6. Учебное пособие. Построение

МИНТРАНС РОССИИ
РОСАВИАЦИЯ
ФГБОУ ВПО «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ»
Ю.Н. Щепилов
ПОСТРОЕНИЕ АЭРОДРОМНЫХ СХЕМ
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2013
2
Щепилов Ю.Н. Построение аэродромных схем: Учебное пособие.СПб: СПб ГУ ГА, 2013,- 120 с.
Учебное пособие содержит теоретический материал для изучения
темы «Маневрирование в районе аэродрома» по дисциплине
«Аэронавигационное обеспечение полетов».
Изложены основные понятия о маневрировании в районе аэродрома и
критерии ИКАО по разработке аэродромных процедур. Приведены общие
сведения о кодировании процедур в навигационных базах данных и порядке
определения эксплуатационных минимумов.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению
подготовки «Аэронавигация».
Рецензенты:
В.И. Алешин , доцент СПбГУГА, к.т.н, доцент.
В.Г. Маргарян, заместитель директора ООО «СЗ РЦАИ».
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ........................................................................................................... 5
1. Общие сведения о процедурах маневрирования ....................................... 8
1.1 Маршрут, процедура, схема ...................................................................... 8
1.2 Наведение - основа построения аэродромных схем ......................... 11
1.3. Навигационное наведение ...................................................................... 12
1.4. Диспетчерское наведение ....................................................................... 13
1.5. Визуальное маневрирование .................................................................. 15
1.6. Навигационные спецификации .............................................................. 16
2. Основные элементы аэродромных схем .................................................... 18
2.1 Контрольные точки .................................................................................. 18
2.1.1 Общие сведения о контрольных точках ............................................ 18
2.1.2. Контрольные точки пересечения ........................................................ 19
2.1.3. Контрольные точки, задаваемые местоположением средства ........ 21
2.1.4. Контрольные точки зональной навигации......................................... 22
2.1.5. Радиолокационные контрольные точки ............................................. 23
2.2 Зоны учета препятствий .......................................................................... 23
2.3 Спираль ветра ........................................................................................... 26
2.4 Запасы высоты над препятствиями ....................................................... 30
2.5 Общий порядок определения минимальной безопасной высоты ...... 30
2.6 Скорости, используемые при расчете схем .......................................... 33
3. Минимальная безопасная высота в секторе ............................................. 36
4. Процедуры вылета по приборам................................................................. 38
4.1 Общие сведения о процедурах вылета ................................................... 38
4.2 Запасы высоты над препятствиями и градиенты ................................. 39
4.3 Зоны учета препятствий при вылетах ................................................... 41
4.3.1. Способы учета препятствий ................................................................ 41
4.3.2. Вылеты по любому направлению ....................................................... 43
4.3.3. Вылеты по стандартному маршруту .................................................. 48
4.4 Скорости и крены .................................................................................... 54
5. Стандартное прибытие по приборам .......................................................... 56
6. Схемы ожидания ............................................................................................. 60
6.1. Типовая традиционная схема ожидания с одной точкой входа ......... 60
6.2. Традиционные схемы ожидания на основе VOR/DME.................... 62
6.3. Схемы ожидания для зональной навигации ..................................... 63
6.4. Определение безопасной высоты полета в зоне ожидания ................ 64
7. Схемы захода на посадку по приборам ....................................................... 67
7.1. Этапы захода на посадку по приборам ................................................. 67
7.2. Виды и способы захода на посадку по приборам ................................ 67
7.3. Визуальный маневр «Circle-to-land» .................................................... 73
7.4. Расчетные скорости и крены при заходе на посадку ........................... 76
7.5. Начальный этап захода на посадку по приборам................................. 77
7.5.1. Назначение и виды начального этапа захода на посадку ................ 77
4
7.5.2. Начальный этап в виде прямолинейной линии пути ........................ 78
7.5.3. Начальный этап в виде дуги DME .................................................... 79
7.5.4. Начальный этап в виде схемы "ипподром" ....................................... 80
7.5.5. Начальный этап в виде обратных схем ............................................. 81
7.5.6. Учет препятствий для схемы «ипподром» и обратных схем ........... 84
7.5.7. Начальный этап в виде схем с участками счисления пути ............. 84
7.6. Промежуточный этап захода на посадку по приборам ....................... 87
7.7. Конечный этап захода на посадку по приборам ................................. 89
7.7.1. Характеристики конечного этапа захода на посадку ...................... 89
7.7.2. МВС и ВПР ........................................................................................... 91
7.7.3. Примеры определения OCH для различных средств ...................... 95
7.7.4. Определение угла наклона траектории снижения ........................... 99
7.8. Уход на второй круг ............................................................................. 100
7.9. Схемы захода на посадку для зональной навигации ......................... 102
8. Кодирование базы навигационных данных ........................................... 106
8.1. Общие сведения о кодировании навигационных данных ................ 106
8.2. Указатели окончания траекторий ....................................................... 107
8.3. Общие сведения о правилах кодирования процедур ....................... 108
8.3. Некоторые проблемы кодирования процедур ................................... 110
9. Минимумы ...................................................................................................... 114
9.1. Виды минимумов................................................................................... 114
9.2. Визуальные ориентиры ......................................................................... 115
9.3. Параметры минимумов ......................................................................... 116
9.4. Порядок определения эксплуатационных минимумов ..................... 118
Список использованной литературы ............................................................ 120
5
ПРЕДИСЛОВИЕ
Как-то в начале 90-х годов на совещании главных штурманов
управлений и авиапредприятий, которое проводилось в Санкт-Петербургской
академии гражданской авиации, представитель компании Jeppesen задал
интересующий иностранных пилотов вопрос:
как летать по малому
прямоугольному маршруту? Этот вопрос очень рассмешил присутствующих,
которые недоумевали, что может быть непонятного в схеме, которую они
сами изучили еще в летных училищах по учебнику М.А. Черного, где все
подробно было расписано. При этом многие из них выполняли
международные полеты в европейском регионе и единодушно отмечали
высокое качество организации воздушного движения в районах аэродромов.
Иностранные пилоты, которым впервые доводилось сталкиваться с
этой схемой, после указания диспетчера следовать к третьему развороту
просили разрешить выполнить заход на посадку через приводную
радиостанцию. Причиной данной просьбы было отсутствие понимания у
пилота того, каким образом можно попасть в точку, когда ни традиционными
средствами, ни средствами зональной навигации не обеспечивается
наведение и контроль момента ее пролета.
Российские пилоты привыкли к тому, что и по маршрутам ОВД, и при
маневрировании в районе аэродрома не было обычного для иностранцев
наведения по маяку VOR, а зачастую вообще не было никакого
навигационного наведения. Входящие в состав летного экипажа штурманы
приловчились выполнять полет без наведения на основе приблизительно
вычисленного курса и времени. Некоторые из них искренне верили в
точность своих расчетов. Однажды, один из обучающихся заочно пилотов с
гордостью сказал, что при вводе в строй он, используя интуицию и
основанные на личном опыте расчеты, точно вывел воздушное судно к
третьему развороту, что подтвердил сидящий в кабине проверяющий. Автор
данного учебного пособия тогда пошутил, что пилот с проверяющим были в
одной точке воздушного пространства, а самолет - в другой, чем несколько
огорчил студента.
В 1994 году было издано «Руководство по построению аэродромных
схем и определению безопасных высот пролета препятствий», основанное на
правилах, принятых в ICAO и изложенных в Doc.8168 PANS OPS. Несмотря
на то, что данный документ содержал существенно меньше материала для
построения схем, чем было в PANS OPS, он ознаменовал начало процесса
перехода гражданской авиации Российской Федерации на критерии ICAO
при организации полетов в районе аэродрома.
Специалисты, занимающиеся построением аэродромных схем
(дизайнеры процедур) стали уделять должное внимание изучению правил
производства полетов и разработке процедур маневрирования, изложенным в
двух томах Doc.8168 PANS OPS ICAO. Им требовалось понять разницу
между тем, как должно быть и тем, что есть на самом деле. Чтобы помочь
этим специалистам, на кафедре аэронавигации СПбГУГА были созданы
6
постоянно действующие двухнедельные курсы по изучению принципов
построения аэродромных схем и определению эксплуатационных
минимумов. На эти курсы обычно направлялись руководители штурманских
подразделений аэропортов и авиакомпаний, которые по окончании уже
иначе оценивали отечественный уровень аэронавигационного обеспечения
полетов. Схемы, как правило, разрабатывались старшими штурманами
аэропортов, которые не принимали непосредственного участия в
производстве полетов. Одновременно с этим стали создаваться специальные
подразделения по разработке аэродромных схем. Тогда впервые в северозападном центре аэронавигационной информации (ООО «СЗ РЦАИ», СанктПетербург) было закуплено и стало применяться при разработке
аэродромных схем профессиональное программное обеспечение дизайнеров
процедур «PD ToolKit».
Несмотря на это переход к критериям ICAО, начавшийся в 1994 году,
растянулся на многие годы и продолжается в настоящее время. Наблюдался
парадокс: аэродромные схемы, которые по сути являются письменным
указанием органа ОВД пилоту о том, как следует выполнять полет в зоне его
ответственности, разрабатывали и публиковали посторонние лица без его
ведома.
Диспетчеры, осуществляющие управление воздушным движением, не
совсем понимали необходимость изменения схем, к которым они привыкли,
и не всегда принимали эти изменения.
Пилоты, многие из которых получили дополнительное образование и
прошли тренажерную подготовку за рубежом, наоборот, хотели бы иметь
простые и понятные им схемы.
Неправильно разработанные и опубликованные схемы приводят к
проблемам с кодированием процедур и их использованием в средствах
зональной навигации для автоматизированного вождения. Российские
поставщики баз данных ( ЦАИ, ЗАО «Транзас»), как и зарубежные ( Jeppesen,
Honeywell, LIDO и др.) также заинтересованы в том, чтобы все схемы могли
быть корректно закодированы и помещены в аэронавигационные базы
данных.
В последние годы в Госкорпорации по ОрВД было создано
подразделение, курирующее разработку аэродромных схем в России, а на
курсы стали приезжать специалисты по организации воздушного движения.
Произошедшие перемены позволяют надеяться на то, что в ближайшем
будущем процесс перехода на критерии ICAO в России будет завершен, а
качество аэродромных схем кардинально улучшится.
Поскольку в переходный период использовались как старые, так и
новые термины и сокращения, связанные с построением и публикацией
аэродромных схем, то в данном учебном пособии этому вопросу уделено
особое внимание. Используемые термины выделяются по тексту жирным
наклонным шрифтом, а для сокращений приводится полная расшифровка.
7
Современные полеты уже трудно представить без использования
средств
зональной
навигации,
основу
которой
составляют
аэронавигационные базы данных. Поэтому в учебное пособие включен
раздел о кодировании процедур маневрирования с описанием возможных
проблем, обусловленных недостатками в разработке и публикации
аэродромных схем.
