadlového parku a řada provozovaných letadel může dosáhnout schopností P-RNAV bez jakéhokoli přídavného palubního zařízení oproti vybavení pro B-RNAV. Přesná prostorová navigace P-RNAV je, mimo primární určení pro navigaci v TMA, samozřejmě plně použitelná také pro provoz při navigaci po trati. Procedury P-RNAV jsou navrhovány, schvalovány a kontrolovány podle jednotných pravidel. Všechna letadla schválená k P-RNAV splňují daná kritéria a mají alespoň dané minimální funkční schopnosti, požadované pro provoz P-RNAV. Dále byly také vyvinuty standardy ATC procedur a frazeologie RTF. Takovýto harmonizovaný přístup umožní všem letadlům letět po přesných jednotných tratích v koncových řízených oblastech. Oproti B-RNAV dochází u P-RNAV ke zlepšení integrity, výkonnosti v přesnosti a rovněž dochází k rozšíření minimálních požadovaných funkcí. Je však také potřeba zajistit patřičný výcvik obsluhujícího personálu. [12] Implementace P-RNAV v Evropě V současné době není závazná povinnost zavádění přesné prostorové navigace PRNAV ve vzdušném prostoru členských států ECAC, a proto ne každé letadlo je pro P-RNAV patřičně vybaveno. Některé evropské státy v TMA postupně P-RNAV zavádějí, ačkoli může být v těchto oblastech omezené zajišťování přístupu běžnými procedurami. V koncových řízených oblastech TMA nedostačuje B-RNAV, ale je nutno zavádět PRNAV. Protože ještě neplatí povinnost zavádění P-RNAV, musí být procedury v TMA založeny pouze na schopnostech konvenčních navigačních prvků VOR a NDB. Procento letadel vybavených pro P-RNAV neustále stoupá, což je výchozí motivací jednotlivých států k publikování standardních příletových a odletových tratí (STAR a SID) v TMA. Tento proces postupné samovolné implementace by měl nadále pokračovat a v blízké budoucnosti může vyústit v povinné zavedení P-RNAV. Předpokládaný vývoj navigačních metod pro různé aplikace uvádí navigační strategie ECAC v předpovědní navigační mapě na následujícím obrázku (Obrázek 5-1).
25
Obrázek 5-1: Budoucí využití navigačních metod dle navigační strategie ECAC [8] Podle této předpovědi z roku 2008 lze usuzovat, že základní prostorová navigace by měla postupně zanikat současně se zaváděním P-RNAV pro navigaci na tratích. Využití PRNAV se tedy do budoucna plánuje hlavně pro navigaci po tratích. Pro navigaci v koncových řízených oblastech by měla být pouze na přechodnou dobu.
5.1 Přesnost P-RNAV Pro navigační výkonnost letadel, schválených pro provoz B-RNAV uvnitř Evropského vzdušného prostoru, je vyžadováno, aby traťová a navigační přesnost určení polohy na trati byla ± 5 NM nebo méně po 95 % doby letu (respektive v 95 % případů měření). V této odchylce je zahrnuta celková chyba systému TSE.
Obrázek 5-2: Přesnost přesné prostorové navigace P-RNAV Řada dnes používaných systémů je schopná vyšší přesnosti, než je u P-RNAV vyžadovaná.
26
5.2 Možnosti P-RNAV P-RNAV znamená vyhovění letadla a provozovatele požadavkům pro procedury prostorové navigace v koncových řízených oblastech TMA států ECAC. TMA procedury, které vyžadují schválení pro P-RNAV jsou navrhovány podle následujících jednotných pravidel, které zajišťují, že jejich navržení a provedení jsou plně kompatibilní. Jinými slovy, P-RNAV umožňuje takový provoz RNAV v TMA, že ve všech státech ECAC jsou provozní principy založeny na stejném souboru pravidel, zajišťujících stejnou úroveň letové bezpečnosti. To je hlavní výhoda v porovnání se současnou situací, kde jsou v různých místech rozdílné požadavky, pravidla procedur a v těchto místech rovněž existuje různý stupeň zajištění integrity dat, což může mít negativní dopady na bezpečnost. P-RNAV umožňuje schopnost užití prostorové navigace při všech fázích letu, vyjma konečného přiblížení a nezdařeného přistání. Umožňuje takové vytvoření tratí v TMA, které nejlépe vyhovují potřebám konkrétního letiště, řídícího letového provozu ATC a také potřebám pilotů. To často znamená kratší, přímější úseky tratí v TMA se snadným napojením na strukturu letových trati „en route“. Tam, kde by tratě negativně ovlivňovaly životní prostředí, mohou být tratě navrženy nejvhodnějším možným způsobem. Rovněž lze navrhovat takové tratě, které uleví přetíženým oblastem. Důkladný návrh také směřuje k adekvátně odděleným příletům a odletům, a tím ke snížení nutnosti radarového vektorování a pracovního zatížení jak pilota, tak řídícího. [13]
5.3 Výhody P-RNAV Zavedení jednotných pravidel P-RNAV aplikací v celém rozsahu členských států ECAC, přinese zvýšení bezpečnosti RNAV operací v TMA zejména jednotou provozních schválení a jednotou ATC procedur. Daná jednota aplikací P-RNAV v celém prostoru ECAC zruší národní RNAV aplikace a v celém prostoru budou pro všechny provozovatele platit právě aplikace P-RNAV. Pilot vybírá příslušné odletové a příletové tratě SID a STAR podle jejich názvu a všechny traťové body jsou automaticky načítány z databáze a zobrazovány v tabulární i grafické podobě. Od pilota je tedy vyžadován mnohem jednodušší zásah, než u B-RNAV, kdy pilot zadává traťové body pomocí jejich souřadnic. U P-RNAV není manuální vkládání traťových bodů v TMA dovoleno a možnost chyb je tak výrazně snížena. Shrnutí výhod, které P-RNAV přináší oproti B-RNAV: Zvýšená přesnost umožní schopnost uspokojit požadavky na P-RNAV procedury v TMA Zvýšení bezpečnosti Navýšení kapacity vzdušného prostoru v TMA Zlepšení dopadů na prostředí, zejména možnosti vhodného návrhu SID a STAR
27
5.4 Funkční kritéria systému P-RNAV Porovnání funkčních kritérií P-RNAV a B-RNAV: Funkce Průběžná indikace odchylky relativně k trati (ND) Zobrazení vzdálenosti a směru k aktivnímu (TO) traťovému bodu Zobrazení traťové rychlosti nebo času k aktivnímu traťovému bodu Minimální počet možných uložených bodů Skutečná pozice v zeměpisných souřadnicích Autopilot nebo letový povelový přístroj Automatický výběr kmitočtu navigačních prvků Indikace selhání RNAV systému a senzorů 2D laterální (stranová) navigace (LNAV) Navigační databáze Funkce „Direct to“ Automatické řazení úseků a přidružené předstihy zatáček Traťová přesnost (po 95% celkové doby letu)
B-RNAV P-RNAV Požadováno Požadováno Požadováno Požadováno Požadováno Požadováno 4 Doporučeno Doporučeno Doporučeno Požadováno Požadováno Doporučeno Doporučeno Doporučeno 5 NM
10 Doporučeno Doporučeno Požadováno Požadováno Požadováno Požadováno Požadováno Požadováno 1 NM [2]
5.4.1 Požadované funkce systému P-RNAV Následující systémové funkce jsou minimální požadované k provozu s P-RNAV: Spojitá indikace pozice letadla relativně k trati, zobrazovaná letícímu pilotovi na navigačním displeji, umístěném v jeho primárním zorném poli. V případě, že minimální posádku tvoří dva piloti, indikace pozice vztažená relativně k trati se zobrazuje i neletícímu pilotovy na navigačním displeji, umístěném v jeho primárním zorném poli. Navigační databáze, obsahující současná navigační data, oficiálně vyhlášená pro civilní letectví, s možností aktualizace v souladu s AIRAC cyklem, ze kterých mohou být načítány procedury TMA do systému RNAV. Databáze musí být chráněna proti přepsání letovou posádkou. Zobrazování data platnosti navigační databáze letové posádce Zobrazování vzdálenosti a zaměření k aktivnímu traťovému bodu (waypoint) Zobrazování traťové rychlosti nebo času k aktivnímu traťovému bodu Automatická ladění VOR a DME Automatická volba navigačních senzorů Možnost funkce „Direct TO“ Schopnost provádět procedury z databáze, včetně procedur typu fly-over a flyby Uložení minimálně 10 traťových bodů Vhodná indikace selhání systému RNAV, případně používaných senzorů, v hlavním zorném poli pilota U multi-senzorových systémů automatický návrat k alternativním RNAV senzorům, pokud dojde k selhání primárních
28
Rozdělení požadovaných funkcí podle principu: Zobrazování: V primárním zorném poli na CDI/(E)HSI o Boční odchylky od tratě o Indikace letu „k“ traťovému bodu a „od“ (TO/FROM) o Indikace selhání o Aktivního navigačního senzoru Na navigačním displeji: o Datum platnosti databáze o Následující kurz nebo procedura Schopnosti počítače RNAV: Automatické ladění VOR a DME Automatický výběr nebo zamítnutí navigačního zdroje Automatický návrat k alternativnímu RNAV senzoru Reálná kontrola navigačního prvku Funkce letět přímo k (Direct TO) Automatické řazení úseků a zobrazování řazení Provádění procedur z databáze Uživatelské rozhraní pilota/MCDU: Zobrazování aktivního navigačního senzoru Možnost volby procedury, která má být prováděna Možnost výběru Direct TO Navigační databáze: Obnovována v každém AIRAC cyklu Kódování ARINC 424 Traťové body vztaženy k WGS 84 Vstupy: Navigační senzory DME/DME GNSS IRS s automatickou radiovou aktualizací polohy VOR požadován pro tradiční způsob navigace 5.4.2 Doporučené funkce systému P-RNAV Zobrazování: V primárním zorném poli na CDI/(E)HSI o Navigačního módu Na navigačním displeji: o U paralelních drah zobrazování odchylky o Dopředu indikovat konec paralelní tratě Schopnosti počítače RNAV: Let po paralelních drahách Let po vertikálních profilech Aktualizace pozice na dráze pro IRS Let po konstantním oblouku
29
Uživatelské rozhraní pilota/MCDU: Indikace letu po paralelní dráze
5.5 Certifikace a schvalovací postupy pro P-RNAV Většina moderních letadel již může vyhovovat požadavkům pro P-RNAV, založeným na kritériích dokumentu TGL10. Letová příručka již může obsahovat schválení požadované přesnosti, integrity a kontinuity, vyžadované pro provoz P-RNAV. Pro udělení povolení je nezbytné, aby bylo na palubě navigační zařízení, které zajistí požadovanou navigační přesnost na trati ± 1 NM nebo lepší po 95% doby letu, viz kapitola 5.1 Přesnost P-RNAV. Postup schvalování provozu P-RNAV v ČR – zapsání P-RNAV do provozní specifikace Žadatel podá žádost o schválení provozu P-RNAV na sekci letovou a provozní Úřadu pro civilní letectví v ČR. Žádost musí obsahovat předepsané přílohy (doklady potvrzující letovou způsobilost příslušného letadla pro P-RNAV – včetně plnění požadavků na její zachování, zaktualizovaný seznam MEL, provozní postupy PRNAV, osnovy počátečního a pokračujícího výcviku letových posádek pro provoz PRNAV a doklad o provedení tohoto jejich výcviku). Tuto žádost opět posuzuje ÚCL z hlediska letové způsobilosti (sekce technická), provozních postupů a výcviku letových posádek (sekce letová a provozní). Doplňující informace, vztahující se k certifikaci a provozní způsobilosti pro P-RNAV jsou obsaženy v dokumentu JAA TGL 10 rev 1 – Schvalování P-RNAV ve vytvořeném vzdušném prostoru Evropy. [14]
5.6 Typ infrastruktury a zařízení pro P-RNAV Procedury RNAV by měly vždy umožnit použití GNSS, ačkoli některé starší palubní RNAV systémy možnost GNSS nepodporují. Kde je to vhodné, tak by měla být zařízena potřebná infrastruktura pro RNAV založenou na DME, ať už pro zálohu systémů, využívajících GNSS, tak pro uživatele vybavené systémem využívajícím pouze DME/DME a DME/DME/IRU. Pro vykrytí mezery, ve které z různých důvodů není dostupné pokrytí DME, je vhodné použití inerční referenční jednotky IRU. Konvenční infrastruktura a palubní zařízení Hlavním úkolem je zhodnocení, zda infrastruktura DME je adekvátní podporou pro vybrané procedury RNAV. Přestože navigace pomocí VOR/DME může poskytovat i vedení v prostorové navigaci, byla harmonizační kritéria pro zavedení vybavení pro tento způsob navigace za podmínek požadované přesnosti P-RNAV shledána jako příliš složitá. Navigace pomocí VOR/DME se tedy v P-RNAV nepoužívá. Přesto existují zařízení VOR/DME, která poskytují použitelnou službu pro blízké přiblížení k letištím, ale nejsou k této službě určeny. Daná standardizace určuje provozujícím státům nepoužívat zařízení VOR k aplikacím prostorové navigace v TMA. Jediná úloha zařízení VOR v P-RNAV měla být kontrola, zda FMS nepočítá nepřesnou polohu v případě přerušení celistvosti navigačních údajů z DME/DME. Se zaváděním P-RNAV se počet stanic VOR snižuje a v budoucnu je plánováno jejich úplné vymizení.
