Что такое baro vnav
Заход на посадку и посадка с вертикальным наведением
Описание
Для поддержки использования спутниковой навигации в авиационных приложениях во всем мире был разработан класс процедур захода на посадку, обеспечивающих вертикальное наведение, но не отвечающих требованиям приложения 10 ИКАО к точному выходу на взлетно-посадочную полосу. Эти процедуры, называемые подходом с вертикальным наведением (APV), определены в Приложении 6 ИКАО и включают в себя такие подходы, как процедуры LNAV/VNAV, которые в настоящее время выполняются с барометрической вертикальной навигацией (Baro−VNAV). Эти подходы обеспечивают вертикальное наведение, но не соответствуют более строгим стандартам точного подхода. Должным образом сертифицированные приемники WAAS смогут выполнять эти процедуры LNAV/VNAV с использованием электронной глиссады WAAS, что исключает ошибки, которые могут возникнуть из-за использования барометрического высотомера.
В дополнение к LNAV/VNAV внедряется тип подхода APV, чтобы воспользоваться преимуществами высокоточного наведения и повышенной целостности, обеспечиваемой WAAS. Созданное WAAS угловое наведение позволяет использовать те же критерии подхода TERPS, которые используются для подходов ILS. Результирующие минимумы процедуры захода на посадку, названные LPV (localizer performance with vertical guidance), могут иметь высоту принятия решения до 60 метров (200 футов) над уровнем приземления с минимумами видимости до 800 метров (1/2 мили), когда рельеф местности и инфраструктура аэропорта поддерживают самые низкие минимумы.
В тех местах, где рельеф местности или препятствия не позволяют запускать вертикально управляемые процессы LPV, добавляется новый подход WAAS, который называется Localizer Performance (LP). Этот новый подход использует преимущества углового бокового наведения и допускает меньше ошибок позиционирования, предоставляемых WAAS, чтобы обеспечить процедуру бокового наведения, аналогичную Локализатору ILS. Процедуры LP могут обеспечить более низкие минимумы чем процедура LNAV из-за более узкой поверхности зазора между препятствиями.
Заход на посадку с вертикальным наведением
Важной составляющей зональной навигации является заход на посадку в режиме зональной навигации с вертикальным наведением по данным барометрическо- го датчика высоты (Baro-VNAV Approach). Более полное наименование данного вида захода на посадку — Approach and landing operation with Vertical guidance.
Рис. 1. 19. Карта захода на посадку с участком TRANSITION.
Воспроизведено с разрешения фирмы JEPPESEN GmbH. Увеличено для иллюстративных целей. Не предназначено для навигации — только для информации
Обеспечиваемое с помощью бортового компьютера вертикальное наведение основывается на барометрической высоте и удалении от порога ВПП и
определяется в виде угла траектории в вертикальной плоскости — VPA (Vertical path angle) от высоты точки вертикальной траектории, расположенной над рабочим порогом ВПП — RDH (Reference datum height).
При наличии отклонения от заданного угла снижения на конечном участке захода на посадку это отклонение индицируется на приборе пилота в виде планки глиссады ‘Like ILS’ По текущему отклонению от заданной траектории рассчитывается управляющий сигнал по выдерживанию заданной вертикальной траектории автопилотом.
Процедуры Ваго-VNAV не входят в P-RNAV, поскольку охватывают только конечный участок захода на посадку и уход на второй круг.
Внедрение схемы захода на посадку методом Baro-VNAV является перспективным по следующим причинам:
— данный вид захода на посадку относится к точному заходу на посадку, т. к. обеспечивается наведение по высоте (непрерывный угол снижения) на конечном участке;
— не требуются наземные дорогостоящие средства, формирующие глиссаду;
— не требуется дорогостоящее бортовое средство, принимающее сигналы глис — садного радиомаяка.
Для выполнения процедуры Baro-VNAV должны быть соблюдены следующие условия:
— навигационная система должна быть сертифицирована по RNP 0.3 или выше;
— барометрические датчики и вычислители профилей снижения должны быть сертифицированы для применения при заходе на посадку;
— база данных навигационной системы должна содержать следующие необходимые элементы: точки пути, угол снижения с точностью до 0.01° и заданные высоты;
— летный экипаж должен пройти подготовку и иметь допуск к выполнению данного вида захода на посадку.
Недостатком данного способа захода на посадку является возможная крутая траектория снижения при фактической высокой положительной температуре на аэродроме.