В этом разделе дается общее представление о
кодировании аэродромных схем, необходимое дизайнеру процедур для
осуществления своей деятельности. Подробный учебный материал о
содержании баз данных и правилах кодирования дается студентам в курсе
«Автоматизированные системы аэронавигационного обеспечения полетов».
Одним из результатов построения схем является расчет безопасных
высот пролета препятствий, которые используются при назначении
эксплуатационных минимумов. Порядок определения эксплуатационных
минимумов также приведен в конце учебного пособия.
Автор надеется, что читатели смогут найти в данном учебном пособии
ответы на интересующие их вопросы по аэронавигационному обеспечению
полетов в районе аэродрома.
Автор выражает благодарность Ю.Н. Сарайскому и А.В. Липину за
ценные замечания и предложения, О.Е. Архиповой и Е.А Нурсеитову за
помощь в подготовке рисунков, П.В. Лебедеву за описание проблем,
возникающих при кодировании баз данных.
8
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕДУРАХ МАНЕВРИРОВАНИЯ
1.1 Маршрут, процедура, схема
Весь полет можно разбить на два больших этапа: полет во
внеаэродромном пространстве по маршруту и маневрирование в районе
аэродрома. В обоих случаях траектории полета и требования к точности
аэронавигации устанавливаются органами обслуживания воздушного
движения (ОВД). Маршрут полета всегда задается линиями заданного пути
(ЛЗП). Процедуры же маневрирования не всегда можно задать в виде ЛЗП. В
общем случае они представляют собой последовательность действий пилота
по управлению пространственно-временной траекторией полета.
В сборниках аэронавигационной информации (AIP) процедуры
представляются не только в виде текста, но и в виде схематических рисунков
на картах. Поэтому процедуры маневрирования в районе аэродрома обычно
называют "аэродромными схемами" (рис. 1).
Рис. 1. Пример аэродромной схемы
9
Процедуры маневрирования (аэродромные схемы) разрабатываются
для следующих этапов полета:
а) процедуры вылета: от момента взлета до точки начала полета по
маршруту ОВД;
б) процедура прибытия: от момента схода с маршрута ОВД до начала
процедуры захода на посадку;
в) процедура захода на посадку: от установленной точки в районе
аэродрома до посадки;
г) процедура ухода на второй круг: от момента прерывания захода на
посадку до выхода:
- в точку процедуры захода на посадку (для повторного захода) или
- в точку ожидания, или
- в точку начала полета по маршруту ОВД на запасной аэродром;
д) процедура ожидания: для ожидания дальнейших указаний органа
ОВД ;
е) аварийные процедуры: для случаев потери радиосвязи, отказа
двигателя ("one engine out") и т.п.
ж) специальные процедуры: для снижения шума, для тренировок и т.п.
Процедуры маневрирования разрабатывает дизайнер процедур
(procedures designer). Для этих целей, как правило, используется
специализированное программное обеспечение (рис.2)
Рис. 2. Пример программного обеспечения дизайнера процедур
10
В Российской Федерации, как и в большинстве стран-членов ICAO,
при разработке процедур маневрирования руководствуются doс. 8168
PANS-OPS
ICAO
(Правила
аэронавигационного
обслуживания.
Производство полетов воздушных судов). Этот документ состоит из двух
томов.
Том I "Правила производства полетов",
предназначенный для
летных экипажей. Он содержит эксплуатационные правила, а также
основные критерии построения аэродромных схем, чтобы показать летному
экипажу необходимость строго придерживаться опубликованных схем для
обеспечения и поддержания приемлемого уровня безопасности полетов.
Том II "Построение схем визуальных полетов и полетов по
приборам", предназначенный для дизайнеров процедур и содержит правила
построения схем, описание зон учета препятствий и требований по запасам
высоты над препятствиями.
Документ 8168 PANS-OPS ICAO основан на эксплуатационной
практике и содержит критерии построения аэродромных схем для обычных
(штатных) условий производства полетов по приборам. Опубликованные в
AIP схемы называются стандартными (standards). Они кодируются и
помещаются в аэронавигационную базу данных, которая используется
бортовыми комплексами и автоматизированными системами управления
воздушным движением.
Запасные схемы в особых случаях (Contingency procedures in special
cases) для нештатных и аварийных ситуаций в соответствии с Приложением
6 ICAO разрабатывает эксплуатант. Так, например, для каждого аэропорта
эксплуатант проверяет возможность выполнения взлета по опубликованной
стандартной процедуре при одном отказавшем двигателе и, в случае
необходимости, разрабатывает и согласовывает с администрацией аэропорта
собственную процедуру ("one engine out procedure ") или устанавливает
ограничения по максимально-допустимой взлетной массе.
Орган ОВД аэропорта может разработать и опубликовать в AIP общие
для всех эксплуатантов процедуры на случай нештатных и аварийных
ситуаций, а также тренировочных полетов. Однако это не освобождает
эксплуатанта от необходимости выполнения анализа возможности
реализации этих процедур и установления эксплуатационных ограничений.
Например, анализ опубликованной в AIP стандартной процедуры на
случай отказа одного двигателя (EOSID - Engine out Standard instrument
departure) может потребовать от эксплуатанта уменьшения максимальнодопустимой взлетной массы для конкретного типа ВС.
Аэродромные схемы разрабатываются в целях обслуживания
воздушного движения и предотвращения столкновения ВС с препятствиями
и другими воздушными судами. Опубликованные в AIP аэродромные схемы
нельзя рассматривать как обыкновенную аэронавигационную информацию.
Аэродромные схемы - это письменное указание органа ОВД, которое пилот
обязан выполнять беспрекословно. Любое отклонение от установленной
11
схемы является грубым нарушением правил полетов и несет в себе угрозу
безопасности полетов. Для того чтобы выполнить схему правильно, пилот
обязан правильно ее понимать, а для этого ему необходимо знать основные
принципы построения аэродромных схем и их условные обозначения на
картах.
Основными критериями при разработке аэродромных схем являются
безопасность, экономичность, эффективность использования воздушного
пространства, соответствие экологическим требованиям и эргономичность.
Критерий безопасности требует, чтобы схемы исключали возможность
столкновений воздушных судов с наземными препятствиями и другими
воздушными судами.
Критерий экономичности требует, чтобы схемы выполнялись с
минимальным расходом топлива и времени.
Критерий эффективности использования ВП требует обеспечить
максимальную пропускную способность аэропорта
и обеспечить
максимально-возможное количество взлетов и посадок.
Критерии соответствия схем экологическим требованиям требуют
снижения шума над населенными пунктами, уменьшение эмиссии вредных
веществ в результате сгорания топлива в двигателях.
Критерий эргономичности требует, чтобы при выполнении полета
использовались оптимальные профили снижения и набора высоты, пилот не
испытывал дефицита времени при выполнении процедур, а диспетчеру было
удобно осуществлять управление воздушным движением.
1.2 Наведение - основа построения аэродромных схем
Схемы могут разрабатываться как для полетов по ППП, так и для
полетов по ПВП. В любом случае, схема должна обеспечивать наведение и
установленный запас высоты над препятствиями.
Наведение ( track guidance) – это наличие у пилота возможности
непрерывно иметь информацию об уклонении ВС от заданной траектории
или о требуемом направлении и высоте полета. От того, каким образом
обеспечивается наведение, зависят траектория полета, размеры и
конфигурация
зон учета препятствий, а также запасы высоты над
препятствиями. Различают навигационное и диспетчерское наведения.
Навигационное наведение основано на информации от бортовых
навигационных приборов и систем, а диспетчерское наведение – на
выполнении команд диспетчера.
Наведение может осуществляться либо только в горизонтальной
плоскости (2D –наведение, LNAV), либо в горизонтальной и вертикальной
плоскостях (3D-наведение,VNAV), либо в обеих плоскостях с
выдерживанием заданного времени прохождения точек пути (4D-наведение,
TNAV).
12
В настоящее время основными видами наведения являются 2D - и 3D –
наведения, но в перспективе при маневрировании в районе аэродрома
рассматривается переход на 4D-наведение, что позволит повысить
пропускную способность и безопасность полетов.
1.3. Навигационное наведение
Навигационное наведение может быть обеспечено с помощью
традиционных навигационных средств или систем зональной навигации
(систем RNAV).
Для навигационного наведения при построении традиционных
аэродромных схем на основе традиционных навигационных средств
применяются:
а) 2D-наведение:
- VOR ( VHF omnidirectional radio range - всенаправленный ОВЧрадиомаяк);
- DME (Distance measuring equipment - дальномерное оборудование);
- NDB, Locator (Non-directional radio beacon - ненаправленный
радиомаяк , приводная радиостанция-ПРС);
- LOC (Localizer – курсовой радиомаяк , КРМ) или аналогичные
средства ( LDA - Localizer type directional aid, SDF- Simplified
directional facility);
б) 3D-наведение:
- ILS (Instrument landing system – система посадки по приборам) или
аналогичные (РМС – радиомаячные системы типа СП, IGS Instrument Guidance System) ;
- MLS (Microwave landing system -микроволновая система посадки).
В традиционных схемах обычно предусматривается полет в
направлении на/от угломерного навигационного средства (VOR или NDB)
или по дуге окружности от маяка DME.
Для навигационного наведения при построении аэродромных схем
зональной навигации
используются следующие наземные и/или
космические средства:
- VOR/DME;
- DME/DME;
- DME/DME/IRU (IRU - Inertial reference unit - блок инерциальной
навигационной системы) ;
- GNSS (Global Navigation Satellite System — глобальная спутниковая
навигационная система);
- SBAS GNSS ( Satellite-Based Augmentation System – спутниковая
система функционального дополнения GNSS);
- GBAS GNSS (Ground-Based Augmentation System - наземная система
функционального дополнения GNSS).
13
В схемах зональной навигации наведение 3-D может быть обеспечено
спутниковой навигационной системой, а также комплексированием
системы RNAV с барометрическим высотомером (баро-VNAV).
Схемы зональной навигации обязательно кодируются и помещаются в
бортовую базу данных. В настоящее время все современные воздушные суда
оборудованы системами RNAV, которые обеспечивают более точное
выдерживание заданной траектории по сравнению с предыдущим
поколением оборудования, а также позволяют выполнять полет по любой
желаемой траектории (а не только проходящей через наземный маяк) в
автоматическом режиме. Это дает возможность использовать оптимальные
траектории полетов, сокращать время полета и расход топлива, а также
увеличивать пропускную способность аэродрома за счет сужения защитных
зон для линий пути. Поэтому разработчики схем постепенно заменяют
старые традиционные схемы новыми схемами зональной навигации.
Для того, чтобы уже сейчас частично использовать преимущества
современных ВС, все традиционные схемы на всех аэродромах мира
описаны в виде схем зональной навигации , закодированы и содержатся в
бортовых базах данных системам RNAV. Это значит, что пилот может
выполнить установленную традиционную схему в автоматическом режиме
с помощью имеющейся на самолете системы RNAV. При этом фактическая
траектория полета будет близка к той, которая имела бы место при
маневрировании в штиль с использованием традиционных навигационных
средств. Обязательным условием для применения в этом случае систем
RNAV является наличие закодированной схемы в бортовой базе данных.