30
V současné době není zařízení VOR dále zmiňováno jako senzor vhodný pro podporu prostorové navigace. Zařízení VOR je tedy určeno pouze jako záložní zařízení pro případ ztráty navigační schopnosti RNAV. Jediná možnost určování polohy pomocí pozemních navigačních zařízení v přesné prostorové navigaci P-RNAV je tedy využití dálkoměrných zařízení DME/DME. Tyto zařízení jsou kompatibilní se všemi používanými systémy FMS. Mimo konvenční infrastrukturu je samozřejmě možné využití systému GNSS (GPS) se specifickými funkcemi, popsanými v dokumentu JAA TGL 10 Revision 1 a využití IRU, jejichž specifikace jsou popsány ve stejném dokumentu. DME pro P-RNAV DME signál může být využíván pro P-RNAV, pouze pokud se letadlo nachází v rozmezí mezi 3 NM až 160 NM od zařízení, níže než 40° nad horizontem (ale dostatečně vysoko, aby byla zajištěná přímá cesta mezi zařízením a letadlem) a úhel DME/DME leží mezi 30° a 150°. RNAV systémy pracující s DME/DME mohou využívat pouze určená zařízení v AIP daného státu. Stát musí do AIP zanést informace, která zařízení nejsou pro P-RNAV určená. DME párovaná s ILS nejsou zpravidla vhodná pro P-RNAV.
5.7 Postupy P-RNAV Před letem: Před letem musí být sledovány podmínky, které by mohly mít vliv na provoz ve vzdušném prostoru RNAV v době plánovaného letu. Musí být provedeny následující činnosti: Pomocí zpráv NOTAM se musí ověřit dostupnost navigačních prostředků, požadovaných pro RNAV provoz, včetně náhradních navigačních prostředků. Provede se kontrola, zda provoz letounu odpovídá předpisům pro provoz v daném prostoru RNAV. Provede se kontrola minimálního vybavení pro jeho použití na dané trati či v daném prostoru podle MEL (MMEL). Zkontroluje se aktuálnost navigační databáze. Za letu: V průběhu letu musí být průběžně kontrolována funkce systému RNAV, navigační přesnost a odchylka od definované tratě a je třeba kontrolovat, zda se neobjevují žádná varovná hlášení. Postupy pro případ neúmyslné ztráty navigační způsobilosti: Pro případ zjištění ztráty navigační způsobilosti platí stejná pravidla jako u B-RNAV, uvedená v kapitole 4.7 Postupy B-RNAV.
5.8 Možnosti a aplikace P-RNAV Základní prostorová navigace B-RNAV je určena pro navigaci po tratích. Přesná prostorová navigace již splňuje podmínky pro navigaci v koncových oblastech v evropském vzdušném prostoru. To je dáno její vyšší přesností, rozšířenými funkčními schopnostmi a vysokou integritou navigačních dat.
31
Použití v koncových řízených oblastech TMA: Konvenční tratě SID a STAR Pokud nemá letadlo a personál certifikaci pro P-RNAV, má možnost pouze konvenčního typu odletových a příletových tratí. Tyto procedury jsou určeny pro všechna letadla, schopná letu podle přístrojů IFR. Letadla, vybavená systémem RNAV, mohou využitím tohoto systému létat rovněž i po těchto konvenčních odletových a příletových tratích, pokud je to potřeba. Tyto tratě vyžadují použití zařízení VOR/DME nebo NDB a mají následující omezení: Neflexibilní návrh SID a STAR (letadlo musí letět přes pozemní zařízení) Překáží optimalizaci vzdušného prostoru Kódování může být pro RNAV matoucí Výkon traťové přesnosti není určen Výhodou je skutečnost, že všechna letadla schválená pro IFR jsou patřičně vybavena. Konvenční procedury budou nadále poskytovány v evropských TMA pro letadla, která nevyhovují novým požadavkům P-RNAV.
RNAV tratě SID a STAR Po těchto tratích mohou létat pouze letadla a piloti s certifikací pro P-RNAV. Jednotnost těchto tratí pro všechny typy letadel má pozitivní důsledky na bezpečný provoz. Letadla vybavená pro P-RNAV budou splňovat vysokou přesnost v udržování tratě, což je důležité zejména pro lety pod MSA. Některé státy povolují v TMA i užití základní prostorové navigace B-RNAV. V takových případech však musí být tratě SID a STAR určeny pro využití konvenčních navigačních způsobů pod minimální letovou výškou. Výhody RNAV tratí SID a STAR, v porovnání s konvenčními: Možnost pružného vytváření tratí podle skutečných potřeb bez nutnosti letět přes navigační prvky Méně vyžadovaného radarového vektorování Taktická pružnost, umožňuje instrukce typu „Direct TO“ Nižší hlukové a emisní zatížení prostředí Udržování tratě je vysoce přesné Omezení RNAV tratí SID a STAR: Použití RNAV tratí vede k provozu ve smíšeném módu (RNAV i konvenční) Ne každé letadlo je vybavené pro P-RNAV Řídící letového provozu ATC musí rozlišovat letadla podle jejich vybavení, které je uvedeno v letových plánech FPL Porovnání konvenčních odletových a příletových tratí a P-RNAV tratí SID a STAR ukazují následující obrázky (Obrázek 5-3). Modrou barvou jsou vyznačeny konvenční tratě a černou barvou P-RNAV tratě SID a STAR. Z obrázku je patrné, že P-RNAV tratě jsou významně kratší.
32
Obrázek 5-3: Příklad porovnání konvenčních a P-RNAV tratí SID a STAR [2] Názvy RNAV tratí SID a STAR: Názvy jsou složeny ze 3 částí: Základní indikátor – jméno traťového bodu, na kterém končí SID nebo začíná STAR Indikátor platnosti pro jednotlivé SID a STAR – číslo od 1 do 9 Indikátor tratě, kde je třeba – písmeno (vyjma I a O), identifikující jednotlivé tratě SID a STAR od dalších tratí, které začínají (respektive končí) na stejném traťovém bodu. Za názvem tratě následuje slovo DEPARTURE nebo ARRIVAL podle toho, zda se jedná o trať odletovou nebo příletovou. Příklad názvu tratě je uveden na následujícím obrázku (Obrázek 5-4):
Obrázek 5-4 Příklad označování názvů tratí SID a STAR [2] 33
6
SNÍŽENÍ MINIM VERTIKÁLNÍCH ROZSTUPŮ RVSM
Snížení minim vertikálních rozstupů RVSM (Reduced Vertical Separation Minimum) Implementace snížených vertikálních rozstupů RVSM představuje naplnění jednoho z hlavních cílů evropského programu EATCHIP ve zvýšení kapacity vzdušného prostoru. Zavedení RVSM umožní aplikovat minimální vertikální rozstupy 1000 ft mezi patřičně vybavenými letadly v letových hladinách od FL 290 do FL 410 včetně a tím vytvoření šesti dodatečných použitelných letových hladin. Jak již bylo řečeno, hlavním důvodem je zvýšení kapacity vzdušného prostoru přidáním šesti dodatečných hladin. RVSM ale přináší i snížení pracovního vytížení řídícího letového provozu, zvýšení úrovně bezpečnosti a také poskytování uživatelům vzdušného prostoru zlepšené provozní prostředí pro optimalizaci letových profilů.