СОДЕРЖАНИЕ
Сегменты инструментального подхода
Схема захода на посадку по приборам может содержать до пяти отдельных сегментов, отображающих курс, расстояние и минимальную высоту. Эти сегменты
Типы подходов
Хотя наземные подходы NAVAID все еще существуют, FAA переходит на подходы, основанные на спутниковой основе (RNAV). Кроме того, вместо опубликованной схемы захода на посадку полет может продолжаться как полет по ППП до посадки, увеличивая при этом эффективность прибытия с помощью контактного или визуального захода на посадку.
Визуальный подход
Пилот может принять разрешение на визуальный заход на посадку, как только пилот увидит аэропорт назначения. Согласно Док. 4444, пилоту достаточно видеть местность для визуального захода на посадку. Дело в том, что если пилот знаком с местностью в непосредственной близости от аэродрома, он может легко найти дорогу к аэропорту, имея поверхность в поле зрения. Перед выдачей разрешения диспетчер УВД должен обеспечить, чтобы погодные условия в аэропорту были выше определенных минимумов (в США потолок не менее 1000 футов над уровнем моря и видимость не менее 3-х официальных миль). Согласно Док. 4444, достаточно, если пилот сообщит, что, по его мнению, погодные условия позволяют выполнить визуальный заход на посадку. Обычно информацию о погоде предоставляет УВД, но решение о том, подходит ли погода для посадки, принимает пилот. После того, как пилот принял разрешение, он / она принимает на себя ответственность за эшелонирование и предотвращение турбулентности в спутном следе и может осуществлять навигацию по мере необходимости для визуального завершения захода на посадку. Согласно Док. 4444, УВД продолжает обеспечивать разделение между воздушным судном, выполняющим визуальный заход на посадку, и другими прибывающими и вылетающими воздушными судами. Пилот может нести ответственность за эшелонирование с предшествующим воздушным судном, если он / она имеет предыдущий самолет в поле зрения и получил соответствующее указание от УВД. В Соединенных Штатах требуется, чтобы у самолета был в поле зрения аэропорт, взлетно-посадочная полоса или предыдущий самолет. Недостаточно видеть местность (см. # Контактный подход ).
Когда пилот соглашается на визуальный заход на посадку, он принимает на себя ответственность за установление безопасного интервала посадки позади предшествующего самолета, а также ответственность за предотвращение турбулентности в спутном следе и за то, чтобы оставаться вдали от облаков.
Контактный подход
Контактный заход на посадку, который может быть запрошен пилотом (но не предложен УВД), при котором пилот имеет полетную видимость 1 м. Мили и свободен от облаков и, как ожидается, сможет поддерживать эти условия на всем пути до аэропорта. Пилот несет ответственность за разрешение препятствий и уклонение от движения по ПВП.
Схемы визуальных полетов (CVFP)
Заход на посадку по RNAV
На карте захода на посадку с RNAV должны быть четыре линии минимумов захода на посадку, соответствующие LPV, LNAV / VNAV, LNAV и полету по кругу. Это позволяет самолету, оборудованному GPS или WAAS, использовать LNAV MDA только с помощью GPS, если WAAS становится недоступным.
Подход ILS
Это самые точные и точные подходы. Взлетно-посадочная полоса с ILS может принять 29 прибытий в час. Системы ILS на двух или трех ВПП увеличивают пропускную способность за счет параллельной (зависимой) ILS, одновременной параллельной (независимой) ILS, точного мониторинга взлетно-посадочной полосы (PRM) и сходящихся заходов на посадку по ILS. Подходы ILS имеют три классификации: CAT I, CAT II и CAT III. CAT I SA, CAT II и CAT III требуют дополнительной сертификации для операторов, пилотов, самолетов и оборудования, при этом CAT III используется в основном авиаперевозчиками и военными. Для одновременного параллельного захода на посадку требуется, чтобы осевые линии взлетно-посадочной полосы находились на расстоянии от 4300 до 9000 футов друг от друга, а также имелся «выделенный конечный контроллер контроля» для отслеживания эшелонирования воздушных судов. При одновременном близком параллельном (независимом) заходе на посадку по PRM расстояние между взлетно-посадочными полосами должно составлять от 3400 до 4300 футов. Одновременные заходы на посадку по приборам со смещением (SOIA) применяются к взлетно-посадочным полосам, разделенным на 750–3000 футов. SOIA использует ILS / PRM на одной взлетно-посадочной полосе и LDA / PRM с глиссадой для другой.