Пилот не имеет право во время полета изменять закодированные в базе
данных схемы.
1.4. Диспетчерское наведение
При диспетчерском наведении выдерживание заданной траектории
полета основывается на информации или указании диспетчера УВД.
Диспетчер контролирует положение ВС относительно установленной схемы
и дает пилоту команды с целью недопущения отклонений от установленной
схемы.
Средствами контроля местоположения ВС при построении
аэродромных схем могут быть:
- радиолокатор;
- средства автоматического зависимого наблюдения (АЗН, ADS Automatic dependence surveillance);
- радиопеленгатор.
С помощью радиолокаторов обеспечиваются следующие виды
наведения:
а) 2D –наведение:
- аэродромный обзорный радиолокатор (ОРЛ-А, TAR- Terminal area
surveillance radar, ASR -Airport Surveillance Radar, SRE - Surveillance
Radar Element)
14
- трассовый обзорный радиолокатор (ОРЛ-Т, RSR - Route surveillance
radar);
б) 3D –наведение:
- посадочный радиолокатор (ПРЛ, PAR - Precision approach radar).
Примечание. Маневрирование в районе аэродрома на основе
диспетчерского наведения с использованием радиолокаторов
обычно
выполняется без установления аэродромных схем. Такой метод называется
"радиолокационным
векторением".
В
этом
случае,
диспетчер
руководствуется картой радиолокационного векторения (Radar Altitude
Chart), на которой указаны безопасные высоты для различных секторов в
районе аэродрома (рис. 3).
При векторении диспетчер задает пилоту магнитный курс и высоту
для вывода ВС на предпосадочную прямую при заходе на посадку или в точку
начала полета по маршруту (при вылете).
Рис. 3. Карта радиолокационного векторения
Диспетчерское наведение с помощью средств автоматического
зависимого наблюдения (ADS) основывается на использовании диспетчером
информации о положении и движении ВС, полученной по линиям передачи
15
данных от бортового оборудования (спутниковой навигационной системы
или других систем RNAV ).
При наведении по пеленгатору (рис. 4) пилот контролирует полет по
схеме на основе полученного от диспетчера обратного пеленга (QDM). При
этом ответственность за выдерживание установленных на схеме высот
возлагается на пилота.
Рис. 4. Пример схемы захода на посадку по радиопеленгатору
1.5. Визуальное маневрирование
В основном визуальное маневрирование используется при полетах по
ПВП. При визуальном маневрировании полет выполняется на визуальный
ориентир, вдоль линейного ориентира или параллельно линейному
ориентиру. При полетах по ППП визуальное маневрирование может
использоваться в схемах захода на посадку как продолжение установленной
схемы захода по приборам (Visual Approach). При визуальном
маневрировании пилот обязан знать характерные визуальные ориентиры, на
которых основана схема, естественные и искусственные препятствия.
На аэродромах, предусматривающих Visual Approach, публикуются
карты визуальных заходов на посадку (рис. 5).
Для визуального наведения также используются световые ориентиры
или бегущие световые дорожки разного цвета.
Разновидностью визуального захода на посадку при полетах по ППП
является заход с круга (Circle-to-land). Этот маневр выполняется на основе
непосредственного визуального контакта с ВПП, поэтому пилоту нет
необходимости изучать визуальные ориентиры и препятствия. От него
требуется обеспечить нахождение ВС в пределах установленной для
визуального маневрирования зоны и соблюдение опубликованной
безопасной высоты полета.
16
Рис. 5. Пример карты визуального захода на посадку
1.6. Навигационные спецификации
Основным назначением любого вида наведения является недопущение
уклонения ВС от установленной линии пути (траектории) на величину более
расчетного значения для конкретного вида и условий наведения (этап
полета, удаление от средства и т.п.). Опыт разработки аэродромных схем
позволил определить расчетные точностные характеристики средств
17
наведения, которые могут быть использованы при построении зон учета
препятствий и определения требуемых запасов высоты над препятствиями.
Развитие систем зональной навигации показало целесообразность
отказа от проектирования схем под конкретное навигационное оборудование
и перехода к проектированию схем под конкретные навигационные
возможности, определяемые перечнем навигационных спецификаций (PBN Performance-based navigation).
Вместо конкретного оборудования при таком подходе используется
навигационная спецификация, основанная на навигационной инфраструктуре
аэродрома. Под инфраструктурой понимается наличие спутниковых или
наземных навигационных средств на аэродроме.
Навигационная спецификация – совокупность требований к
воздушному судну и летному экипажу, необходимых для обеспечения
полетов в условиях навигации, основанной на характеристиках, в пределах
установленного воздушного пространства. Имеются два вида навигационных
спецификаций:
а) спецификация RNAV - навигационная спецификация, которая не
требует об бортового оборудования наличия функции автоматического
контроля
качества определения местоположения и формирования
предупреждений пилоту в случаях, когда расчетная вероятность нахождения
ВС в заданных пределах становится меньше установленного значения;
б) спецификация RNP - навигационная спецификация, которая не
требует об бортового оборудования наличия функции автоматического
контроля качества определения местоположения и формирования
предупреждений пилоту в случаях, когда расчетная вероятность нахождения
ВС в заданных пределах становится меньше установленного значения.
Навигационные спецификации имеют конкретные обозначения с
конкретным набором требований к инфраструктуре аэропорта, воздушному
судну и летному экипажу. Для маневрирования в районе аэродрома могут
быть использованы следующие навигационные спецификации:
а) спецификации «RNAV»: RNAV 5, RNAV 2, RNAV 1;
б) спецификации «RNP»: RNP 4, RNP-2, Basic-RNP1, Advanced-RNP1,
RNP APCH и RNP AR APCH.
Цифры в спецификациях означают половину ширины зоны
относительно ЛЗП (в м. милях), в пределах которой ВС должно находится
95% времени полета.
Для различных этапов полета могут применяться различные
навигационные спецификации, информация о которых публикуется на картах
в AIP .
Для выполнения полетов по схемам, для которых указаны
навигационные спецификации PBN эксплуатант
обязан обеспечить
выполнение всех требований к оборудованию ВС и подготовке экипажа,
предусмотренные данными навигационными спецификациями.
18
Существующие в настоящее время различные схемы зональной
навигации с установленными требованиями по точности также будут
приведены к стандартным навигационным спецификациям PBN. Так,
например, в марте 2007 года Соединенные Штаты Америки перешли от
типов А и В USRNAV на навигационную спецификацию PBN «RNAV 1», а
используемые в Европе схемы P-RNAV также планируют преобразовать в
спецификацию «RNAV 1».
Навигационная спецификация «RNAV 1» в настоящее время
представляется как наиболее оптимальная для района аэродрома на
переходный период к схемам PBN. Требования данной навигационной
спецификации обеспечиваются при использовании GNSS или DME/DME.
В будущем требования к точности и надежности навигации в районе
аэродрома будут повышаться, а соответственно будут устанавливаться
аэродромные схемы с более "жесткими" навигационными спецификациями.
2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ АЭРОДРОМНЫХ СХЕМ
2.1 Контрольные точки
2.1.1 Общие сведения о контрольных точках
Одними из элементов аэродромных схем являются контрольные
точки (fixes). С помощью контрольных точек устанавливают траектории
полета, обозначают смену этапов и режимов полета,
Контрольные точки должны обеспечивать наведение и возможность
определять момент их пролета с достаточной для эксплуатационной
применимости точностью. Контрольная точка может задаваться:
a) пересечением двух линий положения (при условии выполнения
полета по одной из них);
б) местоположением VOR, NDB или маркерного маяка (при условии,
что линия пути проходит через маркерный маяк и обеспечивается
наведением);
в) географическими координатами в системе WGS-84 или ПЗ-90.02
(для схем зональной навигации);
г)
местоположением,
контролируемым
по
диспетчерскому
радиолокатору.
Поскольку любые навигационные средства имеют погрешности, то и
полученное с их помощью местоположение ВС будет определено с
погрешностью.
Поэтому при разработке схем учитывается точность
определения момента пролета контрольной точки в зависимости от способа
ее формирования. Если пилот по приборам определил, что ВС находится в
контрольной точке, то фактическое местоположение ВС может находиться в
пределах некоторой области относительно данной контрольной точки. Эта
зона называется зоной допуска на контрольную точку. Размеры зоны
19
допуска на контрольную точку
зависят от
способа формирования
контрольной точки и погрешности навигационных средств
2.1.2. Контрольные точки пересечения
При формировании контрольных точек пересечения линий положения
(рис.6) учитываются
погрешности измерения данным средством
навигационного параметра (например, пеленга). Эти погрешности в общем
случае включают:
- погрешность работы наземного оборудования;
- погрешность работы бортового оборудования.
Рис.6. Пример формирования контрольных точек пересечением линий
положения
Поскольку погрешности являются случайными величинами, то
используются их значения, соответствующие вероятности
0.95. Для
нормального (гауссовского) закона распределения (а также для многих
других законов) этой вероятности соответствует значение погрешности,
равное двум средним квадратическим отклонениям (2 сигмы).
При определении суммарной погрешности по ее составляющим
следует иметь в виду, что дисперсия суммы случайных величин равна сумме
дисперсий слагаемых (дисперсия - это квадрат среднего квадратического
отклонения). Поэтому составляющие погрешности
складываются не
арифметически, а среднеквадратически, т.е. суммарная погрешность равна
квадратному корню из суммы квадратов составляющих.
Если навигационное средство используется для наведения ВС по
линии пути, то кроме погрешностей измерения навигационного параметра
учитываются также погрешности пилотирования, поскольку даже при
точной индикации параметра пилот (автопилот) не может абсолютно точно
выдерживать его заданное значение. Погрешность пилотирования также
среднеквадратически прибавляется к погрешностям измерения для
получения допуска на выдерживание ЛЗП.
20
В табл.1 приведены составляющие погрешностей для традиционных
навигационных средств и результаты их суммирования.
Таблица 1
Точностные характеристики навигационных средств
Тип погрешности
VOR
NDB
(ОПРС)
LOC
(КРМ)
Погрешность пилотирования 2σпил
Погрешность наземного оборудования 2σн.о.
Погрешность бортового оборудования 2σб.о.
Суммарная погрешность наземного и бортового
оборудования 2σ (н.о. + б.о).
Суммарная погрешность оборудования с
учетом пилотирования 2σ(пил + н.о. + б.о).
2.5
3.5
2.7
3
3
5.4
2
1
1
4.5
6.2
1.4
5.2
6.9
2.4
Для определения эксплуатационной применимости контрольной точки
используется
линейная величина, которая называется
допуск на
контрольную точку. Допуск на контрольную точку складывается из двух
расстояний вдоль линии пути до или после контрольной точки (рис. 7)
Рис. 7. Допуски на контрольные точки, задаваемые пересечением линий
положения
21
2.1.3. Контрольные точки, задаваемые местоположением средства
Для контрольных точек, задаваемых местоположением VOR, NDB
или маркерного маяка, зона допуска строится в пределах окружности,
образованной
горизонтальным
сечением
перевернутого
конуса
неопределенности над данным средством с вершиной в месте расположения
средства. Размер конуса маркерного маяка показан на рис. 8.