6.1 Metoda RVSM V úvodu kapitoly již bylo řečeno, že hlavním důvodem pro zavedení RVSM v evropském vzdušném prostoru bylo vypořádání se se vzrůstající hustotou letového provozu. Průzkumy ukázaly, že nejvytíženější letové hladiny se nachází mezi FL 290 a FL 410. To je dáno zejména tím, že jsou tyto hladiny blízké optimálním cestovním hladinám dnešních dopravních letadel. Provozovatelé pak samozřejmě usilují o provoz právě v těchto hladinách. Po dlouhou dobu operovala letadla v rozmezí těchto letových hladin s vertikálními rozstupy 2000 ft. Hustota letového provozu v Evropě zaznamenává až na výjimky trvalý růst počtu pohybů přístrojových letů IFR v řádu jednotek procent za rok. S rostoucí hustotou provozu bylo nutné zařadit patřičná opatření k zamezení vzniku nepřijatelných zpoždění. Jedním z možných řešení bylo zavedení snížených minim vertikálních rozstupů RVSM na 1000 ft, a to v nejvytíženějších letových hladinách. Prvním místem pro zkušební provoz RVSM bylo území nad severním Atlantickým oceánem. Toto území pro své vlastnosti představovalo vhodné podmínky pro počáteční implementaci. Po úspěšné implementaci v tomto prostoru mohli být bez obav zaváděny minima snížených vertikálních rozstupů do dalších oblastí. Vzdušný prostor nad Evropou se však od severoatlantického značně liší především mnohem vyšší hustotou letového provozu a svou značnou členitostí. Proto musela být určena pravidla, která brala tyto skutečnosti do úvahy. Po schválení byla RVSM aplikována i v evropském vzdušném prostoru. Implementace do celého vzdušného prostoru Evropy je datována k 24. lednu 2002. [15]
Podstata metody RVSM: Podstatou metody RVSM je zavádění dodatečných letových hladin mezi letové hladiny FL 290 a FL 410. Tím vzniká šest nových letových hladin. Rozstupy mezi letovými hladinami v tomto rozmezí jsou 1000 ft (300 m). Zařazení dodatečných letových hladin RVSM je zobrazeno zelenými šipkami na následujícím obrázku (Obrázek 6-1). Zařazení těchto letových hladin dbá na pravidlo střídání východních a západních (respektive jižních a severních) směrů hladin. To má za důsledek, že některé letové hladiny musí mít opačný směr, než měly před zavedením RVSM. Z toho vyplývá, že tyto otočené letové hladiny v prostoru RVSM směřují proti původním letovým hladinám v prostoru, kde ještě nebylo RVSM zavedeno. Tato skutečnost vede k nutnosti zřízení tranzitních (přechodových) oblastí, ve kterých musí být zajištěn přechod letadel z prostoru schváleného pro RVSM do prostoru RVSM neschváleného a naopak.
34
Obrázek 6-1: Zařazení dodatečných letových hladin v RVSM [16]
6.2 Výhody zavádění RVSM Z programu RVSM plynou následující výhody: Optimální profily tratí Použitelnost šesti dodatečných letových hladin do rozmezí nejvytíženějších letových hladin dovolí provozovatelům plánovat a využívat tratě blíže nebo přímo v optimálních letových hladinách pro jednotlivé typy letadel. Tím lze dosáhnout úspory paliva, a to jak neseného, tak i spáleného během letu. Očekávané úspory by měly být mezi 0,5 % až 1 % celkového množství paliva. Navýšení kapacity ATC V experimentálním centru EUROCONTROL EEC ve Francii byla provedena série reálných simulací, která dokázala, že RVSM může snížit pracovní vytížení řídícího. Bylo zjištěno, že kapacitu daného prostoru je možno zvýšit přibližně o 20 % v porovnání k prostředí s konvenčními minimy vertikálních rozstupů (CVSM), což zajišťuje rezervu pro budoucí navýšení pohybů. Snížení zpoždění a nákladů na zpoždění Avšak přítomnost státních letadel non-RVSM (neschválených pro RVSM), která byla vyňata z nutnosti splňovat požadavky RVSM MASPS pro provoz v evropském vzdušném prostoru RVSM a které je nutno provozovat pravidelně, stejně jako provoz všeobecného letectví GAT, současně na síti tratí ATS, sníží očekávané zvýšení možnost kapacit. Záznamy z probíhajícího provozu RVSM v severoatlantickém regionu ukazují, že velký podíl státních letadel, provozovaných jako GAT je již schválených pro RVSM. Očekává se, že tento vývoj bude pokračovat.
6.3 Historický pohled na vývoj RVSM S ohledem na skutečnost, že snižování přesnosti snímání tlaku barometrických výškoměrů klesá s rostoucí výškou, která byla známá již v padesátých letech 20. století, měla za důsledek potřebu nad určitou letovou hladinou zvýšit stanovené vertikální rozstupy z tehdejších 1000 ft. V roce 1960 byly pro letadla provozovaná nad letovou hladinou FL 290 zavedeny zvýšené vertikální rozstupy 2000 ft, vyjma míst, kde byla pro zvýšené rozstupy 35
předepsaná nižší hladina. Konkrétní letová hladina FL 290 byla určena především provozním omezením tehdejších letadel. Následně, v roce 1966, byla tato změna zavedena ve světovém měřítku. Ve stejné době však již bylo zřejmé, že aplikace zvýšených rozstupů nad FL 290 nebude vhodná pro vzdálenější budoucnost. V pozdních 70. letech, vstříc stoupajícím cenám paliva a vzrůstajícím požadavkům na efektivnější využívání vzdušného prostoru, vytvořila mezinárodní organizace pro civilní letectví ICAO patřičná opatření. ICAO tým pro posouzení obecného konceptu pro zajištění rozstupů na svém 4. shromáždění v roce 1980 zhodnotil, že by zavedení minimálních vertikálních rozstupů nad FL 290 z tehdejších 2000 ft (600 m) opět na 1000 ft (300 m) mohlo mít významné potenciální výhody a že státy by se měly ujmout studií a jejich vyhodnocení k určení proveditelnosti tohoto kroku. Hlavním záměr těchto studií směřoval k posouzení, zda by globální implementace RVSM mohla uspokojit předurčené bezpečnostní standardy, zda by mohla být technicky proveditelná a mohla mít pozitivní ekonomické dopady. Cílem těchto studií bylo zejména: Určit míru udržování přesnosti výškoměrných zařízení tehdejších letadel Vypozorovat příčiny chyb udržování výšky Určit požadovanou úroveň bezpečnosti pro implementaci a použití 1000ft RVSM v letových hladinách FL 290 až FL 410 včetně Definovat specifikaci minimálního výkonu systému letadel (MASPS) podle standardů, odpovídajícím schváleným bezpečnostním požadavkům, pro výškoměry a přidružené vybavení pro udržování výšky, které zlepšuje přesnost udržování výšky Určit, zda byla implementace a použití RVSM ekonomicky výhodné a technicky proveditelné, vzhledem k potřebě schválených bezpečnostních standardů Výsledky těchto podrobných studií ukázaly, že RVSM bylo jednak vyhovující bezpečnostním standardům, ekonomicky výhodné a proveditelné, a také bez nadměrně náročných technických požadavků. Studie rovněž ukázala, že typy letadel a v podstatě jednosměrně proudící letecká doprava v severoatlantickém prostoru (NAT), činí ze severoatlantického regionu vhodné místo pro první implementaci RVSM. Plánování RVSM v severoatlantickém regionu začalo v roce 1990. Prvním stupněm provozního vyhodnocení užívání 1000ft RVSM začalo v roce 1997 v rozmezí letových hladin FL 330 a FL 370 včetně. Aplikace RVSM byla rozšířena do druhého stupně v okolních letových hladinách FL 310, FL 320, FL 380 a FL 390 v říjnu 1998. Od prvopočátku bylo zřejmé, že složitý charakter struktur tratí ATS v Evropě, široká škála používaných typů letadel, vysoká hustota letového provozu a také vysoké procento stoupajících a klesajících letadel, bude mnohem komplikovanějším prostředím pro zavedení RVSM, než severoatlantický prostor. Proto byla v počátečních fázích studií, která byla prováděna pod vedením navigačního týmu EUROCONTROL (ANT), kladena velmi vysoká priorita faktoru bezpečnosti. Těmito studiemi se ukázalo, že vzhledem k letadlům, splňujícím minimální výkon systému v měření výšky, může být do regionu Evropy zavedeno RVSM bez snižování požadovaných bezpečnostních požadavků. Rovněž se ukázalo, že zavedení RVSM přinese ekonomické výhody v širokém spektru budoucích směrů vývoje v evropském vzdušném prostoru. [17]
36
6.4 Potřeba RVSM Přestože zlepšení, která přinesly programy EATCHIP přispěli k potlačení doby trvání a četnosti výskytu ATC zpoždění, byl roční nárůst těchto zpoždění 3 až 10 %. Předpovědi ukazovaly pokračující růst pohybů v letecké dopravě tak, jak je tomu i dnes. Předpokládalo se, že v roce 2015 bude počet pohybů za rok v porovnání s rokem 1996 dvojnásobný, jak je vidět na grafu (Obrázek 6-2). Podle současných předpovědí se dá říct, že původní předpovědi byly velmi přesné. Současné předpovědi počtů pohybů IFR, vycházející z krátko až středně dobé předpovědi EUROCONTROL, z února 2012 jsou uvedeny v následující tabulce (Tabulka 1).
Obrázek 6-2: Původní statistika a předpověď počtu pohybů IFR za rok (v tisících) [17] Současná statistika a předpověď: Tabulka 1: Předpověď počtu IFR pohybů v Evropě H- horní hranice předpovědi; B- střední; L- spodní hranice [18]
Již před implementací bylo zřejmé, že musí dojít k zásadním změnám systémů uspořádání letového provozu, které budou muset být schopny se vypořádat s pokračujícím růstem objemu letecké dopravy. Ze všech různých možností byla implementace RVSM nejvíce efektivním opatřením z ekonomického hlediska.
