Кіріспе
Аэропорттық навигация (RNAV, әдетте /'//ɑːr//n//æ//v/ "ar nav") - ұшаққа навигациялық маяктер желісі ішінде кез келген бағытты таңдауға мүмкіндік беретін аспаптық ұшу ережелері (IFR) навигациясының әдісі. Бұл ұшақтардың қашықтығын қысқартып, көлік тығынын азайтады және әуежайларға сигнал беру құрылғыларысыз ұшатын мүмкіндік береді. Аймақтық навигация бұрын "кездейсоқ навигация" деп аталатын, сондықтан RNAV деген аббревиатура. RNAV - бұл әуе кемесінің кез келген қажетті бағыт бойынша станцияның сілтемесі бар навигациялық сигналдар аясында немесе өзіндік жүйелік мүмкіндіктер шегінде немесе олардың үйлесімінде жұмыс істеуіне мүмкіндік беретін навигациялық әдіс деп анықтауға болады. АҚШ-та РНКВ 1960-шы жылдары әзірленді, ал алғашқы осындай бағыттар 1970-ші жылдары жарияланды. 1983 жылдың қаңтарында Федералды авиация басқармасы АҚШ-тағы барлық РНАВ маршруттарын тоқтатты, себебі ұшақтар жердегі маяктердің орнына инерциялық навигациялық жүйелерді пайдаланып отырды, сондықтан шығындар мен пайдалар талдауы РНАВ маршруттары жүйесін сақтауды қолдамады. РНАВ спутниктік навигацияның кең ауқымды енгізілгеннен кейін қайта енгізілген.
Area navigation (RNAV, usually pronounced as /'//ɑːr//n//æ//v/ "ar nav") is a method of instrument flight rules (IFR) navigation that allows an aircraft to choose any course within a network of navigation beacons, rather than navigate directly to and from the beacons. This can conserve flight distance, reduce congestion, and allow flights into airports without beacons. Area navigation used to be called "random navigation", hence the acronym RNAV. RNAV can be defined as a method of navigation that permits aircraft operation on any desired course within the coverage of station referenced navigation signals or within the limits of a self contained system capability, or a combination of these. In the United States, RNAV was developed in the 1960s, and the first such routes were published in the 1970s. In January 1983, the Federal Aviation Administration revoked all RNAV routes in the contiguous United States due to findings that aircraft were using inertial navigation systems rather than the ground based beacons, and so cost–benefit analysis was not in favour of maintaining the RNAV routes system. RNAV was reintroduced after the large scale introduction of satellite navigation.
Өмірбаян
Авиацияның тұрақты өсуі әуе кеңістігінің сыйымдылығына деген сұранысты арттырады, бұл оның тиімділігін арттырғандықтан, аймақтық навигацияны қажет етеді. РНАВ жүйелері дәстүрлі жер бетіндегі маршруттар мен процедураларға ұқсас түрде дамыды. Арнайы РНКВ жүйесі анықталды және оның қызметі талдау мен ұшу сынақтарын біріктіру арқылы бағаланды. Құрлық операциялары үшін бастапқы жүйелер позицияны бағалау үшін өте жоғары жиілікті кең ауқымды радио (VOR) және қашықтықты өлшейтін жабдықтарды (DME) қолданды; мұхиттық операциялар үшін инерциялық навигациялық жүйелер (INS) қолданылды. Әуе кеңістігі мен кедергілерден тазалау критерийлері қол жетімді жабдықтардың жұмыс істеуіне негізделіп әзірленді, ал талаптардың спецификациялары қол жетімді мүмкіндіктерге негізделді. Мұндай талаптарға сәйкес РНКВ жүйесінің жаңа мүмкіндіктерін енгізу кешіктірілді және тиісті сертификаттауды сақтау үшін жоғары шығындар болды. Талаптардың осындай талаптарға сай болуы үшін жабдықтарға қойылатын талаптарды анықтаудың басқа әдісі енгізілді. Бұл қол жетімді жабдықтың мүмкіндіктеріне тәуелсіз, орындау талаптарының спецификациясын жасауға мүмкіндік береді және өнімділікке негізделген навигация (PBN) деп аталады. Осылайша, RNAV қазір PBN навигациялық техникасының бірі болып табылады; қазіргі уақытта жалғыз басқасы - қажетті навигациялық өнімділік (RNP). RNP жүйелері RNAV-дің навигациялық мүмкіндіктерін бақылау және ескертуді қосады. Өнеркәсіпте 1990 жылдары қабылданған шешімдердің нәтижесінде қазіргі заманғы жүйелердің көпшілігі RNP болып табылады. Көптеген RNAV жүйелері өте жоғары дәлдікті ұсына отырып және RNP жүйелері ұсынатын көптеген функцияларға ие бола отырып, олардың жұмыс істеуіне кепілдік бере алмайды. Осыны мойындап, операторларға қажетсіз шығындарды болдырмау үшін, әуе кеңістігі талаптары RNP жүйесін пайдалануды қажет етпейтін жағдайда, көптеген жаңа және қолданыстағы навигациялық талаптар RNP жүйелерінің орнына RNAV-ті нақтылауды жалғастырады. Сондықтан РНАВ және РНП операциялары көп жылдар бойы бірге жүреді деп күтілуде. Алайда RNP жүйелері ұшудың тұтастығын жақсартады, мүмкін, маршруттардың арақашықтығын қысқартуға мүмкіндік береді және белгілі бір әуе кеңістігінде навигация үшін тек RNP жүйелерін пайдалануға мүмкіндік беретін жеткілікті тұтастықты қамтамасыз ете алады. Сондықтан RNP жүйелерін пайдалану қауіпсіздік, пайдалану және тиімділік жағынан елеулі пайда әкелуі мүмкін. RNAV және RNP қолданбалары бірнеше жыл бойы бірге жұмыс істейтін болса да, RNP жүйелерімен жабдықталған әуе кемесінің үлесі өсіп, ауысудың құны азаятын сайын RNP қолданбаларына біртіндеп көшу болады деп күтілуде.