Рис.8. Размер конуса неопределенности для маркерного радиомаяка ILS.
Угол конуса, как правило, принимается равным 50° для VOR и 40° для
NDB. Зоны допуска на контрольные точки показаны на рис. 9. и рис. 10.
Рис. 9. Зона допуска на контрольную точку над VOR
22
Рис. 10. Зона допуска на контрольную точку над NDB
Линейные допуски на контрольную точку над навигационным
средством до и после ее пролета равны радиусу конуса на высоте полета.
2.1.4. Контрольные точки зональной навигации
Зоны допуска и линейные допуски на контрольные точки,
определяемые с помощью систем RNAV (точки пути, waypoint), образуются
поперечными (XTT) и продольными (ATT) допусками (рис.11), значения и
порядок расчета которых устанавливаются в Doc 8168 Vol.2 PANS OPS
ICAO для каждой используемой системы RNAV в зависимости от этапа
полета.
Рис. 11. Зона допуска на контрольную точку зональной навигации
Поперечный допуск (ХТТ) – это допуск на контрольную точку,
измеряемый перпендикулярно линии пути и определяемый допусками на
погрешности бортового и наземного оборудования, а также допуском на
технику пилотирования (FTT)
Продольный допуск (АТТ) - это допуск на контрольную точку вдоль
номинальной линии пути, определяемый допусками на погрешности
бортового и наземного оборудования.
Как видно из рисунка, линейные допуски на контрольную точку до и
после еѐ пролета равны продольному допуску (ATT).
23
2.1.5. Радиолокационные контрольные точки
Обычно диспетчерский радиолокатор не применяется в качестве
средства обозначения контрольных точек. Однако, если такая схема
создается, то в этом случае любая точка в районе аэродрома может
задаваться с помощью радиолокатора.
При определении допуска на радиолокационную контрольную точку
учитываются:
a) погрешность отображения (обычно 150 м или 3% от расстояния до
антенны);
b) разрешающая способность по азимуту (до некоторой степени
уменьшаемую с учетом обеспечиваемого диспетчером определения центра
цели);
c) допуск на технику пилотирования (которым учитывается
запаздывание связи, а также скорость полета воздушного судна); и
d) допуск на диспетчерскую технику (которым учитывается скорость
вращения антенны и скорость полета воздушного судна).
Суммарный допуск на контрольную точку представляет собой
результат среднеквадратичного суммирования. Расчетные
значения
приведены в табл. 2
Таблица 2
Значения допусков на радиолокационную контрольную точку
Параметр
TAR
RSR
в пределах 37 км.
в пределах 74 км.
(20 м.миль)
(40 м.миль)
Точность
1,1 км
0,6 м.мили
2,2 км 1,2 м.мили
отображения
Точность по азимуту 0,7 км
0,4 м.мили
1,5 км 0,8 м.мили
Допуск на технику
0,7 км
0,3 м.мили
1,4 км 0,7 м.мили
пилотирования
Допуск на
0,6 км
0,3 м.мили
1,1 км 0,6 м.мили
диспетчерскую
технику
Суммарный допуск ±1,6 км
±0,8 м.мили ±3,2 км ±1,7 м.мили
на КТ
2.2 Зоны учета препятствий
При построении аэродромных схем
необходимо обеспечить
безопасность от столкновения с наземными препятствиями. Препятствия в
районе аэродрома, используемые при построении схем, определяются по
результатам геодезической съемки. В дальнейшем необходимо осуществлять
постоянный мониторинг препятствий и при необходимости корректировать
схемы.
24
Препятствия, которые следует учитывать при определении безопасной
высоты полета на каждом участке схемы, определяются построением зоны
учета препятствий (ЗУП) для данного участка. Размер и конфигурация ЗУП
зависит от этапа полета и вида наведения.
Обычно ЗУП строится симметрично линии пути и состоит из основной
и дополнительной зон. Ширина ЗУП рассчитана в предположении, что ВС
будет находиться в ее пределах на протяжении 99,7% от всего времени
полета, из них в пределах только основной зоны – не менее 95%.
Дополнительная зона является внешней половиной каждой стороны
ЗУП (обычно 25% общей ширины). Для прямолинейных участков схемы
границы основной и дополнительной зон учета препятствий также являются
прямыми линиями, параллельными ЛЗП или расходящимися под
определенным углом.
В традиционных схемах при навигационном наведении от угломерного
средства ширина зоны учета препятствий увеличивается по мере удаления
от навигационного средства (рис. 12).
Рис. 12. Зона учета препятствий в традиционных схемах
Угол расширения этой зоны пропорционален точности средства, но
соответствует уже не двум сигмам (2σ), как при образовании контрольных
точек пересечения, а трем (3σ). Например, угол расширения ЗУП для NDB
составляет 10,3 °, а для VOR - 7,8 °,
Для схем зональной навигации зона учета препятствий, как правило,
устанавливается в виде симметричной полосы относительно линии заданного
пути (рис. 13).
25
Рис. 13. Зона учета препятствий в схемах зональной навигации
Ширина ЗУП для схем зональной навигации основана на поперечном
допуске (XTT), учитывающим общую погрешность системы RNAV в
боковом отношении (NSE) и погрешность пилотирования (FTE).
Утверждение, что ВС не выйдет за границы дополнительной зоны и будет
находиться в пределах ЗУП с вероятностью 99,7%
основано на
предположении о том, что являющаяся случайной величиной суммарная
погрешность (определения боковой координаты и пилотирования)
подчиняется нормальному закону распределения Гаусса. Однако известно,
что в случае отклонений (включая грубые «промахи»), превышающих три
сигмы (3σ), говорить о нормальном законе распределения нет оснований. В
этом случае часто используется закон Лапласа, хотя из-за отсутствия
требуемого объема статистики для больших отклонений точно определить
закон распределения не представляется возможным.
Поэтому для учета отклонений, превышающих значение трех сигм (3σ),
в критериях построения схем зональной навигации для основных
применяемых в этом случае навигационных спецификаций PBN (RNP 4,
Basic RNP-1, RNP APCH, RNAV 1, RNAV 2 и RNAV 5) предусмотрено
добавление "буфера"(BV). Величина буфера основана на характеристиках
воздушного судна (скорость, маневренность и т. д.), этапа полета (время
реакции пилота, время воздействия погрешностей и т. д.). Величина буфера
приводится в таблицах для соответствующей навигационной спецификации и
в зависимости от этапа полета составляет:
- от 0,5 до 2,0 м. мили для кат. А, В,С,D;
- от 0,35 до 1,0 м. мили для кат. H.
Половина ширины ЗУП для схем зональной навигации обычно
определяется по формуле:
(½ W) = (1,5 × ХТТ + BV).
26
2.3 Спираль ветра
На участках разворота внешняя граница ЗУП строится с учетом
возможного относа ВС ветром. Внешне она похожа на расходящуюся
спираль, поэтому ее называют "спираль ветра". При ее построении
используется «всенаправленный ветер» (ветер, дующий в каждой точке в
сторону, противоположную центру разворота) со значением скорости,
определяемой по статистическим метеоданным на аэродроме на уровне
доверительной вероятности 95%. Это значит, что только в 5% случаев
реальная скорость ветра может превышать расчетную. Если статистических
данных по аэродрому не имеется, то принимается скорость ветра:
а) для схем вылета: 56 км/ч;
б) для схем захода на посадку: (12 h + 87) км/ч, где h – высота полета в
км.
Радиус внешней границы ЗУП при развороте R увеличивается
пропорционально увеличению угла разворота θ и для любого угла разворота
может быть рассчитан по формуле:
Rθ = r + (θ/ ω ) * (W/3600) (км) ,
где r – радиус разворота, в км;
θ – угол разворота, в градусах;
ω – угловая скорость разворота , в °/сек;
W – скорость ветра, в км/ч.
Для построения внешней границы ЗУП рассчитывается радиус спирали
ветра для дискретных значений углов разворота (например, через 30°) , а
полученные точки соединяются огибающей кривой. Пример внешней
границы разворота с учетом спирали ветра показан на рис. 14.
Рис. 14. Пример построения ЗУП при развороте в контрольной точке
27
Построение спирали ветра возможно также с использованием
огибающей трех последовательно увеличивающихся в радиусе окружностей.
Порядок построения спирали ветра в этом случае следующий (рис.15-19):
а) вдоль линии пути откладываются допуски на контрольную точку
начала разворота (∆1, ∆2) и параметр "С", учитывающий задержку с
разворотом за счет реакции пилота и постепенного достижения заданного
крена.
Рис. 15. Построение спирали ветра. Шаг 1
б) от точки О перпендикулярно продолжению лини пути до разворота
откладывается отрезок до точки E, равный радиусу разворота:
Рис. 16. Построение спирали ветра. Шаг 2
28
в) из центра в точке E строится окружность радиусом "Е". Радиус "Е"
учитывает влияние всенаправленного ветра. Его значение берется из таблиц
Doc 8168 Vol.2 PANS OPS ICAO или рассчитывается по формуле:
где
W - скорость ветра в км/ч; Vи - истинная скорость ВС, в км/ч ;
χ - угол крена.
г) на окружности ставятся точки "1", "2", "3":
Рис. 17. Построение спирали ветра. Шаг 3
д) для каждой точки рассчитывается радиус:
е) из каждой точки проводятся дуги окружностей соответствующего
радиуса:
29
Рис. 18. Построение спирали ветра. Шаг 4
ж) строится огибающая эти дуги линия, которая и будет «спиралью
ветра»:
Рис. 19. Построение спирали ветра. Шаг 3
30
2.4 Запасы высоты над препятствиями
Для каждого участка аэродромной схемы в зависимости от типа
наведения и этапа полета устанавливается минимальный запас высоты над
препятствиями (∆Нзап, MOC - Minimum obstacle clearance). Полный запас
высоты над препятствиями обеспечивается в пределах основной зоны учета
препятствий. В дополнительной зоне запас высоты над препятствиями
линейно уменьшается от полного запаса у внутреннего края до нуля у
внешнего края (рис. 20).
Рис. 20. Определение MOC в основной и дополнительной зонах
Минимальный запас высоты над препятствием, попадающим в
дополнительную зону, может быть определен методом линейной
интерполяции по формуле:
На горных аэродромах учитываются погрешность высотомера и
трудности осуществляемого пилотом управления воздушным судном,
возникающие при скорости ветра 37 км/ч (20 уз) и более. Дизайнеры
процедур, исходя из своего опыта и на основе консультаций с
эксплуатантами, в таких случаях увеличивают запасы высоты над
препятствиями на этапах полета вблизи земной поверхности. На отдельных
этапах полета МОС может быть увеличен до 100%.
2.5 Общий порядок определения минимальной безопасной высоты
Для каждого участка аэродромной схемы определяется минимальная
безопасная (абсолютная или относительная)
высота полета (Нмин),
обеспечивающая установленный запас высоты (MOC) над препятствиями в
зоне учета.