37
6.5 Implementační program RVSM EATCHIP Implementační program RVSM EATCHIP (EATMP) Program sestává ze série koordinovaných aktivit, vykonávaných agenturou EUROCONTROL, organizací ICAO, sdruženými leteckými úřady JAA, zúčastněnými státy a uživatelskými organizacemi. Program následoval obecnou strategii implementačního manuálu ICAO Doc. 9574 (First Edition) – manuál implementace minimálních vertikálních rozstupů 1000 ft mezi FL 290 a FL 410 včetně, který připravil vícekrokový přístup ve čtyřech různých fázích. První fáze – počáteční plánování 1. krok: zhodnocení provozní bezpečnosti systému 2. krok: zhodnocení ekonomických výhod zavedením RVSM 3. krok: vypracování plánu programu a vytvoření technických upřesnění Tato první fáze byla kompletní v červnu 1997. EATCHIP komise projektu zhodnotila, že byl v programu RVSM učiněn pokrok a doporučila pokračování programu, takže mohla být dosažena plná implementace programu v cílovém termínu v listopadu 2001. Tento program byl schválen evropskou navigační plánovací skupinou (EANPG) v prosinci 1997. Následovně prozatímní zasedání EUROCONTROL požadovalo založení adekvátního programu za účelem potvrzení ze strany států a investorů RVSM proveditelnosti plánu implementace RVSM v evropském regionu. V dubnu 1999 toto zasedání schválilo RVSM řídící plán, s datem implementace 24. ledna 2002. Druhá fáze: Pokročilé plánování a příprava V této fázi je kladen důraz na teorii a počáteční návrh celého systému k praktické aplikaci a zavedení systémových požadavků. Cíle této fáze byly: Připravit letadla pro RVSM provoz Připravit prostředí pro monitorování k možnosti posouzení technických výkonů letadel Zahájit přípravu prostředí ATS pro provoz RVSM Třetí fáze: Ověření výkonu letadel Účel byl v prostředí s vertikálními rozstupy 2000 ft potvrdit: Účinnost RVSM schvalovacího procesu Účinnost MASPS měřením výkonu přesnosti udržování výšky na nejvyšším možném počtu letadel, která obdržela osvědčení o letové způsobilosti RVSM Že úrovně bezpečnosti navrhovaného RVSM systému zůstanou na stejné úrovni, nebo se posunou na lepší, než zavedená úroveň bezpečnosti (TLS) Tato fáze musí pokračovat, dokud všechny aspekty pracovního programu nezbytné pro úspěšné dovršení ověřovacího procesu budou zakončeny. Čtvrtá fáze: Zavedení RVSM Zavedení RVSM neznačí konec programu. Tato fáze programu bude využita pro potvrzení, že: Všechny složky celého systému jsou provozovány uspokojivě Úroveň „vertikálních rizik“ v systému je pod hranicí, přípustnou pro zavedenou úroveň bezpečnosti Tato fáze podpoří řešení libovolného problému, který by mohl vzniknout následně s implementací minima vertikálních rozstupů 1000 ft. [17]
38
6.6 Evropský vzdušný prostor RVSM Všechny evropské státy, které jsou zároveň členy ECAC, jsou zapojovány do programu RVSM a patří do RVSM vzdušného prostoru. Navíc do tohoto prostoru patří i Tunisko a Maroko a později se připojilo i Bělorusko. Na přiložené mapě (Obrázek 6-3) z října 2008 jsou již všechny státy včetně Běloruska implementovány do EUR RVSM. Evropský vzdušný prostor RVSM – EUR RVSM: RVSM byly původně aplikovány v letových hladinách FL 290 až FL 410 včetně v následujících letových informačních oblastech FIR a horních informačních oblastech UIR: Amsterdam, Ankara, Athinai, Barcelona, Beograd, Berlin, Bodø, Bratislava, Bremen, Brest, Brindisi, Bruxelles, Bucuresti, Budapest, Dusseldorf, France, Frankfurt, Hannover, Istanbul, Kaliningrad, Kishinau, København, Lisboa, Ljubljana, London, Madrid, Malmo, Malta, Milano, München, Nicosia, Oslo, Praha, Rhein, Riga, Roma, Rovaniemi, Sarajevo, Scottish, Shannon, Skopje, Sofia, Stavanger, Stockholm, Sundsvall, Switzerland, Tallinn, Tampere, Tirana, Trondheim, Varna, Vilnius, Warszawa, Wien, Zagreb. RVSM jsou aplikovány v celém nebo částečném rozsahu následujících FIR a UIR: Canaries (AFI Region), Casablanca, Lvov, Odesa, Simferopol, Tunis. Evropský RVSM tranzitní vzdušný prostor: Tranzitní úlohy spojené s aplikací RVSM v evropském RVSM vzdušném prostoru jsou prováděny v celém nebo částečném rozsahu následujících FIR a UIR: Ankara, Athinai, Barcelona, Bodø, Canaries (ICAO AFI Region), Casablanca, France, Kishinau, Lvov, Madrid, Malta, Nicosia, Odesa, Riga, Rovaniemi, Simferopol, Tallinn, Tampere, Tunis, Vilnius, Warszawa a dodatečně Rozhraní evropského a severoatlantického vzdušného prostoru RVSM: Pro účel přechodu non-RVSM civilních letadel do severoatlantského regionu jsou určeny následující FIR a UIR evropského RVSM tranzitního vzdušného prostoru: Bodø (Domestic), Stavanger, Trondheim, Scottish, Shannon, London, Brest,Madrid, a Lisboa. Tabulka 2: Státy EUR RVSM; * v Bělorusku byly RVSM implementovány později Albania Austria Belarus* Belgium Bosnia and Herzegovina Bulgaria Croatia Cyprus Czech Republic Denmark Estonia Federal Republic of Yugoslavia Finland France Germany Greece Hungary Ireland Italy Latvia Lithuania
Luxembourg Malta Moldova Monaco Morocco Norway Poland Portugal Romania Slovak Republic Slovenia Spain Sweden Switzerland The Former Yugoslav Republic of Macedonia The Netherlands Tunisia Turkey Ukraine United Kingdom
39
Obrázek 6-3: Evropský vzdušný prostor EUR RVSM [19]
40
Implementace RVSM v celosvětovém měřítku: Jak byly RVSM implementovány ve světovém měřítku, lze vidět na následujícím obrázku (Obrázek 6-4) z listopadu 2011.
Obrázek 6-4: Implementace RVSM v celosvětovém měřítku [20] V následující tabulce (Tabulka 3) jsou uvedena data úspěšné implementace v jednotlivých regionech: Tabulka 3: Data implementace RVSM v celosvětovém rozsahu Datum Letové hladiny RVSM Amerika – Evropa Severní Atlantik 27. březen 1997 FL 330-370 říjen 1998 FL 310-390 24. leden 2002 FL 290-410 Západní Atlantik – systém tratí (WATRS) 1. listopad 2001 FL 310-390 24. leden 2002 FL 290-410 Evropa částečně (UK, Irsko, Německo, Rakousko) duben 2001 FL 290-410 Evropa v celém rozsahu 24. leden 2002 FL 290-410 Jižní Atlantik 24. leden 2002 FL 290-410 Kanada sever 18. duben 2002 FL 290-410 Kanada jih 20. leden 2005 FL 290-410 Spojené státy 20. leden 2005 FL 290-410 Karibik, Jižní Amerika 20. leden 2005 viz AIP RVSM Asie – Pacifik Pacifik *FL 410 pouze pro non RVSM Austrálie Západní Pacifik/Jižní Čínské moře Střední východ Asie-Evropa/Jižní Himálaje
24. únor 2000 taktické využití listopad 2001 21. únor 2002 listopad 2003 listopad 2003 41
FL 290-390 FL 400-410 FL 290-410 viz AIP viz AIP viz AIP
RVSM Asie - Pacifik Euroasie Rusko Afganistán Kazachstán Kyrgyzstán Mongolsko Tádžikistán Uzbekistán
17. listopad 2011 17. listopad 2011 17. listopad 2011 17. listopad 2011 17. listopad 2011 17. listopad 2011 17. listopad 2011 17. listopad 2011
viz AIP FL 290-410 FL 290-410 FL 290-410 FL 290-410 FL 290-410 FL 290-410 FL 290-410 [20]
6.6.1 ICAO tabulka cestovních hladin EUR RVSM S implementací EUR RVSM byly cestovní hladiny uvnitř evropského vzdušného prostoru uspořádány v souladu s tabulkou cestovních hladin ICAO, obsaženou v ICAO Annex 2 – Pravidla létání, Appendix 3, a). Cestovní hladiny EUR RVSM v závislosti na kurzu letu jsou uvedeny v následující tabulce. Tabulka 4: Tabulka cestovních hladin EUR RVSM podle ICAO [17]
Poznámka k Tabulka 4: * Magnetický kurz, nebo v polárních oblastech (v zeměpisných šířkách nad 70°) a v jejich okolí může být předepsána příslušným vedením ATS souřadná soustava. ** Vyjma míst, kde je regionální navigační dohodou předepsáno od 090° do 269° a od 270° do 089° z důvodu přizpůsobení se převládajícím směrům provozu. 42
Použití ICAO tabulky cestovních hladin pro RVSM prostředí má za následek obrácení směru letů pro hladiny FL 310, FL 350 a FL 390. Tyto letové hladiny jsou v RVSM prostředí východními cestovními hladinami, avšak v non-RVSM prostředí jsou hladinami západními.
6.7 Letový provoz v EUR RVSM Vyjma vzdušného prostoru určeného pro RVSM tranzitní úlohy mohou být ve vzdušném prostoru EUR RVSM povoleny pro provoz pouze letadla RVSM schválená a státní letadla RVSM neschválená (non-RVSM). Kromě státních letadel, provozovaných jako OAT, by měly být lety v EUR RVSM nebo nad ním vedeny v souladu s pravidly pro let podle přístrojů IFR. (ICAO Annex 2, část 4, odstavec 4.5 a ICAO Regionální doplňkové postupy – DOC 7030/4) Uspořádání letových hladin v EUR RVSM vzdušném prostoru je popsáno v tabulce cestovních hladin EUR RVSM podle ICAO (uvedené v kapitole 6.6.1) která nevylučuje stanovení jednosměrných tratí ATS, kde je to považováno za nezbytné. 6.7.1 Zajištění provozu non-RVSM schválených státních letadel Non-RVSM letadla jsou taková, která nemají schválení potřebné pro provoz ve vzdušném prostoru RVSM. S přihlédnutím k fyzické nemožnosti přizpůsobení velké většiny taktických vojenských letadel požadavkům RVSM MASPS (zejména kvůli omezením v konstrukci letadla), hodnotily pracovní skupiny EATCHIP způsoby, jakými bude u těchto letadel vyhověno požadavkům evropského RVSM vzdušného prostoru. Výstupem bylo osvobození státních letadel od nutnosti schválení pro RVSM při provozu v EUR RVSM. EUROCONTROL ale dále naléhal na státy, aby adaptovaly svá státní letadla pro schválení RVSM, a to zejména ta letadla, která jsou určena pro provoz všeobecného letectví GAT. Nicméně určité typy státních letadel nemohou být adaptovány pro vyhovění RVSM MASPS a takovýmto letadlům bude přesto umožněn provoz v EUR RVSM jako letadlům GAT nebo OAT. Státním letadlům non-RVSM, provozovaným jako GAT v EUR RVSM, musí být zajištěn minimální vertikální rozstup 2000 ft od dalších IFR letadel. Ačkoli se očekává pouze nízký počet provozu těchto letadel, můžou tyto lety mít nepříznivý vliv na pracovní zatížení řídícího. Požadavek na ATC přizpůsobit se non-RVSM schváleným letadlům v EUR RVSM znamená značný vliv na provoz. Řada simulací v reálném čase (provedená v EEC) ukázala, že nutnost aplikovat dva rozdílné vertikální rozstupy v jedné části vzdušného prostoru podstatně zvyšuje pracovní vytížení řídícího. Ten musí zajišťovat vertikální rozstupy: 1000 ft (300 m) mezi dvěma letadly operujícími jako GAT, kde obě jsou RVSM schválena 2000 ft (600 m) mezi jakýmikoli dvěma letadly, kdy je buďto jedno letadlo RVSM neschváleno (non-RVSM), nebo jsou non-RVSM obě letadla Proto je potřeba, aby řídící znali a průběžně kontrolovali RVSM status všech letadel provozovaných ve vzdušném prostoru EUR RVSM nebo jeho blízkosti. Aby bylo vyhověno této potřebě, musely být vyvinuty provozní požadavky ATS systémů a ATC procedur. Jako státní letadla se mohou identifikovat pouze letadla vojenské, celní nebo policejní služby.