Подход VOR
Эти подходы используют средства VOR в аэропорту и за его пределами и могут быть дополнены DME и TACAN.
Подход NDB
Эти подходы используют средства NDB в аэропорту и за его пределами и могут быть дополнены DME. Эти подходы постепенно отменяются.
Радиолокационный подход
Это будет либо РЛС точного захода на посадку (PAR), либо РЛС наблюдения за аэропортом (ASR). Информация публикуется в табличной форме. PAR обеспечивает вертикальное и боковое наведение плюс диапазон. ASR предоставляет только информацию о курсе и диапазоне.
Бортовой радиолокационный заход
Это редкий тип захода на посадку, когда радар, установленный на приближающемся воздушном судне, используется в качестве основного средства навигации при заходе на посадку. Он в основном используется на морских нефтяных платформах и некоторых военных базах. Этот тип подхода использует тот факт, что взлетно-посадочная полоса или, чаще, нефтяная платформа выделяется из окружающей среды при просмотре с помощью радара.
Подход локализатора
Эти подходы включают в себя локализатор подход, локализатор / DME подход, конечно подход локализатор назад, и локализатор типа направленной помощи (LDA). В случаях, когда установлен ILS, может быть доступен обратный курс в сочетании с курсовым радиомаяком. Обратное зондирование происходит на обратном курсе с использованием стандартного оборудования VOR. При использовании системы индикатора горизонтального положения (HSI) обратное обнаружение исключается, если оно настроено соответствующим образом на передний курс.
Упрощенный подход с использованием направленных средств (SDF)
Этот тип захода на посадку аналогичен заходу на посадку курсового радиомаяка ILS, но с менее точным наведением.
Неточные подходы и системы
Неточные системы обеспечивают боковое наведение (то есть информацию о курсе), но не обеспечивают вертикальное наведение (то есть наведение по высоте и / или глиссаде).
Прецизионные подходы и системы
Системы точного захода на посадку обеспечивают как боковое (курс), так и вертикальное (глиссада) наведение.
Базовые концепты
Высота решения или высота
Минимальная высота спуска (MDA)
DH / DA, соответствующий параметр для точного захода на посадку, отличается от MDA тем, что процедура ухода на второй круг должна быть инициирована немедленно по достижении DH / DA, если визуальный ориентир еще не был получен: но при этом допускается некоторый перерегулирование ниже этого значения, потому что вертикального импульса, необходимого для следования по глиссаде точного захода на посадку.
Если на ВПП определены как неточные, так и точные заходы на посадку, MDA неточного захода на посадку почти всегда больше, чем DH / DA точного захода на посадку из-за отсутствия вертикального наведения при неточном заходе на посадку. Дополнительная высота зависит от точности навигационного средства, на котором основан заход на посадку, при этом заходы на посадку по ADF и SRA обычно имеют самые высокие MDA.
Подход с прямым заходом на посадку IFR
Заход на посадку по приборам, при котором конечный этап захода на посадку начинается без предварительного выполнения разворота по схеме, не обязательно завершается посадкой с прямой или с минимумами посадки с прямой. Прямой заход на посадку по приборам не требует разворота схемы или каких-либо других процедур изменения курса для выравнивания (обычно обозначается «NoPT» на таблицах захода на посадку), поскольку направление прибытия и конечный курс захода на посадку не слишком отличаются друг от друга. Прямой заход на посадку может быть завершен процедурой приземления по прямой или круговой посадкой.
Процедура изменения курса
Некоторые схемы захода на посадку не допускают захода на посадку с прямой, если пилоты не контролируются радаром. В этих ситуациях от пилотов требуется выполнить разворот по схеме (PT) или другое изменение курса, как правило, в пределах 10 м. Миль от контрольной точки PT, чтобы установить воздушное судно, прибывающее на промежуточном или конечном участке захода на посадку. При выполнении любого типа захода на посадку, если воздушное судно не выстроено для захода на посадку с прямой, может потребоваться изменение курса. Идея смены курса состоит в том, чтобы позволить достаточно большие изменения курса полета (чтобы выровнять воздушное судно с курсом конечного этапа захода на посадку), не занимая слишком много места по горизонтали и оставаясь в пределах защищенного воздушного пространства. Это достигается одним из трех способов: процедурным разворотом, схемой ожидания или изменением курса в виде капли.