31
На конечном этапе захода на посадку минимальная безопасная высота
(Нмин) для каждого средства наведения публикуется в AIP в виде
абсолютной (OCA - obstacle clearance altitude) и/или относительной (OCH obstacle clearance height) высоты.
Когда речь идет о минимальной
безопасной высоте полета на конечном этапе захода на посадку и при этом
уровень отсчета не требует уточнения, то эту высоту обозначают как
OCA/H.
При построение аэродромных схем высоты пролета контрольных точек
назначаются таким образом, чтобы обеспечить оптимальный профиль
траектории, но они в любом случае не могут быть ниже Нмин.
В общем случае, при наличии основной и дополнительной зон учета
препятствий порядок определения Нмин следующий.
1). В зависимости от типа местности и этапа полета в соответствии с
Doc 8168 Vol.2 PANS OPS ICAO определить требуемый минимальный запас
высоты над препятствиями (MOC). Этот запас высоты должен быть
полностью обеспечен в основной зоне учета препятствий (МОСо = МОС).
Для примера, примем MOC = 300м.
2). Построить ЗУП и найти препятствия, подлежащие учету (рис.21).
В нашем примере учету подлежат:
- препятствия высотой 200, 150 и 60 м, попадающие в основную зону
ЗУП;
- препятствия высотой 420, 410 и 110 м, попадающие в
дополнительную зону ЗУП.
Не подлежат учету препятствия высотой 350, 320 и 270 м, поскольку
они не попадают в ЗУП.
32
Рис. 21. Учет препятствий на участке аэродромной схемы
3). Определить безопасную высоту полета для основной зоны учета
препятствий:
Нмино =Нпр мах + MOCo,
где Нпр. мах – максимальная высота препятствия, попадающего в
основную зону.
В данном случае, Нмино = 200 + 300 = 500 (м).
4). Определить безопасную высоту полета для дополнительной зоны
учета препятствий.
Поскольку в дополнительной зоне запас высоте над препятствиями
неодинаковый (он линейно уменьшается до нуля к внешней границе), то для
каждого препятствия, попадающего в дополнительную зону, следует
рассчитать безопасную высоту и выбрать наибольшее значение. Имеет
смысл выполнять расчет только для препятствий, превышающих
максимальное препятствие основной зоны. В данном случае, безопасные
высоты необходимо рассчитать только для препятствий высотой 420 и 410 м.
Расчеты для каждого препятствия выполняются следующим образом:
- определяется требуемый запас высоты над препятствием (рис. 15):
- определяется безопасная высота пролета препятствия
НминД =Нпр + MOCд
Допустим, что для препятствия высотой 420 м ширина дополнительной
зоны в месте расположения препятствия (Wд) равна 4, 63 км, а удаление
препятствия от внешней границы ЗУП (Y) равно 0,68 км. Для препятствия
высотой 410 м Wд также равна 4, 63 км, а Y = 1, 91 км.
Тогда, для препятствия высотой 420 м:
МОСД1 =(0,68/4,63) × 300 = 45 м (округление в бóльшую сторону)
Нмин Д1 =420 + 45 = 465 м.
Аналогично выполняются расчеты для препятствия высотой 410 м:
МОСД2 = =(1,91/4,63) × 300 = 124м (округление в бóльшую сторону)
Нмин Д2 =410 + 124 = 534 м.
33
Безопасная высота для дополнительной зоны выбирается как
максимальное значение безопасных высот пролета препятствий:
Нмин Д = max { Нмин Д1, Нмин Д2 } = max { 465 , 534 } = 534 м.
5). Определить безопасную высоту полета на участке аэродромной
схемы как максимальное значение
безопасных высот в основной и
дополнительной зонах:
Нмин =max { Нмин О , Нмин Д }.
В данном примере:
Нмин =max { 500 , 534 } = 534 м.
При выполнении полетов пилоту нужны не расчетные значения Нмин,
а установленные дизайнером процедур на их основе минимальные высоты
полета на участках маршрутов и высоты пролета контрольных точек.
Эксплуатант использует опубликованные в AIP для конечного этапа
захода на посадку значения OCA/H для расчета параметров
эксплуатационных минимумов:
- высоты принятия решения (DH/A - Decision Height/Altitude) и/или
- минимальной высоты снижения (MDH/A - Minimum Descent
Height/Altitude).
2.6 Скорости, используемые при расчете схем
При проектировании аэродромных схем скорость является наиболее
важным элементом летно-технических характеристик ВС. Оптимальные
скорости полета в зависимости от этапа и режима полета приводятся в
руководстве
по
летной
эксплуатации
ВС
(РЛЭ,
FCOM
Flight Crew Operation Manual). Поскольку скорости полета воздушных
судов могут существенно отличаться друг от друга, то принято решение
разрабатывать схемы не для одного типа ВС, а для категорий (группы
типов) ВС с примерно одинаковыми летно-технические характеристиками.
Критерием классификации самолетов по категориям является
приборная скорость пересечения порога ВПП, в 1,3 раза превышающая
скорость сваливания в посадочной конфигурации при максимальной
сертификационной посадочной массе (классификационная скорость, Vat).
Для самолетов устанавливается пять категорий (табл.3). Для
вертолетов критерий классификации по скорости сваливания неприемлем.
Поэтому на схемах, разработанных только для вертолетов, указывается
категория "Н" (Helicopter).
34
Таблица 3
Категории воздушных судов
Категория ВС
A
B
C
D
E
Диапазон классификационных
(Vat), км/ч
менее 169
169 - 223
224 - 260
261 - 306
307 - 390
скоростей
В том случае, когда вертолеты выполняют полеты как самолеты,
используются схемы, разработанные для самолетов категории А. Пилот
вертолета, выполняющий полет по схеме категории А, обязан знать
минимальные скорости для этой категории на различных этапах полета и не
допускать полет с меньшей скоростью, поскольку это может привести к
уклонению за пределы ЗУП и столкновению с препятствиями.
ВС более низкой скоростной категории могут использовать схемы для
ВС более скоростной категории. Например, на самолете категории А
допускается выполнение схем, разработанных для категорий A, В, С, D и E,
а на самолете категории E - только схем своей категории.
Для каждой категории ВС устанавливаются приборные скорости (IAS),
которые дизайнер процедур может использовать при построении
аэродромных схем. Для уменьшения количества схем и улучшения условий
управления воздушным движением рекомендуется разрабатывать схемы,
которые могли бы использоваться воздушными судами нескольких категорий
одновременно. Наиболее часто объединяются категории А,В и С,D. При
объединении категорий ВС схемы разрабатываются для более скоростной
категории ВС.
Там, где требования к воздушному пространству носят критический
характер, схема может разрабатываться с ограничениями IAS на отдельных
участках полета или с ограничением максимальной IAS для всей схемы без
ссылки на категорию. Эти ограничения публикуются на схемах в AIP.
При расчетах конкретных схем приборные скорости полета
в
зависимости от высоты аэродрома и температуры преобразуются в истинные
скорости полета (ТAS).
Истинная скорость находится умножением приборной скорости на
переводной коэффициент для данной абсолютной высоты и температуры. В
табл. 4 даны переводные коэффициенты для преобразования приборной
скорости (IAS) в истинную скорость (ТAS) для абсолютных высот до 7500 м
при отклонениях температуры на высоте от условий Международной
стандартной атмосферы (МСА) в пределах ± 30°С .
35
Таблица 4
Таблица перевода приборной скорости (IAS) в истинную скорость (ТAS)
Абсолютная
высота (м)
0
400
500
600
1000
1200
1500
1800
2000
2100
2400
2500
2700
3000
3300
3500
3600
3900
4000
4200
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
МСА30
0,9465
0,9644
0,9690
0,9736
0,9922
1,0018
1,0163
1,0312
1,0413
1,0464
1,0619
1,0672
1,0778
1,0940
1,1106
1,1219
1,1276
1,1449
1,1507
1,1626
1,1807
1,2119
1,2443
1,2779
1,3130
1,3494
1,3873
МСА20
0,9647
0,9831
0,9878
0,9925
1,0118
1,0216
1,0366
1,0519
1,0623
1,0676
1,0836
1,0890
1,1000
1,1167
1,1338
1,1455
1,1513
1,1692
1,1753
1,1875
1,2063
1,2385
1,2720
1,3068
1,3430
1,3808
1,4201
МСА10
0,9825
1,0015
1,0063
1,0111
1,0309
1,0410
1,0565
1,0723
1,0830
1,0884
1,1049
1,1105
1,1217
1,1390
1,1566
1,1686
1,1746
1,1931
1,1993
1,2120
1,2313
1,2645
1,2991
1,3350
1,3725
1,4115
1,4521
МСА
МСА+10 МСА+15 МСА+20 МСА+30
1,0000
1,0195
1,0244
1,0294
1,0497
1,0601
1,0760
1,0922
1,1032
1,1088
1,1257
1,1315
1,1431
1,1608
1,1789
1,1912
1,1975
1,2165
1,2229
1,2359
1,2558
1,2900
1,3256
1,3627
1,4013
1,4415
1,4835
1,0172
1,0372
1,0423
1,0474
1,0682
1,0789
1,0952
1,1118
1,1231
1,1288
1,1462
1,1521
1,1640
1,1822
1,2008
1,2135
1,2199
1,2394
1,2460
1,2594
1,2798
1,3150
1,3516
1,3897
1,4295
1,4709
1,5141
1,0257
1,0459
1,0511
1,0562
1,0774
1,0881
1,1046
1,1215
1,1329
1,1387
1,1563
1,1623
1,1743
1,1928
1,2116
1,2245
1,2309
1,2507
1,2574
1,2709
1,2917
1,3273
1,3644
1,4031
1,4434
1,4854
1,5292
1,0341
1,0546
1,0598
1,0650
1,0864
1,0973
1,1140
1,1310
1,1426
1,1485
1,1663
1,1724
1,1846
1,2032
1,2223
1,2353
1,2419
1,2619
1,2687
1,2824
1,3034
1,3395
1,3771
1,4163
1,4572
1,4998
1,5442
1,0508
1,0717
1,0770
1,0824
1,1043
1,1154
1,1325
1,1500
1,1618
1,1678
1,1861
1,1923
1,2048
1,2239
1,2435
1,2568
1,2635
1,2840
1,2910
1,3051
1,3266
1,3636
1,4022
1,4424
1,4843
1,5281
1,5737
36
3. МИНИМАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНАЯ ВЫСОТА В СЕКТОРЕ
Минимальная безопасная высота в секторе (МБВс, MSA - Minimum
sector altitude) устанавливается для каждого аэродрома, на котором имеются
схемы полетов по приборам. Они публикуются
в сборниках
аэронавигационной информации (рис. 22).
Рис. 22. Публикация MSA на аэродромных картах.
MSA
предназначена
для предотвращения
столкновений
с
препятствиями в случае уклонения ВС от установленной схемы и
обеспечивает запас высоты над препятствиями (MOC) по меньшей мере
равный 300 м (1000 фут) в пределах 46 км (25 м. мили) вокруг аэродрома.
При полетах в горных районах MOC составляет 600 м (2000 фут).