43
6.8 Schvalovací proces pro provoz v RVSM Zavedení RVSM provozu přináší řadu změn jak pro provozovatele, tak pro letové posádky letadel, která mají být prostoru provozována. Tyto změny se týkají letu v horním vzdušném prostoru. Letadlo, které má být provozováno v tomto vzdušném prostoru musí být schváleno příslušným státním úřadem. Aby bylo dosaženo schválení pro provoz, musí být splněna řada kritérií. Tato kritéria se týkají na jedné straně letadel a na druhé straně také provozovatelů a leteckého personálu. Zjednodušeně ukazuje postup schválení následující schéma (Obrázek 6-5).
LETADLO
PROVOZ Výcvik leteckého personálu
Vybavení dle MASPS definovaných v JAA TGL6 nebo ekvivalentní
Provozní manuál (Pro obchodní provoz) A.O.C. obsahující RVSM provoz
Schválený postup údržby
RVSM schválení Obrázek 6-5: Schéma postupu pro získání schválení pro RVSM [25] Vzdušný prostor, kde jsou aplikovány RVSM, by měl být považován za vzdušný prostor se specifickými pravidly. Konkrétní typ letadla nebo letadel, která provozovatel uvádí k užívání, musí být před vykonáním letu v RVSM vzdušném prostoru schváleny odpovědným úřadem. Vedoucím dokumentem pro schvalování způsobilosti pro provoz v RVSM je dokument JAA TGL 6, který byl publikován v roce 1998. Tento dokument poskytuje detailní návody pro: Proces schvalování letadel a provozovatelů pro RVSM provoz Výkonnostní požadavky pro RVSM Požadavky na letadlový systém Schvalování pro uvolnění do provozu Udržování letové způsobilosti (požadavky údržby) Provozní schválení (ATC a leteckého personálu)
44
6.9 Letová způsobilost letadel podle JAA TGL 6 6.9.1 Způsobilost letadlových systémů Minimální seznam vybavení MEL Minimální vybavení pro letadla usilující o schválení letové způsobilosti pro provoz v RVSM: 1. Dvě nezávislá zařízení pro měření výšky. Každé z nich se musí skládat z následujících části: a) Párovaný snímač statického tlaku, který musí být v oblastech s možnými podmínkami námrazy vybaven protinámrazovým zařízením b) Zařízení pro převod z měření statického tlaku na tlakovou výšku a její zobrazování letové posádce c) Zařízení poskytující digitálně zpracovaný signál, korespondující se zobrazovanou tlakovou výškou pro účel automatického hlášení výšky d) V případě nutnosti musí být přítomna korekce chyby statického snímače e) Signalizaci zvolené výšky pro automatické řízení a upozorňování pilotovi 2. Jeden odpovídač sekundárního radaru se systémem hlášení výšky, propojitelný se zařízením pro měření výšky k užití pro automatické udržování výšky (SSR minimálně v módu C) 3. Systém výstrahy změny výšky 4. Systém pro automatické řízení výšky Měření výšky Složení systému: Systém měření výšky letadla zahrnuje všechny části přívodu statického tlaku, který převádí na tlakovou výšku jako výstup ze systému. Prvky systému spadají do dvou skupin: a) Drak a snímače statického tlaku b) Avionické vybavení nebo přístroje Výstup systému: Následující výstupy systému jsou pro provoz RVSM velmi důležité: a) Tlaková výška pro zobrazování (barometrická korekce) b) Zaznamenávání dat měření výšky c) Tlaková výška nebo odchylka od tlakové výšky pro zařízení automatického řízení výšky Výstraha změny výšky: Systém výstrahy změny výšky musí vydávat upozornění, pokud se výška zobrazovaná letové posádce liší od zadané výšky více než o určenou hodnotu. Tato hodnota je různá pro letadla s typovou certifikací udělenou před 1. lednem 1997 a po tomto datu. Tato hodnota je: Pro letadla s typovou certifikací udělenou před tímto datem: ± 300 ft (90 m) Pro letadla s typovou certifikací udělenou po tomto datu: ± 200 ft (60 m) Hlášení výskytu nedostatečného dodržení nastavené výšky: Provozovatel má povinnost hlásit úřadu případný výskyt nedostatečného dodržení výšky. Systém pro automatické řízení výšky: Na palubě musí být instalován alespoň jednoduchý systém automatického řízení výšky.
45
6.9.2 Schvalování letové způsobilosti Schválení pro získání letové způsobilosti RVSM zahrnuje dva kroky a může být zapojeno více úřadů. První krok se týká letadel, která jsou nově vyrobena a podléhají odpovědnosti úřadů státu výroby. Druhý krok je pro případ, že letadlo již bylo provozováno a toto podléhá odpovědnosti státu výroby nebo státu registrace. Udržení letové způsobilosti RVSM (postupy údržby) Nepřetržité udržování charakteristik, nezbytných pro zajištění spojitého dodržování RVSM schvalovacích kritérií, je ověřováno pomocí testů a kontrol v souvislosti se schváleným programem údržby. Provozovatel by měl přehodnotit stávající postupy údržby a zaměřit se také na udržování letové způsobilosti RVSM. 6.9.3 Podmínky schválení RVSM v ČR Uvedené podmínky jsou přiloženy k samotné žádosti, dostupné na webových stránkách Úřadu pro civilní letectví ČR. Podmínky jsou následující: Podání žádosti o schválení provozu RVSM Žadatel podá žádost na sekci letovou a provozní Úřadu pro civilní letectví (ÚCL) v ČR.
Žádost o schválení posoudí ÚCL z hlediska a. Letové způsobilosti (sekce technická) b. Provozních postupů (sekce letová a provozní) c. Výcviku letových posádek (sekce letová a provozní)
Žádost musí obsahovat následující přílohy: a. Doklady potvrzující letovou způsobilost příslušného letadla pro provoz RVSM, včetně plnění požadavků na její zachování a systémy údržby pro provoz b. Seznam minimálního vybavení MEL c. Provozní postupy pro provoz RVSM d. Osnovy počátečního a opakovacího výcviku letových posádek pro provoz RVSM e. Doklad o provedeném výcviku letových posádek pro provoz RVSM
Monitorování přesnosti dodržování přidělené letové hladiny Pokud provozovatel splňuje dané požadavky, sekce letová a provozní schválí provoz RVSM a provozovatel může zahájit proces monitorování přesnosti dodržování výšky. Toto monitorování musí provozovatel provádět na 25 % letadel z celkového počtu stejného typu, avšak nejméně na 3 letadlech. Provozovatel s méně než třemi letadly musí provádět monitorování na všech letadlech. [21]
46
6.10 Programy výcviku letových posádek a provozních postupů Letové posádky musí být cvičeny s ohledem na kritéria pro provoz v RVSM vzdušném prostoru. Některé části programu výcviku mohou být obsaženy v již existujících programech. Program výcviku zahrnuje následující části: Plánování letu Předletové postupy Postupy před vstupem do RVSM vzdušného prostoru Postupy za letu Nouzové postupy po vstupu do RVSM vzdušného prostoru Postupy po letu Speciální části výcviku letových posádek Plánování letu: Během plánování letu by měl letový personál věnovat pozornost podmínkám, které mohou mít vliv na provoz v RVSM prostoru. Ty zahrnují: Ověření, že letadlo je schváleno pro provoz RVSM Hlášené a předpovídané počasí Minimální požadavky na vybavení pro udržování výšky a výstrahu systémů Jakákoli provozní omezení vztažená k RVSM schválení Postupy před letem Posouzení technického stavu vybavení vyžadovaného k letu v RVSM a ujištění se, že byla správně provedena údržba Během zevní kontroly letadla by měl být kladem důraz na stav snímačů (vstupů) statického tlaku na trupu a jejich blízkého okolí a na stav jakékoli další části, která má vliv na přesnost měření výšky Před vzletem by měly být výškoměry nastaveny na QNH a měly by ukazovat známou výšku letiště. Dva primární výškoměry by měly ukazovat souhlasné hodnoty v rámci provozního manuálu letadla. Může být použit i alternativní postup využívající QFE. Maximální hodnota rozdílu měřené výšky by neměla překročit 75 ft (23 m) Před vzletem musí být vybavení pro let v RVSM funkční a jakákoli příčina nefunkčnosti musí být odstraněna Postupy před vstupem do RVSM vzdušného prostoru Před vstupem do RVSM vzdušného prostoru musí být v obvyklé provozuschopnosti následující vybavení: Dva primární výškoměrné systémy Jeden systém automatického udržování výšky Jedno zařízení výstrahy nedodržení výšky Jeden odpovídač (nemusí být vyžadován pro vstup do každého prostoru) Postupy za letu Následující úkony by měly být obsaženy ve výcvikových a provozních programech letového personálu: Letový personál musí dodržovat jakákoli provozní omezení letadla, která jsou určena pro danou kategorii typu letadla (například omezení Machova čísla) Důraz musí být kladen na správné nastavení všech primárních i rezervních výškoměrů na 1013,2 hPa (29,92 in rtuťového sloupce) při průchodu převodní 47
výškou. Následně musí být nastavení překontrolováno při dosažení předem určené letové hladiny V cestovní hladině je nutné, aby letadlo určenou hladinu dodržovalo Při změně hladiny by nemělo být letadlu dovoleno přestoupat nebo podklesat určenou letovou hladinu více než o 150 ft (45 m) Systém automatického řízení výšky by měl být v provozu a pracovat během letu v hladině vyjma situací, kdy je třeba poopravit vyvážení nebo kdy nastala turbulence Zabezpečit funkčnost systému varování nedodržení výšky Přibližně každou hodinu je třeba porovnáním zkontrolovat rozdíly primárních výškoměrů. Minimálně dva musí souhlasit s do odchylky ± 200 ft (± 60 m). Nesplnění této podmínky vyžaduje oznámení řídícímu ATC a označení systému měření výšky za vadný V běžném provozu by měl být systém měření výšky používaný pro řízení letadla vybrán jako vstup pro odpovídač výškového hlášení, který vysílá informace k ATC Pokud je pilot upozorněn systémem pro monitorování výšky, že byla chyba výšky větší než určená hodnota, musí pilot následovat regionální postupy pro zajištění bezpečného provozu letadla Pokud byl pilot upozorněn řídícím letového provozu ATC, že odchylka od přidělené výšky je 300 ft (90 m) nebo více, musí pilot vystoupat zpět do původně určené letové hladiny tak rychle, jak je to možné