Жақсы бағыттағы навигация
Қажетті көлденең навигациялық дәлдікке қол жеткізудің мүмкін еместігі әуе кемесін қадағалау мен орналасумен байланысты навигациялық қателерге байланысты болуы мүмкін. Үш негізгі қателер - бағытты анықтау қатесі (PDE), ұшу техникалық қатесі (FTE) және навигациялық жүйе қатесі (NSE). Бұл қателердің таралуы тәуелсіз, нөлдік орташа және Гаусстік деп есептеледі. Сондықтан, жалпы жүйелік қате (TSE) үлестірімі де Гаусстік болып табылады, стандартты ауытқу осы үш қателіктердің стандартты ауытқуларының квадраттық жиынтығының түбіріне (RSS) тең. PDE РНАВ жүйесінде анықталған жол қалаған жолға сәйкес келмегенде, яғни жер үстінен ұшуды күткен жолға сәйкес келмегенде пайда болады. Навигация үшін RNAV жүйесін пайдалану жоспарланған жолды көрсететін анықталған жолды навигациялық деректер базасына жүктеуді болжайды. Бір жол нүктесінде бір-бірінен ұшып өтуді (жол нүктесіне жақындық пен жел векторы қайталанбауы мүмкін) мүмкіндік беретін, жол нүктесінен ұшып өтуді талап ететін (ел векторы қайталанбауы мүмкін) немесе әуе кемесінің мақсатты биіктікке жеткен кезде пайда болатын (мақсатты биіктік қозғалтқыштың итермесіне және әуе кемесінің салмағына байланысты) бұрылыс үшін тұрақты, қайталанатын жолды анықтау мүмкін емес. Бұл жағдайларда навигациялық деректер базасында ұшқыштың ұшқышы бойынша ұшқышы бар, бірақ RNAV жүйесі ұшқышты немесе ұшқышты анықтап, маневрді орындай алмайды. Мағыналы PDE және FTE анықтамалы жолсыз анықтала алмайды, нәтижесінде бұрылыс өзгеріске ұшырайды. Сонымен қатар, бағытқа негізделген жолдар үшін детерминистік, қайталанатын жолды анықтау мүмкін емес және жолдың өзгермелілігі маршруттың жобалауында қамтылады. FTE әуе экипажының немесе автопилоттың белгіленген жолды немесе жолды, оның ішінде кез келген дисплей қатесін (мысалы, Курс ауытқу индикаторының (CDI) орталау қатесі) орындау қабілетіне қатысты. FTE автопилот немесе ұшу экипажының процедураларымен бақылана алады және осы процедураларды басқа құралдармен қолдау қажет, мысалы, ұшу кезеңіне (мысалы, ұшып көтерілу, көтерілу, круиз, төмендеу, қону) және операциялардың түріне байланысты. Мұндай бақылауды карта арқылы қамтамасыз ету мүмкін. NSE - әуе кемесінің болжамды және нақты орнының айырмашылығы.
Ұзындықтық навигация
Ұзындықтық жұмыс істеу жол бойымен орналасу бойынша навигацияны білдіреді (мысалы, 4D басқару). Алайда, қазіргі уақытта 4D басқаруды талап ететін навигациялық спецификациялар жоқ, ал бойлық өлшемде FTE жоқ. Қазіргі навигациялық ерекшеліктер NSE және PDE-ді қамтитын жолдың дәлдігіне қойылатын талаптарды айқындайды. PDE шамасы елеусіз деп саналады. Ұшудың ұзындығы бойынша дәлдік позицияны хабарлауға әсер етеді (мысалы, "10 NM-ден ABC-ге дейін") және процедураны жобалауға (мысалы, ұшақ бір рет белгіленген жерден өткеннен кейін төмен түсетін ең төменгі сегмент биіктіктері).
Тағайындау
РНКВ-ның спецификациясы РНКВ X деп аталады, мысалы РНКВ 1. "X" (егер көрсетілген болса) деген сөз әуе кеңістігінде, бағытында немесе процедурасында ұшуға арналған әуе кемесінің ұшақ ұшақтарының кемінде 95% ұшу уақытында қол жеткізе алатынына күтілетін теңіздік милядағы көлденең навигациялық дәлдікті білдіреді. РНАВ-ға жақын келудің ерекшеліктері жоқ.
Ұшуды жоспарлау
Әуе қозғалысы қызметінің (ӘҚҚ) бағыты бойынша, процедура бойынша немесе әуе кеңістігінде ұшуға жарамдылығы туралы қолмен немесе автоматтандырылған хабарлама ұшу жоспары арқылы ӘҚК-ға беріледі. Ұшу жоспарының рәсімдері тиісті ICAO құжаттарында көрсетілген.