Центр MSA для традиционных схем устанавливается в аэродромном
навигационном средстве (VOR/DME, VOR, NDB,VDF).
Как правило, сектора устанавливаются кратными 90° и совпадают со
сторонами света относительно магнитного меридиана (рис.23).
Рис. 23. Сектора MSA
37
Допускается использование смещенных относительно меридиана
секторов, если это дает эксплуатационный выигрыш.
Если разница безопасных высот в смежных секторах не превышает 100
м ( 300 фут) то может устанавливаться единая MSA для этих секторов.
Когда по какой либо причине ( включая не связанное с векторением
указание диспетчера) ВС отклоняется от установленной аэродромной схемы,
то пилот обязан руководствоваться значениями MSA для предотвращения
столкновения с препятствиями. При выполнении полета по схеме пилот
выдерживает установленные схемой высоты, которые также являются
безопасными, но рассчитанными для конкретного участка схемы с учетом
оптимального профиля набора высоты или снижения.
Аналогом MSA для схем зональной навигации
является TAA
(Terminal arrival altitude), которая обеспечивает безопасный вывод ВС в
конкретную контрольную точку начального этапа захода на посадку (IAF –
initial approach fix) ( рис. 24).
Рис. 24. Сектор TAA
Зона учета препятствий больше сектора MSA (TAA) на 9 км (5 м.
мили) за счет буферной зоны. Безопасные высоты рассчитываются для
каждого сектора по формуле :
MSA (ТАА) = Hпр.mах + MOC
Полученное значение округляется в бóльшую сторону до величины
кратной 50 м (100 фут).
38
4. ПРОЦЕДУРЫ ВЫЛЕТА ПО ПРИБОРАМ
4.1 Общие сведения о процедурах вылета
Опубликованные
в
AIP
процедуры
вылета
называются
«стандартными». Они рассчитаны на штатные условия и определяют
одинаковый для всех эксплуатантов порядок действий при вылете.
Стандартный вылет по приборам (SID - Standard instrument
departure) - установленная и опубликованная в AIP процедура вылета по
правилам полетов по приборам (ППП), связывающая определенный порог
ВПП с пунктом начала полета по маршруту ОВД.
Традиционно повышенное внимание к безопасности полетов уделялось
и уделяется не вылету, а этапу захода на посадку по приборам, поскольку
данный этап предусматривает достаточно длительный полет по приборам
вблизи земной поверхности и переход от полета по приборам к визуальному
полету перед посадкой. Впервые требования к схемам захода на посадку
были опубликованы в 1951 г. и с тех пор несколько раз изменялись.
При вылетах же маневры вблизи земной поверхности выполнялись
визуально, а после набора безопасной высоты воздушное судно направлялось
в точку начала маршрута ОВД. Кроме того, особенности осуществления
вылета можно было уточнить непосредственно у специалистов аэропорта во
время предполетной подготовки. Поэтому первые критерии обеспечения
безопасности при вылетах по приборам были опубликованы только в 1983 г.
Они предусматривали принципы учета препятствий при вылетах по любому
направлению и по стандартным линиям пути. При вылетах по любому
направлению, если это было возможно, определялась высота и/или
контрольная точка первого разворота, после чего ВС могло безопасно
следовать в точку начала любого маршрута ОВД. Схемы вылета в данном
случае не публиковались.
При наличии существенных препятствий в районе аэродрома для
вывода ВС в точку начала каждого маршрута ОВД разрабатывалась
отдельная стандартная процедура вылета, основанная на определенных
навигационных средствах (VOR, VOR/DME, NDB). Эта процедура в виде
текста и схемы публиковалась в AIP (см. пример на рис. 1), чтобы пилот
имел возможность заранее изучить ее и обеспечить точное выполнение.
Применение стандартных процедур позволило учитывать препятствия только
вблизи предполагаемой линии пути, а не все препятствия окрестностях
аэродрома, как для вылетов по любому направлению.
С появлением систем RNAV возникла необходимость кодирования и
хранения в базах данных всех элементов воздушного пространства, в том
числе и процедур вылета. Для этой цели каждая опубликованная стандартная
процедура получила собственное обозначение (идентификатор), под которым
она должна публиковаться в AIP и храниться в базе данных. Применение
систем RNAV для маневрирования в районе аэродрома потребовало
заменить все вылеты по любому направлению на стандартные процедуры,
39
поскольку гораздо удобнее и безопаснее выполнять полет в автоматическом
режиме по заранее закодированной схеме.
В 1993 году впервые были опубликованы критерии обеспечения
безопасности для схем вылета с использованием систем RNAV, которые
призваны заменить схемы, основанные на обычных навигационных
средствах.
Схемы зональной навигации для вылета в основном представляют
собой маршрут (линию заданного пути), по которому должны следовать
воздушные суда после взлета. Очевидно, что они могут быть только
стандартными, потому что должны находиться в бортовой базе данных. А
это становиться возможным после их опубликования в AIP.
4.2 Запасы высоты над препятствиями и градиенты
При разработке схем вылета по приборам учитываются характер
окружающей аэродром местности (расположение и высота препятствий,
запретные зоны, населенные пункты, ограничения по шуму на местности и
т.п.), а также требования органов ОВД по организации воздушного
движения.
Схема вылета устанавливается для каждой ВПП, с которой может
выполняться взлет. Точка начала схемы вылета при разработке схемы
обозначается как DER ( departure end of the runway). Она устанавливается
(рис.25) над окончанием располагаемой дистанции взлета (РДВ, TODA Take-off distance available) на высоте 5 м над наивысшей точкой рельефа
местности в свободной зоне (CЗ, Clear Way).
Рис. 25. Расположение точки начала схемы вылета (DER)
40
Из-за разных уровней отчета значение высоты начала схемы вылета
обычно получается несколько ниже, чем используемое при расчетах
взлетных характеристик минимальное значение высоты к окончанию TODA ,
которое равно 10,7 м (35 футов).
Для пилота расположение точки DER принципиального значения не
имеет. Для него важно, чтобы при взлете к окончанию TODA высота полета
была не менее 10,7 м (35 футов) относительно порога старта, что достигается
правильными расчетами взлетных характеристик.
Основным критерием безопасности при построении любых
аэродромных схем является запас высоты над препятствием (МОС). MOC
равен нулю над DER и увеличивается на 0.8% от горизонтального расстояния
в направлении полета по мере удаления от DER. В горной местности MOC
может быть увеличен вдвое. Для обеспечения требуемого запаса высоты над
препятствиями на схемах вылета устанавливаются и публикуются градиенты
набора высоты (PDG - procedure design gradient).
Градиент набора высоты (PDG) – это тангенс угла наклона траектории,
выраженный в процентах.
Например, PDG= 4,5% означает, что на каждые 1000 м пройденного
расстояния высота должна увеличиваться на 1000 Х 0,045 = 45 м.
Требуемая для выдерживания PDG вертикальная скорость будет
зависеть от путевой скорости.
Например, при PDG = 4,5% и путевой скорости 252 км/ч (70 м/с)
требуемая вертикальная скорость будет равна 70 Х 0,045 = 3,2 м/с.
Схемы вылета разрабатываются для штатных условий, когда работают
все двигатели.
При построении схем учитываются только те препятствия, которые
пересекают поверхность обозначения препятствий (OIS - obstacle
identification surface), имеющую наклон вверх с градиентом 2,5% (для кат. Н
наклон OIS равен 4,2%) в направлении полета (рис. 26).
Если препятствия не пересекают OIS, то минимальный расчетный PDG
принимается для самолетов равным 3,3% (2,5% OIS + 0,8% MOC), а для
вертолетов 5,0% (4,2% OIS + 0,8% MOC).
Если
какое-либо
препятствие
пересекает
поверхность,
то
рассчитывается PDG, который обеспечит требуемый MOC над этим
препятствием.
PDG публикуется на схеме вылета, если его значение превышает 3,3% .
Если по достижении определенной высоты потребности в выдерживании
повышенного PDG нет, то на схеме указывается высота смены градиента
(Нсмг) и расстояние от начала схемы.
Схема вылета может предусматривать несколько PDG (и
соответственно несколько Нсмг).
При этом каждый последующий PDG обязательно должен быть
меньше предыдущего.
41
Рис. 26. Определение градиента набора высоты
PDG равный 3,3% на схемах не публикуется, а его использование при
построении схем не накладывает эксплуатационных ограничений.
Увеличенный PDG, который требуется до относительной высоты 60 м
(200 футов) (обычно обусловленный низкими близко расположенными
препятствиями), не публикуется.
Публикуются местоположение и превышение/относительная высота
близко расположенных препятствий, проникающих через OIS. Эти
препятствия должны визуально контролироваться пилотом при взлете или
учитываться при определении эксплуатационных ограничений.
4.3 Зоны учета препятствий при вылетах
4.3.1. Способы учета препятствий
Существует два способа учета препятствий:
- для вылетов по любому направлению;
- для вылетов по стандартному маршруту.
При вылетах по любому направлению учитываются сразу все
препятствия вокруг аэродрома. Данный способ целесообразно применять при
отсутствии специализированного программного обеспечения в случае, когда
по предварительной оценке в районе аэродрома нет существенных
препятствий, для которых потребовался бы повышенный градиент набора
высоты.
В остальных случаях применяется способ учета препятствий для
вылетов по стандартному маршруту, когда учитываются только препятствия
в полосе, связанной с номинальной линией пути (НЛП). НЛП - это одна из
возможных линий пути при выполнении процедуры вылета, где требуется
зона учета препятствий наибольших размеров.
42
Примечание. Независимо от применяемого принципа учета
препятствий разработанные схемы вылета публикуются в AIP как
стандартные именованные процедуры вылета (SID), для которых дается
текстовое описание и, как правило, публикуется изображение наиболее
правдоподобной линии пути.
Конфигурация ЗУП при вылетах зависит от вида наведения, наличия и
способов задания разворотов. Первый разворот может задаваться моментом
достижения установленной высоты (кроме схем зональной навигации) или
контрольной точкой. Минимальная относительная высота первого разворота
устанавливается 120 м для самолетов и 90 м для вертолетов. При наличии
препятствий по курсу взлета высота первого разворота назначается таким
образом, чтобы над любым учитываемым препятствием был достигнут и
обеспечивался до окончания вылета MOC не менее 90 м для самолетов и 80 м
для вертолетов.
В общем случае устанавливаются две зоны учета препятствий:
a) зона начала разворота (Зона 1) и
b) зона маневрирования (Зона 2).
Зоной начала разворота является зона, в пределах которой воздушное
судно проводит набор установленной высоты первого разворота (рис. 27).
Рис. 27. Зона начала разворота
43
Самую раннюю границу зоны начала разворота устанавливают на
удалении 600 м (см. рис. 27) в предположении, что самолеты не смогут
раньше занять минимальную высоту разворота 120 м. Для вертолетов самая
ранняя граница зоны начала разворота устанавливается в начале ВПП. Если
схема запрещает выполнение разворота до DER или начало разворота
задается контрольной точкой, то самая ранняя граница зоны начала разворота
устанавливается в DER.