Nouzové postupy po vstupu do RVSM vzdušného prostoru Pilot musí informovat ATC o situacích (selhání vybavení, počasí), které mají vliv na schopnost udržovat určenou letovou hladinu a spolupracovat na patřičném řešení situace. Pilot by měl rovněž informovat řídícího, pokud se dostane do větší turbulence. Příklady selhání vybavení, které by měly vést k upozornění řídícího: Selhání všech systémů automatického řízení výšky na palubě letadla Ztráta zálohy systému pro určování výšky Ztráta tahu motoru vyžadující klesání Selhání jakéhokoli jiného vybavení, které má vliv na udržení určené výšky Pokud pilot nemůže upozornit ATC a získat od ATC povolení předcházející vystoupení z původní přiřazené letové hladiny, měl by pilot následovat určené nouzové postupy a měl by získat toto povolení, jakmile to bude možné. Postupy po letu Při tvoření technických záznamů v případě selhání systémů udržování výšky by měl pilot poskytnout dostatečné údaje k umožnění efektivního odstraňování závad při opravách a údržbě. Pilot by měl popsat skutečnou poruchu a jednání posádky, vedoucí k pokusu o nápravu tohoto selhání. Pokud je to vhodné, měly by být zaznamenávány následující informace: Údaje z primárních a záložních výškoměrů Nastavení výběru výšky Nastavení výškoměru Autopilot použitý pro řízení letadla Rozdíly v zobrazování údajů výškoměrů 48
Použití počítače letových dat pro diagnostiku selhání Odpovídač vybraný k posílání informací k ATC
Speciální části výcviku letových posádek V programech pro výcvik letových posádek by také mělo být obsaženo následující: Znalost a porozumění standardům frazeologie ATC použité v každé oblasti provozu Důležitost potvrzování členů posádek k zajištění správného porozumění povolením ATC Použití a omezení (ve smyslu přesnosti) záložních výškoměrů Studie vizuálního vnímání ostatních letadel v 1000ft (300m) plánovaných rozstupech za šera Charakteristiky zpoždění systému určování výšky, které mohou vést k přeletům hladiny Vztah mezi měřením výšky letadla, jeho automatickým řízením výšky a systémem odpovídače v běžných a nestandardních podmínkách Jakákoli provozní omezení letadla, pokud jsou požadována pro specifickou skupinu letadel, vztažená ke schválení letové způsobilosti RVSM [17]
6.11 Procedury a postupy při letu v podmínkách RVSM 6.11.1 Požadavky na plánování letu ICAO požaduje, aby při plánování letu v regionu Evropy bylo v letovém plánu, pole 10 (Vybavení) zapsány informace o vybavení. V případě RVSM schváleného vybavení musí být v tomto poli zapsáno písmeno W. Tento status RVSM schválení musí být vepsán bez ohledu na požadovanou letovou hladinu, jelikož řídící ATC musí mít jasnou indikaci letadel neschválených pro RVSM (non-RVSM), které jsou provozovány v EUR RVSM nebo jeho blízkosti. Státní RVSM schválená letadla a státní letadla non-RVSM Pokud provozovatelé státních letadel non-RVSM požadují let v letové hladině FL 290 nebo vyšší, musí zapsat do pole 18 STS/NONRVSM. Takovýmto letadlům pak musí ATC poskytnout vertikální rozstupy 2000 ft (600 m) od jakýchkoli dalších letadel v EUR RVSM. Pokud non-RVSM letadla požadují letovou hladinu nad FL 410, musí zapsat do letového plánu svůj RVSM status (STS/NONRVSM), aby jim mohl být zajištěn rozstup 2000 ft při jejich stoupání či klesání. Při letu ve formaci by nemělo být v poli 10 letového plánu ICAO zapsáno písmeno W, nezávisle na RVSM schválení letadel. Tyto formace budou považovány za non-RVSM a bude jim zajištěn vertikální rozstup 2000 ft od ostatních letadel, provozovaných v EUR RVSM. Provozovatele, plánující let v EUR RVSM, musí v letovém plánu uvést vstupní a výstupní bod prostoru EUR RVSM. Civilní letadla neschválená pro RVSM Vyjma tranzitního prostoru by se měla civilní non-RVSM letadla vyhnout prostoru EUR RVSM. Výchozí letiště vně EUR RVSM a cílové letiště uvnitř: V letovém plánu by měl být uveden vstupní bod do EUR RVSM a požadovaná hladina po vstupu pod letovou hladinou FL 290 49
Výchozí letiště i cílové jsou v EUR RVSM: Požadovaná hladina musí být pod FL 290 Výchozí letiště uvnitř a cílové vně EUR RVSM Požadovaná letová hladina uvnitř EUR RVSM musí být pod FL 290 Musí být uveden bod opuštění EUR RVSM a požadovaná hladina bezprostředně po opuštění EUR RVSM Výchozí i cílové letiště vně EUR RVSM Musí být uveden vstupní a výstupní bod EUR RVSM Požadovaná hladina pro let v EUR RVSM musí být pod FL 290, nebo nad FL 410 [17] 6.11.2 Letová povolení ATC Vyjma provozu v tranzitním prostoru EUR RVSM mohou dostat povolení ATC pro provoz v EUR RVSM pouze letadla schválená pro RVSM a státní letadla non-RVSM. Požadavky pro plánování letu (vztažené k RVSM provozu) by měly zajistit, že informace o statusu RVSM, uvedené v letovém plánu, budou systémem zpracovány a řídící bude vědomý jejich statusu RVSM schválení. Pokud má řídící ATC důvod pochybovat o RVSM schválení letadla, měl by si tuto informaci vyžádat od pilota. Civilní lety ve formaci by neměly obdržet povolení od ATC k letu v EUR RVSM nezávisle na jejich RVSM schválení. 6.11.3 Minima vertikálních rozstupů Minimum vertikálních rozstupů 1000 ft: Aplikovatelná minima vertikálních rozstupů mezi RVSM schválenými letadly, provozovanými v EUR RVSM vzdušném prostoru, by měla být 1000 ft (300 m). Tento rozstup může být aplikován, pouze jsou-li obě letadla RVSM schválená. Toto 1000ft minimum je rovněž aplikovatelné uvnitř tranzitního prostoru EUR-RVSM mezi RVSM schválenými letadly. Minimum vertikálních rozstupů 2000 ft: Aplikovatelné vertikální rozstupy mezi státními non-RVSM letadly a jakýmikoli jinými letadly, letícími uvnitř vzdušného prostoru EUR RVSM, je 2000 ft. Uvnitř tranzitního prostoru EUR-RVSM je aplikovatelné minimum vertikálních rozstupů 2000 ft mezi RVSM schválenými a jakýmikoli jinými ostatními letadly než RVSM schválenými. Mezi lety státních letadel ve formacích v EUR RVSM a jakýmikoli jinými letadly je aplikovatelné minimum vertikálních rozstupů 2000 ft. Mezi letadlem, které má poruchu v komunikaci, a jinými dalšími letadly musí být zajištěn vertikální rozstup 2000 ft, pokud se obě letadla pohybují uvnitř EUR RVSM, jelikož řídící letového provozu ATC nemůže určit míru selhání ostatního vybavení tohoto letadla.
50
6.12 Pravidla při vstupech do EUR RVSM a při jeho opouštění Procedury, při kterých dochází ke vstupu do EUR RVSM nebo RVSM vzdušného prostoru, lze označit jako tranzitní procedury (úlohy). Tyto procedury popisuje dokument ATC Manual for RVSM in Europe. Pro provádění tranzitních úloh jsou určeny přechodové (tranzitní) oblasti, uvedené v kapitole 6.6. Při vstupech do EUR RVSM musí být splněny požadavky na plánování letu v tomto prostoru, které jsou popsány v kapitole 6.11.1 Požadavky na plánování letu. 6.12.1 Úloha oblastních a horních středisek řízení AAC a UAC Oblastní střediska řízení ACC a horní střediska řízení UAC, v jejichž RVSM jsou prováděny tranzitní úlohy, musí zajistit, aby: a) vstup letadel RVSM schválených i letadel non-RVSM ze sousedního non-RVSM vzdušného prostoru byl přizpůsobený tranzitnímu EUR RVSM vzdušnému prostoru b) byly aplikovány vhodné minimální vertikální rozstupy podle statusu RVSM schválení daných letadel c) letadla letěla ustavena v cestovních hladinách příslušných prostoru EUR RVSM nebo přiléhajícím non-RVSM vzdušným prostorům a aby dosáhla odpovídajících rozstupů ještě před průletem bodu předání do sousedního ACC nebo UAC d) civilní letadla neschválená pro RVSM letící ze sousedního non-RVSM do EUR RVSM byla ustavena v cestovních hladinách mimo vertikální rozsah EUR RVSM ještě před průletem bodu předání sousednímu ACC nebo UAC 6.12.2 Cestovní hladiny k přímému letu Cestovní hladiny vyhrazené k přímým letům pro RVSM a non-RVSM prostředí jsou uvedeny v předpisu ICAO Annex 2. Vstup do EUR RVSM z východu Organizování cestovních hladin vyhrazených pro přímý let, kde sousední non-RVSM prostor navazuje na EUR RVSM z východu, je na následujícím obrázku (Obrázek 6-6).
Obrázek 6-6: Případ, kdy sousední non-RVSM přiléhá k EUR RVSM z východu (jihu) [17] 51
Zde je patrné, že konvenční letové hladiny vedou ve třech případech v přímém směru proti letovým hladinám RVSM. Konkrétně se tento případ týká non-RVSM a RVSM letových hladin FL 310, FL 350 a FL 390. Je třeba, aby této situaci byla věnována dostatečná pozornost a aby letadla byla vždy ustavena v určené letové hladině v dostatečném předstihu. Letadla, vstupující do EUR RVSM z východu, musí vždy změnit letovou hladinu, protože žádné z letových hladin v tomto směru na sebe nenavazuje. Stejně tak musí změnit letovou hladinu každé letadlo, letící v hladinách FL 310, FL 350 a FL 390, které opouští prostor EUR RVSM směrem na východ do prostoru non-RVSM. Vstup do EUR RVSM z jihu V oblastech, kde převládá orientace proudu letecké dopravy v severojižním směru, odpovídá situace případu vstupu z východu znázorněné na obrázku (Obrázek 6-6) (viz předchozí bod – Vstup do EUR RVSM z východu). Vstup do EUR RVSM ze západu Organizace cestovních hladin v případě, kdy sousední non-RVSM prostor navazuje na EUR RVSM vzdušný prostor, je zobrazena na následujícím obrázku (Obrázek 6-7).
Obrázek 6-7: Případ, kdy sousední non-RVSM přiléhá k EUR RVSM ze západu (severu) [17] Vstup do EUR RVSM z východu je méně komplikovaný, avšak pro efektivní využití kapacity vzdušného prostoru RVSM je potřeba rozložit provoz do všech hladin. Vstup do EUR RVSM ze severu V oblastech, kde převládá orientace proudu letecké dopravy v severojižním směru, odpovídá situace případu vstupu ze severu znázorněné na obrázku (Obrázek 6-7) (viz předchozí bod – Vstup do EUR RVSM ze západu).