Порядок поворота (PT) ИКАО определяет PT как маневр, при котором поворот совершается в сторону от обозначенного пути, за которым следует разворот в противоположном направлении, чтобы позволить воздушному судну перехватить и продолжить движение по обратному направлению обозначенного пути. Стандартный способ изменения курса, чтобы выстроиться в линию для финального захода на посадку. Карта захода на посадку должна указывать, что разворот схемы разрешен для захода на посадку, посредством символа «зубца разворота схемы» или подобного обозначения. Обратите внимание, что когда для захода на посадку существует схемный разворот, максимальная скорость воздушного судна в схемном развороте ограничена правилами (обычно она не должна превышать 200 узлов по IAS). Процедурный разворот обычно вводится путем отслеживания исходящего курса навигационного средства (обычно после обратного курса прибывающего), а затем поворота на 45 ° от курса; после этого пилот в течение определенного времени облетает этот участок, затем выполняет разворот на 180 °, чтобы выйти на курс перехвата 45 °, а затем повторно перехватывает входящий курс. Удерживать вместо процедуры очередь Он устанавливается над окончательной или промежуточной контрольной точкой, когда заход на посадку может быть выполнен из правильно выровненной схемы ожидания. Это обязательный маневр, как и PT, за исключением случаев, когда воздушное судно направлено радиолокатором на конечный курс захода на посадку, когда на карте захода на посадку отображается «NoPT», или когда пилот запрашивает или диспетчер советует пилоту выполнить « прямой подход. Этот маневр обычно называют шаблоном беговой дорожки. Это еще один метод изменения направления движения, но его также можно использовать для потери высоты в защищенном воздушном пространстве. Схема удержания, используемая для этой цели, изображается в публикациях правительства США как символ схемы удержания «удержание вместо PT». Процедура состоит из двух параллельных этапов с поворотом между ними на 180 °.
Маневр круг-земля
Очень часто маневр круг-земля выполняется во время захода на посадку с прямой на другую ВПП, например, заход на посадку по ILS на одну ВПП, за которым следует переход на малой высоте, заканчивающийся приземлением на другую ( не обязательно параллельная (!) взлетно-посадочная полоса. Таким образом, схемы захода на посадку к одной взлетно-посадочной полосе можно использовать для посадки на любую взлетно-посадочную полосу в аэропорту, поскольку на других взлетно-посадочных полосах могут отсутствовать процедуры по приборам или их заходы на посадку не могут использоваться по другим причинам (соображения движения, неработающие навигационные средства и т. Д. ).
Движение по кругу на землю считается более трудным и менее безопасным, чем прямая посадка, особенно в инструментальных метеорологических условиях, поскольку самолет находится на малой высоте и должен оставаться на небольшом расстоянии от аэропорта, чтобы быть уверенным в пролете препятствий (часто в пределах пары миль, даже для более быстрых самолетов). Пилот должен постоянно поддерживать визуальный контакт с аэропортом; потеря визуального контакта требует выполнения процедуры ухода на второй круг.
Пилоты должны знать, что существуют значительные различия в критериях пролета препятствий между схемами, разработанными в соответствии с PANS-OPS ИКАО и TERPS США. Это особенно верно в отношении заходов на посадку по кругу, где предполагаемый радиус поворота и минимальный запас высоты над препятствиями заметно отличаются.
Шаг в сторону
Визуальный маневр пилота, выполняемый при завершении захода на посадку по приборам, позволяющий выполнить прямую посадку на параллельную взлетно-посадочную полосу на расстоянии не более 1200 футов по обе стороны от взлетно-посадочной полосы, к которой был выполнен заход на посадку по приборам.
Формула скорости спуска
Полезная формула, которую используют пилоты для расчета скорости снижения (для стандартного глиссады 3 °):
Скорость снижения = (путевая скорость ⁄ 2) × 10
Скорость снижения = путевая скорость × 5
Для других углов глиссады:
Упрощенные формулы выше основаны на тригонометрическом расчете:
Скорость снижения = путевая скорость × 101,27 × tan α
Требования аэропорта
Горные аэропорты, такие как международный аэропорт Рино-Тахо (KRNO), предлагают существенно разные подходы к заходу на посадку по приборам для посадки самолетов на одну и ту же взлетно-посадочную полосу, но с противоположных направлений. Самолет, приближающийся с севера, должен визуально контактировать с аэропортом на большей высоте, чем самолет, приближающийся с юга, из-за быстро поднимающейся местности к югу от аэропорта. Эта большая высота позволяет летному экипажу преодолеть препятствие, если посадка невозможна. В общем, каждый конкретный заход на посадку по приборам определяет минимальные погодные условия, которые должны присутствовать для выполнения посадки.