Самая поздняя граница зоны разворота устанавливается:
a) при развороте в контрольной точке - допуском до пролета
контрольной точки;
b) при развороте на заданной высоте - местоположением, в котором
при наборе высоты с установленным PDG достигается высота первого
разворота.
В зоне маневрирования воздушное судно выполняет разворот и далее
следует установленной процедуре. Заканчивается вылет в точке начала
полета по маршруту ОВД.
Примеры построения зон учета препятствий приведены ниже.
4.3.2. Вылеты по любому направлению
4.3.2.1. Вылеты с разворотом на заданной высоте
Построение зоны начала разворота.
Часть Зоны 1 шириной 300 м между самым ранним возможным
началом разворота и точкой DER обозначим как "Зона 1а" (рис. 28). Она
необходима при вылетах с разворотом на высоте менее 200 м.
Рис. 28. Зона 1 для вылета с разворотом на высоте менее 200 м
44
Препятствия, попадающие в Зону 1a, учитываются только при
определении высоты первого разворота и не учитываются при определении
градиента набора высоты.
Минимальная высота первого разворота (H1) относительно уровня
точки DER составляет 100м для ВС категорий A, B и 120 м для C ,D. При
этом H1 должна быть не менее, чем на 90 м выше высоты самого высокого
препятствия в зоне начала разворота.
Порядок определения градиента в зоне начала разворота.
1). Определяются препятствия, которые попадают в зону начала
разворота.
2). Исключаются и не учитываются следующие препятствия:
а) не пересекающие поверхность оценки (OIS);
б) попадающие в Зону Ia ;
в) невысокие близкорасположенные препятствия, для которых
выполняется условие:
Нпр + МОС ≤ 60 м.
Примечание. Информация о таких препятствиях публикуется на
карте. Пилот при выполнении взлета обязан контролировать их пролет
визуально.
3) Определяется дальность до каждого препятствия (d) как кратчайшее
расстояние от точки DER до траверза препятствия.
4) Определяется требуемый градиент для безопасного пролета каждого
препятствия:
5) Выбирается наибольший градиент по препятствиям. Если
максимальный градиент по препятствиям меньше 3.3% , то устанавливается
минимальный PDG = 3.3%.
Построение зоны маневрирования.
Зона маневрирования (Зона 2) охватывает воздушное пространство
вокруг аэродрома. Она может быть построена в виде окружности с центром в
КТА и радиусом, обеспечивающим для PDG=3,3% набор высоты не менее
MSA или бóльших размеров в виде многоугольника, соединяющего точки,
фиксирующие начало полета по маршруту ОВД. При построении зоны в виде
окружности радиус определяется по формуле:
R≥ MSA/0,033
45
При построении зоны в виде многоугольника соединяются точки,
фиксирующие начало полета по маршруту ОВД (рис. 29).
Рис. 29. Зона 2 для вылета по любому направлению с разворотом на заданной
высоте
Безопасная высота выхода ВС в фиксированную точку определяется по
следующей формуле:
Порядок определения градиента в зоне маневрирования.
1) Определяется дальность до препятствий и фиксированных точек
начала маршрутов ОВД как кратчайшее расстояние от границы Зоны 1 (см.
рис. 29);
2) Для каждого препятствия определяется требуемый градиент:
MOC зависит от расположения препятствия относительно Зоны 1:
- впереди (на рисунке это препятствия 1 и 2);
46
- сбоку (на рисунке это препятствия 3 и 4);
- сзади (на рисунке это препятствие 5).
где Dр – расстояние от точки DER до дальней границы разворота;
D* - условное расстояние от точки DER до начала разворота,
определяемое для каждого препятствия, расположенного сбоку от Зоны 1
(см. рис. 29).
В любом случает минимальный запас высоты над препятствиями в зоне
маневрирования составляет 90 м, а максимальный - 300 м :
3). Определяются требуемые градиенты для вывода ВС на каждую
фиксированную точку начала маршрута ОВД на безопасной высоте:
4) Определяется градиент в зоне маневрирования как максимальное
значение из всех полеченных градиентов, но не менее 3,3%:
Примечание. Градиент в зоне 2 не может быть больше градиента в
Зоне 1:
Если условие не выполняется, то схему следует изменить.
4.3.2.1. Вылеты с разворотом в контрольной точке
При назначении контрольной точки первого разворота учитывается тот
факт, что в процессе разбега воздушные суда получают некоторое
«наведение по прямой» (рис.30). Это позволяет, помимо общих правил
формирования контрольных точек, задавать начало первого разворота
пролетом расположенного на продолжении осевой линии ВПП маркера, если
ширина его диаграммы направленности больше ширины зоны 1 в точке
установки маркера.
47
Рис. 30. Зона 1 для вылетов c разворотом в контрольной точке
Для данной схемы зона 1a отсутствует. Порядок расчета градиента в
зоне 1 такой же, как для вылета с разворотом на заданной высоте. Высота
первого разворота на схеме не указывается, но ее расчетное значение должно
соответствовать тем же требованиям, как и для вылета с разворотом на
заданной высоте.
Зона 2 строится аналогично вылету с разворотом на заданной высоте
(рис. 31).
Рис. 31. Зона 2 для вылетов c разворотом в контрольной точке
48
Разворот в зоне 1 начинаться не может. Самый ранний разворот
возможен на отрезке КК'. Дальность до препятствия и фиксированных точек
определяется как кратчайшее расстояние до отрезка КК'. Порядок
определения градиента в зоне 2 тот же, что и для схем с разворотом на
заданной высоте. При этом запас высоты над препятствиями независимо от
их расположения определяется по формуле:
4.3.3. Вылеты по стандартному маршруту
4.3.3.1 Общие сведения о вылетах по стандартному маршруту
При вылетах по стандартному маршруту зона учета препятствий
строится относительно номинальной линии пути (НЛП). НЛП на участках
разворота до 15˚ строится в виде ломаной линии, а свыше 15˚ в виде дуги
(рис. 32).
Рис. 32. Изображение НЛП при разворотах на угол до и более 15˚
Зона учета препятствий с внешней стороны разворота на угол более 15˚
строится в виде спирали ветра.
При вылете по стандартному маршруту можно учитывать наличие
наведения. В этом случае на схеме указывается значение пеленга или
радиала, по которому осуществляется наведение (рис. 33).
Рис. 33. Пример публикации линии пути с наведением
49
Зона наведения накладывается на зону учета препятствий и позволяет в
некоторых случаях уменьшить ЗУП (рис. 34).
Рис. 34. ЗУП с учетом наведения по VOR или NDB
Критерии и порядок расчета высоты первого разворота, запасов высоты
над препятствиями и градиентов набора высоты такой же, как и для вылетов
по любому направлению. Разница заключается в том, что будут учитываться
не все препятствия, а только те, которые попадают в ЗУП, связанную с
конкретной процедурой.
Если для определенных препятствий, попадающих в ЗУП стандартного
маршрута, или фиксированных точек начала маршрутов ОВД были уже
рассчитаны требуемые градиенты по методике вылета по любому
направлению, то их пересчитывать не нужно.
При построении ЗУП учитываются допуски на контрольную точку и
на технику пилотирования.
Допуск на технику пилотирования (на рисунках ниже обозначен
буквой «С») складывается из времени реакции пилота (3 с) и времени
достижения заданного крена (3 с).
Предполагается, что после того, как пилот наверняка определил
контрольную точку начала разворота, ВС продолжает двигаться по прямой
еще 6 с. Поэтому данный допуск рассчитывается как расстояние проходимое
ВС в течение 6с.
Ниже на рис. 35-39 приведены примеры построения ЗУП для вылетов
по стандартным маршрутам традиционных схем при различных условиях.
50
4.3.3.2 Примеры ЗУП для стандартных маршрутов традиционных
схем
Рис. 35. Вылет с разворотом на заданной высоте на угол до 15˚
Рис. 36. Вылет с разворотом на заданной высоте на угол более 15˚
51
Рис. 37. Вылет с разворотом в контрольной точке на угол до 15˚
Рис. 38. Вылет с разворотом в контрольной точке на угол более 15˚
( с дополнительной зоной)
52
Рис. 39. Вылет при наличии участка счисления пути
4.3.3.3 Примеры ЗУП маршрутов вылета для зональной навигации
Схемы вылета для зональной навигации представляют собой маршрут
полета, основанный на контрольных точках, заданных географическими
координатами. Если требуется указать систему RNAV, для которой
разрабатывалась схема, то она пишется подстрочным индексом. Например,
на схеме, рассчитанной на основе параметров для базовой GNSS будет
указано: «RNAVGNSS»
В схемах вылета для зональной навигации начало разворота задается
контрольной точкой. Контрольная точка (точка пути, Way Point ) бывает
двух типов : "fly-by" или "fly-over".
Точка пути типа «fly-by»
предусматривает начало разворота с упреждением, а точка пути типа «flyover» – без упреждения (рис. 40).
Рис. 40. Пример схемы вылета для зональной навигации
53
Правила построения ЗУП схем вылета для зональной навигации на
основе GNSS (RNAVGNSS) показаны на рис. 41 и 42.
Рис. 41. Стандартный маршрут RNAVGNSS с разворотом в точке «fly-by»
Рис. 42. Стандартный маршрут RNAVGNSS с разворотом в точке «fly-over»
54
Из рисунка видно, что после начального расширения от DER ширина
ЗУП для схем зональной навигации на основе GNSS остается постоянной до
достижения расстояния 56 км (30,0 м. мили) от КТА, а затем повторно
расширяется. При удалениях менее 28 км (15,0 м. мили) от КТА может
применяться меньшая ширина ЗУП (табл.5).
Таблица 5
Значение полуширины ЗУП в схемах вылета RNAVGNSS
Навигационная спецификация
RNP -4, далее 56 км от КТА (все кат.)
RNAV -5, далее 56 км от КТА (все кат.)
RNAV-1 и RNAV-2 ,далее 56 км от КТА (все кат.)
RNAV-1 и RNAV-2 ,до 56 км от КТА (все кат.)
RNAV-1 и RNAV-2 ,до 28 км от КТА (все кат.)
Basic RNP-1 далее 56 км от (кат. А, B,C,D)
Basic RNP-1 далее 56 км от (кат. Н)
Basic RNP-1 до 56 км от (кат. А, B,C,D)
Basic RNP-1 до 56 км от (кат. Н)
Basic RNP-1 до 28 км от (кат. А, B,C,D)
Basic RNP-1 до 28 км от (кат. Н)
Половина ширины ЗУП
14,82 км (8,0 м.мили)
10,69 км (5,77 м.мили)
9,26 км (5,0 м.мили)
4,63 км (2,5 м.мили)
3,70 км (2,0 м.мили)
6,48 км (3,5 м.мили)
4,63 км (2,5 м.мили)
4,63 км (2,5 м.мили)
4,07 км (2,2 м.мили)
3,70 км (2,0 м.мили)
3,43 км (1,85 м.мили)
Для схем зональной навигации, основанных на других системах
RVAV, установлены аналогичные правила построения ЗУП.