52
6.12.3 Vstupy státních letadel do EUR RVSM Státní letadla, schválená i neschválená pro RVSM, která vstupují z non-RVSM vzdušného prostoru do prostoru EUR RVSM, musí být ustavena v letových hladinách podle ICAO tabulky cestovních hladin (ICAO, Aneex 2), pokud možno souhlasně s uspořádáním letových hladin a v souladu s vnitřními dohodami. Přechod státních letadel z prostoru non-RVSM do prostoru EUR RVSM: Jakýkoli přechod z cestovních hladin prostoru non-RVSM do prostoru EUR RVSM by měl být nejprve oznámen středisku ACC/UAC poskytujícímu službu řízení letadlům uvnitř EUR RVSM a měl by být ukončen před dosažením bodu předání do sousedního ACC/UAC. Příklady přechodu státních letadel z prostoru non-RVSM do prostoru RVSM: Přechod do EUR RVSM z východu (jihu) Následující příklad (Obrázek 6-8) ukazuje přechod státního letadla RVSM schváleného a RVSM neschváleného do vzdušného prostoru EUR RVSM z východu. V tomto případě je sousední prostor non-RVSM východně (respektive jižně) od EUR RVSM a letadlo musí změnit letovou hladinu, jelikož letové hladiny z non-RVSM prostoru a EUR RVSM prostoru na sebe při vstupu z východu nenavazují.
Obrázek 6-8: Příklad vstupu státních letadel do EUR RVSM z východu (jihu) [17]
Přechod do EUR RVSM ze západu (severu) Vstup státních letadel do EUR RVSM ze západu je méně komplikovaný, jelikož letové hladiny non-RVSM přímo navazují na hladiny v EUR RVSM.
Obrázek 6-9: Příklad vstupu státních letadel do EUR RVSM ze západu (severu) [17]
53
6.12.4 Státní letadla opouštějící vzdušný prostor EUR RVSM Státní letadla, schválená i neschválená pro provoz v RVSM, opouštějící vzdušný prostor EUR RVSM a vstupující do prostoru non-RVSM, by měla mít od posledních středisek ACC/UAC, poskytujících službu řízení letadlům v EUR RVSM, zajištěn patřičný vertikální rozstup. Tento rozstup by měl být dosažen před bodem předání sousednímu středisku ACC prostoru non-RVSM. Příklady přechodu státních letadel z prostoru non-RVSM do prostoru RVSM: Státní letadla, opouštějící EUR RVSM směrem na východ Přechod státních letadel z EUR RVSM do non-RVSM prostoru směrem na východ. Jelikož hladiny EUR RVSM FL 310, FL 350 a FL 390 nenavazují na prostor non-RVSM, je nutné přestoupat (respektive klesnout) do jiné hladiny (Obrázek 6-10).
Obrázek 6-10: Příklad státních letadel opouštějících EUR RVSM směrem na východ (na jih) [17]
Státní letadla, opouštějící EUR RVSM směrem na západ Při tranzitu státních letadel z EUR RVSM do non-RVSM prostoru směrem na západ musí letadlo opět změnit letovou hladinu, jelikož letové hladiny EUR RVSM a non RVSM v tomto směru na sebe nenavazují.
Obrázek 6-11: Příklad státních letadel opouštějících EUR RVSM směrem na západ (na sever) [17]
54
6.12.5 Lety civilních letadel neschválených k RVSM Přelet prostoru EUR RVSM, kdy obě letiště jsou vně postranní hranice EUR RVSM Civilním letadlům non RVSM, provozovaným z výchozího letiště na cílové letiště, z nichž obě jsou mimo prostor EUR RVSM, ale trať těchto letadel EUR RVSM prostorem prochází: a) bude vydáno povolení k letu v letové hladině pod FL 290 nebo nad FL 410 prvním střediskem ACC/UAC, poskytující službu řízení v tomto prostoru a tato povolená letová hladina by měla být dosažena před průletem bodu předání sousednímu ACC/UAC b) může být následně vydáno povolení k letu uvnitř (skrze) EUR RVSM prostor posledním střediskem ACC/UAC, poskytujícím službu řízení letadlům uvnitř EUR RVSM prostoru a tato hladina by měla být dosažena před průletem bodu předání dalšímu středisku ACC/UAC Příklad přeletu EUR RVSM prostoru letadlem neschváleným pro RVSM je uveden na následujícím obrázku (Obrázek 6-12). Letadlo musí letět buďto pod FL 290, nebo nad letovou hladinou FL 410.
Obrázek 6-12: Příklad přeletu non-RVSM letadla prostorem EUR RVSM [17] Výchozí letiště leží vně prostoru EUR RVSM a cílové letiště uvnitř tohoto prostoru Letadlu non-RVSM, letícímu z výchozího letiště, které je mimo postranní hranice EUR RVSM, do cílového letiště, které je uvnitř této oblasti, musí být povoleno použití letové hladiny pod FL 290 (Obrázek 6-13). O dosažení této hladiny by mělo být informováno první středisko ACC/UAC poskytující řízení v této oblasti.
Obrázek 6-13: Příklad letu non-RVSM letadla z non-RVSM prostoru do prostoru RVSM
55
Let civilních non RVSM letadel v rámci EUR RVSM Civilní letadla bez RVSM schválení, která letí mezi letišti v rámci EUR RVSM, musí letět pod letovou hladinou FL 290. Let civilních letadel non RVSM z EUR RVSM do prostoru non-RVSM: Civilním non-RVSM letadlům, letícím z letiště uvnitř postranní hranice EUR RVSM do cílového letiště vně EUR RVSM bude povolena letová hladina pod FL 290. Takovému letadlu pak může být posledním střediskem ACC/UCC, poskytujícím službu řízení v EUR RVSM, vydáno povolení k letu i v hladině FL 290 a vyšších. (Obrázek 6-14)
Obrázek 6-14: Příklad opouštění EUR RVSM [17]
6.13 Nouzové postupy za letu Nouzové letové situace, ohrožující let v prostoru EUR RVSM, se týkají nepředpovídaných okolností, které přímo ovlivňují schopnost provozu jednoho či více letadel v souladu s požadavky pro výkon v měření výšky v EUR RVSM prostoru. Degradace palubního vybavení nebo turbulentní atmosférické podmínky mohou snížit schopnost letadla vyhovět výkonovým požadavkům RVSM. Případ nouze Pilot by měl informovat řídícího ATC o jakékoli výjimečné situaci, kdy nemohou být splněny požadavky výkonu vertikální navigace, a to co možná nejdříve po zjištění takové skutečnosti. V takových případech by měl pilot vyčkat obdržení opraveného letového povolení ještě před zahájením jakýchkoli odchýlení od povolené trati nebo letové hladiny. Pokud nemůže pilot obdržet opravené ATC letové povolení před takovým odchýlením, měl by povolení obdržet poté, jakmile to bude možné. Řídící ATC by měl vynaložit všechnu možnou podporu pro pilota, který je v nouzi. Následné zásahy řídícího budou záviset na záměrech pilota, celkové situaci provozu a skutečné časové souslednosti nouzové situace. Během jakékoli doby, kdy je schopnost RVSM snížena, by měly být aplikovány vertikální rozstupy 2000 ft mezi všemi letadly (nezávisle na jejich RVSM schválení), operujícími v té části prostoru EUR RVSM, kde se omezení objevilo.
56
6.13.1 Degradace vybavení letadla Selhání letových nebo jiných částí ze seznamu minimálního vybavení MEL (viz kapitola 6.9.1 Způsobilost letadlových systémů) požadovaného pro provoz RVSM znamená, že letadlo není schváleno pro RVSM. Pilot v takové situaci musí informovat co nejdříve řídícího ATC. 6.13.2 Postupy v případě turbulence Nepředpovídaná silná turbulence: Vliv na jedno letadlo Pokud se letadlo provozované v EUR RVSM ocitne v silné turbulenci kvůli počasí nebo z důvodu úplavu, pro kterou nebude možno udržet povolenou hladinu, musí pilot informovat řídícího ATC. Řídící následně ustaví buď horizontální minima rozstupu, nebo zvýší vertikální rozstupy na 2000 ft. Řídící dále vyžádá hlášení od ostatních letadel, aby mohl určit, zda byla vykonaná opatření dostatečná. Letadlo však nemusí být kvůli turbulenci vyvedeno ze vzdušného prostoru RVSM.