What is the Baro-VNAV Temperature Limitation On RNAV Approaches?
RNAV (GPS) Approach plates have four lines of approach minimums. LPV, LNAV/VNAV, LNAV, and Circling. The LPV (localizer performance with vertical guidance) minimums are for WAAS (wide area augmentation system) approaches and use electronic lateral and vertical guidance.
To fly an approach to LPV minimums a WAAS certified GPS is required to take advantage of the vertical alarm limits of between 12 and 50 meters (40 to 165 feet). To fly these approaches you must have a statement in the Aircraft Flight Manual that the installed equipment supports LPV approaches.
Many GPS and FMS (flight management system) avionics systems do not have WAAS but have advisory VNAV capability. The Baro-VNAV temperature limitation is a limitation imposed on these type of systems.
The vertical path described by VNAV systems are advisory only and are not considered primary for vertical guidance. Therefore, the pilot must comply with any published altitude including step down fix altitudes and must use the primary barometric altimeter.
For operators authorized to use Baro-VNAV avionics which provide an advisory VNAV path, a VNAV DA (decision altitude) is published. The missed approach must be executed upon reaching the published decision altitude.
Interestingly, the visibility for the VNAV decision altitude is normally greater than the visibility of the MDA because the VNAV path will bring the aircraft to a point further from the runway than if flying level at the MDA. Furthermore, the VNAV DA can not be used during extreme cold temperatures because of limitations of pressure sensing altimeters and is the reason a Baro-VNAV temperature limit is published for the LNAV/VNAV DA.
Why use LNAV DA even though the visibility is more restrictive?
First, LNAV/VNAV approaches will bring you to an altitude 100 feet below most minimum descent altitudes. In instances where the visibility is high but the ceiling is low the LNAV/VNAV DA might be your only option.
Most new avionics for both private single engine aircraft and airliners include vertical guidance. These avionics systems also provide information to the autopilot thus enabling hands off flying all the way to decision altitude or the minimum descent altitude. Therefore, we can descent using the autopilot and when we turn it off we can maintain the same pitch and power settings all the way to the transition to landing and make a more stabilized approach.
Most air carriers require some type of vertical guidance be followed during an approach even in visual conditions. Either the ILS, GPS, or a multi-sensing FMS (Flight Management System) is used to provide guidance to the runway of intended landing. Using all available navigational resources provides for a more stabilized approach, obstacle clearance, and further guarantees that we land on the runway we intend to land on.
Examples:
So how do we determine which minimums we should use when a Baro-VNAV temperature limit is published? Let’s look at a few examples using the RNAV (GPS) to runway 23 at Tampa Executive Airport (KVDF).
For all scenarios we will assume the ILS 23 is unavailable and the winds are favoring runway 23.
Scenario 1:
The latest weather is ceiling 300 feet and 3/4 mile visibility.
Due to the 300 foot ceiling we should use the LPV minimum of 318 feet MSL and fly using our WAAS certified GPS. If you do not have WAAS the best option would be to proceed to another airport where an ILS or better weather is available.
Scenario 2:
The latest weather is 500 feet and 2 miles visibility, temperature 20 degrees Celsius, WAAS is unavailable, and we have Baro-VNAV avionics with all proper authorizations.
Due to the 500 foot ceiling we should use the LNAV/VNAV DA minimums of 507 feet and follow the VNAV advisory glide path.
Scenario 3:
Scenario 4:
The latest weather is 600 feet and 3/4 miles visibility, temperature 20 degrees Celsius, WAAS is unavailable, and we have Baro-VNAV avionics and all proper authorizations.
Due to the 3/4 mile visibility we will should use the LNAV MDA of 540 MSL.
Note:
In all the scenarios above we should use the vertical guidance provided by our avionics. Remember even though we are unable to use the VNAV or LPV minimums we should still use all vertical guidance available to us, thus providing for a more stabilized approach.
Conclusion:
Baro-VNAV temperature limits are for those using LNAV/VNAV DA minimums. If using a WAAS GPS and LPV minimums you will not need to concern yourself with the Baro-VNAV temperature limits although you should still be vigilant as to your altitude while descending in cold temperatures. Remember “hot to cold look out below”.
Recommended Reading:
Comments on this entry are closed.