Vliv na více letadel Pokud obdrží řídící od pilota zprávu o výskytu silné nepředvídané turbulence, která může mít vliv na udržení letové hladiny pro více letadel, musí řídící poskytnout zvýšení minim vertikálních rozstupů nebo musí zajistit vhodné horizontální rozstupy. Předvídaná silná turbulence: Pokud meteorologická předpověď hlásí silné turbulence uvnitř EUR RVSM prostoru, měl by řídící ATC určit, zda bude RVSM omezeno a pokud ano, tak musí stanovit po jakou dobu a ve kterých hladinách anebo prostorech. V případech omezení RVSM musí řídící ACC/AUC koordinovat se sousedními ACC/AUC přesunutí provozu. V této situaci by mělo být zváženo vydání NOTAMU. V případech potřeby může být zavedeno nouzové schéma rozdělení hladin (nouzové FLAS), které vyřazuje vybrané letové hladiny RVSM z použití. [17]
57
6.14 Výsledky zařazení RVSM do vzdušného prostoru Evropy V lednu roku 2012 zaznamenala Evropa 10. výročí programu pro snižování minim vertikálních rozstupů RVSM. Tento program byl jeden z nejvýznamnějších projektů pro uspořádání letového provozu, který kdy byl v Evropě proveden. Dne 24. ledna 2002 v 1 hodinu UTC přibližně šest tisíc řídících ve čtyřiceti státech vymezilo 6 nových letových hladin. Během okamžiku byla letadla bezpečně oddělena rozstupem 1000 ft namísto původních 2000 ft. Přínos RVSM S implementací RVSM se poskytnutím šesti dodatečných letových hladin zvýšila kapacita evropského horního řízeného prostoru o 25 %. Tato změna umožnila efektivně vyhovět požadavkům aerolinií i ostatních uživatelů vzdušného prostoru a přinesla jim značné úspory paliva. Průměrná roční úspora pro provozovatele se očekávala 3,9 miliardy €. Z největší části tyto úspory pocházejí ze zmenšení zpoždění a snížení nákladů na palivo. Snížením produkce oxidů dusíku o 3 500 tun ročně zaznamenalo značný prospěch i životní prostředí. Snížením počtu letadel, která najednou sdílí danou letovou hladinu, se dosáhlo zvýšení bezpečnosti při současném zvýšení počtu letadel operujících v jejich optimální letové hladině. Program RVSM tedy podpořil zlepšený výkon na tratích, zmenšení zpoždění, snížení nákladů na palivo a posílení kapacity. Celosvětová implementace Nejprve bylo zavedeno RVSM nad Severním Atlantikem a až pak teprve ve vytíženém vnitrozemském vzdušném prostoru Evropy. Severní Amerika a ostatní území následovaly. Posledním místem implementace byla Ruská federace a ostatní euroasijské státy, kde proběhla implementace 17. listopadu 2011. [22]
58
7
ZÁVĚR
Zavedením prostorové navigace podstoupila síť tratí v evropském vzdušném prostoru řadu změn. Změny vedly k racionalizaci toku letového provozu a k odstranění nedostatků tradičních způsobů navigace. Pro navigaci po tratích nad letovou hladinou FL 95 je povinné vybavení pro základní prostorovou navigaci B-RNAV a tomu také odpovídá zavedená infrastruktura. Přijetí konceptu P-RNAV bylo odpovědí na požadavky k zajištění provozních přínosů v koncových vzdušných oblastech podobně, jako tomu bylo u B-RNAV pro navigaci po trati. V koncových vzdušných oblastech je v současné době preferována P-RNAV a pro méně složité postupy je za určitých podmínek možno využít i B-RNAV, avšak zavádění žádných nových konvenčních postupů v TMA již nemůže být povoleno. Přesto musí být na letištích, poskytujících služby pomocí P-RNAV, zachován nezbytný počet těchto konvenčních postupů. Zavedením prostorové navigace bylo dosaženo výrazného zkrácení tratí, což mělo velmi pozitivní ekonomické dopady. Vysoce flexibilní možnosti návrhu tratí (nezávisle na poloze pozemních navigačních prvků) vedou k takovým návrhům, při kterých dochází k podstatnému snížení hluku v kritických oblastech. Dalším opatřením, které Evropa zavedla v boji proti hustému letovému provozu, bylo zavedení snížených minim vertikálních rozstupů RVSM. RVSM spočívá ve vložení šesti dodatečných letových hladin mezi ty letové hladiny, které jsou nejvytíženější. Dochází tak ke snížení minimálních vertikálních rozstupů na polovinu. Se současným zavedením přísných požadavků na palubní vybavení a s propracovanými postupy pro případy selhání tohoto vybavení bylo dosaženo RVSM při dodržení požadované úrovně bezpečnosti. Plného zavedení RVSM v evropském vzdušném prostoru bylo dosaženo v lednu 2002. Zavedení s sebou přineslo řadu výrazných zlepšení. Kapacita horního vzdušného prostoru vzrostla o více než 20 %, čímž byla snížena zpoždění, vznikající zahlcením vzdušného prostoru. Díky této skutečnosti a díky možnostem letu v optimálních letových hladinách pro více letadel bylo dosaženo vysokých ekonomických úspor provozovatelů. Před koncem roku 2011 bylo již RVSM zavedeno v celosvětovém měřítku. Snižování minim vertikálních rozstupů RVSM bylo jedním z nejpodstatnějších pokroků v letecké navigaci s velmi pozitivními dopady. Již je tomu více než 10 let, co byla tato opatření proti zahlcení vzdušného prostoru učiněna. Přestože tato opatření přinesla v době zavádění nesporné výhody, ze kterých lze s úspěchem těžit ještě dnes, blíží se doba, kdy bude nezbytné učinit nová opatření. Roční pohyby IFR letů v Evropě vzrůstají řádově o jednotky procent ročně. Předpovědi říkají, že tento trend bude pokračovat i nadále a proto je otázka kapacity vzdušného prostoru stále aktuální. V současnosti jsou ve fázi vývoje koncepce volných letových cest, koncepce volného letového prostoru a koncepce Evropy pod jednotným nebem. Tyto koncepce mohou mít v současnosti stejný význam, jako tomu bylo u RNAV a RVSM před jejich zavedením. Účelem tohoto dokumentu bylo provést odborný rozbor navigačních metod prostorové navigace RNAV a metody snižování minim vertikálních rozstupů RVSM takovým způsobem, aby byla vytvořena vhodná pomůcka pro samostudium pilotů a specializace Letecký obor, s jejichž učebními osnovami tematicky souvisí. Tato skutečnost sama o sobě klade jistá omezení na skladbu dokumentu. Dokument tak musí obsahovat zejména fakta, která přímo souvisí s danou tematikou. S tímto ohledem byla také práce navržena a zpracována.
59
8
SEZNAM ZDROJŮ A POUŽITÉ LITERATURY
1. RNAV Training for Japan. ICAO. [Online]
. 2. ATC Training Support for TMA RNAV - Electronic Training Package. EUROCONTROL Navigation Domain. [Online] . 3. RNAV. EUROCONTROL Navigation Domain. [Online] . 4. KULČÁK, Ludvík. AIR TRAFFIC MANAGEMENT (ATM). Brno : CERM, 2002, 314 s. ISBN 80-7204-229-7. 5. Vosecký, Slavomír. Radionavigace. Brno : CERM, 2006, 236 s. ISBN 80-7204-448-6. 6. JAA TGL 2, Revision 1 . [Online] 1998. 7. L 8168 - PROVOZ LETADEL - LETOVÉ POSTUPY. [Online] 8. NAVIGATION APPLICATION & NAVAID INFRASTRUCTURE STRATEGY FOR THE ECAC AREA UP TO 2020. [Online] 15. Květen 2008. 9. EUROCONTROL Guideline for P-RNAV Infrastructure Assessment. [Online] 16. Duben 2008. . 10. Soldán, Vladimír. Letové postupy a provoz letadel. praha : LIS ŘLP, 2007, 214 s. ISBN 978-80-239-8595-5. 11. Žádosti. ÚCL - Úřad pro civilní letectví. [Online] . 12. P-RNAV Approval Guidance Information. [Online] Září 2005. 13. What does P-RNAV offer? EUROCONTROL Navigation Domain. [Online] . 14. JAA TGL 10, Revision 1. EUROCONTROL. [Online] . 15. Moir, Ian. Civil avioncs systems. místo neznámé : AIAA, 2003, 395 s. ISBN 1-56347589-8. 16. RVSM. EUROCONTROL Navigation Domain. [Online] . 17. ATC Manual for a Reduced Vertical Separation Minimum (RVSM) in Europe. [Online] 1. Únor 2001. 18. EUROCONTROL Medium-Term Forecast, Flight Movements 2012-2018. [Online] Únor 2012. 60
19. RVSM Airspace, October 2008. Ecacnav. [Online] Říjen 2008. . 20. RVSM Status World Wide. Federal Aviation Administration. [Online] . 21. Joint Aviation Authority (JAA) Temporary Guidance Leaflet (TGL No.6), Revision 1. RVSM Document Library. [Online] . 22. EUROCONTROL celebrates 10th anniversary of RVSM. [Online] 24. Leden 2012. . 23. AMC 20, Všeobecné přijatelné způsoby průkazu pro letovou způsobilost výrobků, letadlových částí a zařízení, Konsolidované znění. [Online] 24. EUR Doc 009, GUIDANCE MATERIAL ON THE IMPLEMENTATION OF A 300 m (1000 ft) VERTICAL SEPARATION MINIMUM IN EUROPEAN RVSM AIRSPACE, Version 3. [Online] Červen 2001. 25. RVSM Video, The Flight Operations Awareness Video addresses various issues relating to flight operations in EUR RVSM airspace. EUROCONTROL Navigation Domain. [Online] .
61
9
SEZNAM ZKRATEK A POJMŮ
AC ACC AIP AOC ATC ATS B-RNAV CDI CVSM DME EANPG EASA EATCHIP
Advisory Circular Area Control Centre Aeronautical Information Publication Aircraft Operator Cell Air Traffic Control Air Traffic Services Basic Area Navigation Course Deviation Indicator Conventional Vertical Separation Minimum Distance Measuring Equipment European Air Navigation Planning Group European Aviation Safety Agency
European Air Traffic Control Harmonisation and Integration Programme ECAC Euuropean Civil Aviation Conference EEC EUROCONTROL Experimental Centre EUR RVSM European RVSM Airspace EUROCONTROL European Organisation for the Safety of Air Navigation FL Flight Level FMS Flight Management Systém ft Feet GAT General Air Traffic GBAS Ground Based Augmentation Systém GLONASS Global Orbiting Navigation Satellite Systém GNSS Global Navigation Satellite Systém GPS Global Positioning Systém HSI Horizontal Situation Indicator IFR Instrument Flight Rules ILS Instrument Landing Systém INS Inertial Navigation Systém IRU Inertial Referention Unit Loran C Long Range Air Navigation Systém Type C MASPS Minimum Aircraft Systém Performance Specification MEL Minimum Equipment List MLS Microwave Landing Systém NAT North Atlantic
Poradní oběžník Oblastní středisko řízení Letecká informační příručka Představení leteckých provozovatelů Služba řízení letového provozu Letové provozní služby Základní prostorová navigace Indikátor kurzové odchylky Konvenční minimum vertikálního rozstupu Měřič vzdálenosti Evropská letecká plánovací skupina Evropská agentura pro bezpečnost v civilním letectví Evropský program integrace a harmonizace řízení letového provozu Evropská konference pro civilní letectví Experimentální centrum EUROCONTROL Evropský RVSM vzdušný prostor Evropská organizace pro bezpečnost letového provozu Letová hladina Systém řízení a optimalizace letu Stopa Letový provoz podle pravidel ICAO Pozemní zpřesňující systém GPS Globální orbitální navigační družicový systém Globální navigační družicový systém Globální polohový systém Indikátor horizontální situace Pravidla letu podle přístrojů Systém přesného přiblížení Inerční navigační systém Inerční referenční jednotka Radionavigační systém na dalekého dosahu Specifikace minimální výkonnosti letadel
Seznam minimálního vybavení Mikrovlnný přistávací systém Severní Atlantik
62
NAVAID NDB NM non-RVSM NOTAM OAT P-RNAV QFE QNH RNAV RNP RTF RVSM SBAS SID SSR STAR TLS TMA TSE UAC ÚCL VHF VOR Waypoint
Navigation Aid Non Directional Radio Beacon Nautical Miles non RVSM approved Notification Message Operation Air Traffic Precision Area Navigation Atmospheric pressure at aerodrom elevation Altimeter Sub-scale Setting to Obtain elevation Area Navigation Required Navigation Performance Radiotelephony Reduced Vertical Separation Minimum Space Based Augmentation Systém Standard Instrument Departure Secondary Surveillance Radar Standard Instrument Arrival Target Level of Safety Terminal Control Area Total Systém Error Upper Area Control Centre Very High Frequency VHF Omnidirectional Radiobeacon Waypoint
Navigační prvek Nesměrový radiomaják Námořní míle neschváleno pro RVSM Zprávy pro piloty Letový provoz nedodržující pravidla ICAO Přesná prostorová navigace Tlak vzduchu vztažený k nadmořské výšce letiště Tlak přepočítaný na hladinu moře vztažený k danému místu Prostorová navigace Požadovaná navigační výkonnost Radiotelefonie Snížená minima vertikálních rozstupů Kosmický zpřesňující systém GPS Standardní odlet podle přístrojů Sekundární přehledový radar Standardní přístrojový přílet Cílová úroveň bezpečnosti Koncová řízená oblast Celková chyba systému Horní středisko oblastního řízení Úřad pro civilní letectví Velmi vysoká frekvence Všesměrový VHF radiomaják Traťový bod
63