4.4 Скорости и крены
Размеры ЗУП на участках разворота прямо пропорциональны радиусу
разворота. Для расчета радиуса разворота обычно используется крен 15° и
максимальные приборные скорости по категориям ВС, которые представлены
в табл. 6.
Таблица 6
Скорости для расчета схем вылета
Категория ВС
A
B
C
D
E
H
Максимальная приборная скорость (IAS), км/ч (уз)
225 (120)
305 (165)
490 (265)
540 (290)
560 (300)
165 (90)
В случаях ограниченного воздушного пространства для уменьшения
размеров ЗУП дизайнер процедур может использовать меньшие значения
55
скоростей и/или увеличенное до 20° значение крена. В этом случае на схеме
указываются максимальная приборная скорость (IAS) и расчетный крен.
В схемах зональной навигации с навигационными спецификациями
«RNP» вместо IAS и крена указывается радиус разворота. Это означает, что
разворот независимо от ветра должен выполняться по линии пути в виде
окружности заданного радиуса.
56
5. СТАНДАРТНОЕ ПРИБЫТИЕ ПО ПРИБОРАМ
Для упорядочивания воздушного движения в районах аэродрома
устанавливаются и публикуются в AIP стандартные маршруты прибытия по
приборам.
Стандартный маршрут прибытия по приборам (STAR) установленный маршрут полета по ППП (рис.43), связывающий пункт на
маршруте ОВД с контрольной точкой схемы захода на посадку по приборам,
как правило, с контрольной точкой начального этапа захода на посадку (IAFInitial Approach Fix) .
Рис. 43. Пример публикации стандартных маршрутов прибытия (STAR)
57
Существует два способа учета препятствий:
- для прибытия с любого направления;
- для прибытия по стандартному маршруту.
При прибытии с любого направления высота полета до выхода в IAF
должна быть не ниже MSA (TAA). В этом случае нет необходимости
дополнительно строить ЗУП и определять минимальную безопасную высоту.
При прибытии
по стандартному маршруту учитываются только
препятствия в полосе, связанной с заданной линией пути (ЛЗП).
Примечание. Независимо от применяемого принципа учета
препятствий разработанные
маршруты публикуются в AIP как
стандартные именованные маршруты прибытия (STAR), для того чтобы их
можно было закодировать и разместить в навигационных базах данных.
Зона учета препятствий, как правило, состоит из основной зоны и
дополнительной.
Запас высоты над препятствиями (МОС) в основной зоне составляет
300 м (в горной местности 600 м), а в дополнительной линейно уменьшается
до нуля к внешней границе.
Прибытие по стандартному маршруту может осуществляться по
прямолинейным линиям пути или по дуге DME. Зона учета препятствий для
прибытия по прямолинейной линии пути показана на рис. 44.
Рис. 44. Пример ЗУП для прямолинейного участка
стандартного маршрута прибытия традиционных схем
До удаления 46 км от КТА ширина ЗУП сохраняется такой же, как и
для маршрута ОВД, а затем уменьшается под углом 30° до ширины ЗУП
начального этапа захода на посадку.
В Российской Федерации при определении минимальной безопасной
высоты на маршрутах ОВД ЗУП не имеет дополнительной зоны. Ширина
58
ЗУП может иметь два значения в зависимости от наличия или отсутствия
радиолокационного контроля (РЛК). При определении минимальной
безопасной высоты для участка прибытия учитывать наличие РЛК
нецелесообразно. Зона учета препятствий для данного случая представлена
на рис. 45.
Рис. 45. Пример ЗУП для стандартного маршрута прибытия традиционных
схем при отсутствии дополнительной зоны на маршруте ОВД
При прибытии по дуге DME переход от критериев полета по маршруту
к критериям прибытия начинается на удалении 45 км от IAF (рис. 46).
Данное расстояние отсчитывается по линии пути.
Рис. 46. Пример ЗУП для прибытия по дуге DME традиционной схемы
59
Для схем зональной навигации все точки пути имеют тип "fly-by" , т.е.
выполняются с упреждением как на маршрутах OВД (рис.47).
Рис. 47. Пример ЗУП для стандартного маршрута прибытия RNAVGNSS
Для схем зональной навигации до удаления 56 км ширина ЗУП
сохраняется такой же, как и для маршрута ОВД, а затем уменьшается по
углом 30° до ширины ЗУП начального этапа захода на посадку.
Порядок построения ЗУП на участках разворота показан на рис. 48.
Рис. 48. Порядок построения ЗУП на участке разворота
стандартного маршрута прибытия схемы зональной навигации
60
6. СХЕМЫ ОЖИДАНИЯ
6.1. Типовая традиционная схема ожидания с одной точкой входа
Использование зон ожидания в районе аэродрома позволяют
диспетчеру ОВД в условиях высокой интенсивности воздушного движения
регулировать поток воздушных судов. Схемы ожидания устанавливаются над
контрольными точками маршрутов прибытия, схем захода на посадку или
над специальными точками ожидания.
Схема ожидания с одной точкой входа типа "ипподром" (Racetrack),
состоит из двух прямолинейных участков (линии пути удаления – ЛПУ и
линии пути приближения – ЛПП) и двух разворотов на 180° (рис. 49).
Рис. 49. Конфигурация схемы ожидания с одной точкой входа
Наведение обеспечивается при полете по линии пути приближения с
использованием навигационного средства (VOR или NDB), расположенного
в контрольной точке ожидания.
Развороты выполняются с креном, обеспечивающим угловую скорость
разворота 3°/c (разворот на 180° будет длиться 1 мин), но не более 25°.
Время полета по ЛПУ (tЛПУ) на высотах до FL140 (4250 м) составляет
1мин, а выше – 1,5 мин.
Окончание полета по ЛПУ может также задаваться пересечением
линии положения (например, предельным расстоянием от DME). Схемы
ожидания рассчитываются под максимальное количество категорий ВС. При
этом используются значения приборных скоростей, представленных в табл.7.
Таблица 7.
Максимальные скорости полета при ожидании
Абсолютная высота/ эшелон, м
Самолеты
до 4250
>4250 - 6100
>6100 - 10350
Вертолеты
до 1800 м
выше 1800 м
IAS, км/ч
425
445
490
185
315
61
В некоторых случаях (например, для условий турбулентности) могут
использоваться увеличенные скорости, но для полета на увеличенных
скоростях требуется разрешение диспетчера ОВД.
Вход в схему ожидания возможен с любого направления.
Предусмотрены три сектора входа (рис. 50).
Рис. 50. Вход в схему ожидания
Вход из сектора 1 (параллельный вход, Parallel Entry ):
1. после пролета точки ожидания выполняется полет параллельно ЛПУ в
течение установленного для ЛПУ времени;
2. выполняется разворот внутрь схемы с обязательным пересечением
ЛПП;
3. осуществляется разворот с выходом на ЛПП и после повторного
пролета точки ожидания начинается полет по схеме.
Вход из сектора 2 (смещенный вход, Offset Entry, «вход каплей ):
1. после пролета точки ожидания выполняется полет внутрь схемы под
углом 30° к ЛПУ в течение установленного для ЛПУ времени;
2. выполняется разворот с выходом на ЛПП и после повторного пролета
точки ожидания начинается полет по схеме.
Вход из сектора 3 (прямой вход (Direct Entry): после пролета точки
ожидания выполняется полет по схеме.
62
При прибытии в точку ожидания по границе секторов в пределах ±5°
пилот имеет право самостоятельно выбирать правило входа, если иное не
указано на схеме.
Время полета по ЛПУ отсчитывается от траверза точки ожидания или
от момента выхода на ЛПУ, если разворот заканчивается после траверза. При
выполнении схемы ожидания пилот обязан использовать имеющиеся
возможности с тем, чтобы учесть влияние ветра при определении курса и
времени полета по ЛПУ.
Если диспетчер ОВД заранее задает время выхода из зоны ожидания,
то пилот рассчитывает количество необходимых кругов по схеме и, при
необходимости, на последнем круге уменьшает время полета по ЛПУ с тем,
чтобы оказаться в точке ожидания в заданное время.
При планировании маневра с целью выхода из зоны ожидания в
заданное время пилот должен на память знать время разворота ВС на 180° и
360° для рекомендованной скорости полета.
6.2. Традиционные схемы ожидания на основе VOR/DME
При наличии на аэродроме совмещенного маяка VOR/DME точка
ожидания может задаваться полярными координатами, что позволяет
размещать зону ожидания в стороне от основных потоков воздушного
движения, либо на удобном расстоянии от ВПП. Полет по ЛПП может
осуществляться как на маяк VOR, так и от него (рис. 51).
Рис. 51. Схема ожидания с использованием VOR/DME
Полет по ЛПУ ограничивается предельным расстоянием от DME . Если
дополнительно указывается ограничительный радиал, то он выдерживается
до достижения требуемого расстояния от DME, а затем выполняется
разворот на ЛПП.
При
применении
маяка
VOR/DME
могут
использоваться
альтернативные схемы входа в зону ожидания (рис. 52).
Вход в зону ожидания осуществляется через дополнительную точку
ожидания по входному радиалу. По достижению ограничительного
63
расстояния осуществляется
приближения.
разворот
для
выхода
на
линию
пути
Рис. 52. Альтернативные способы входа в схему ожидания
6.3. Схемы ожидания для зональной навигации
Схемы
ожидания, предназначенные для выполнения полета с
использованием систем RNAV на основе VOR/DME, DME/DME, GNSS
могут быть достаточно разнообразны и иметь несколько точек входа.
На рис. 53 показана схема ожидания зональной навигации с двумя
точками входа.
Рис. 53 Схема ожидания зональной навигации с двумя точками входа
Зоны ожидания зональной навигации могут не иметь конкретной
схемы маневрирования. В этом случае публикуются координаты центра и
радиус зоны. Пилот может выбрать любую линию пути приближения к
контрольной точке, войти в схему зоны ожидания
выполнять
маневрирование с тем, чтобы находиться внутри указанного радиуса. В
пределах зоны ожидания также возможен полет по схеме типа "ипподром".
Для схем
ожидания зональной навигации с навигационными
спецификациями «RNP» предусматриваются четыре сектора входа (рис. 54).
64
Рис. 54 Сектора и правила входа в схему ожидания с навигационными
спецификациями «RNP»
Полеты по схемам ожидания зональной навигации осуществляются в
автоматическом режиме по линии пути максимально близкой к штилевой.
Для схем
ожидания зональной навигации с установленными
навигационными спецификациями «RNP» развороты выполняются по дуге
заданного радиуса независимо от ветра, влияние которого устраняется
автоматической корректировкой крена.
6.4. Определение безопасной высоты полета в зоне ожидания
Для определения безопасной высоты полета в зоне ожидания
препятствия учитываются в основной и буферной зонах. При необходимости
защищается зона входа в схему ожидания.
Основная зона ожидания (Basic Holding Area)
- воздушное
пространство вокруг схемы ожидания, установленное с учетом скорости
полета, расчетного ветра, погрешностей в выдерживании времени полета,
допусков на контрольную точку и так далее.
Буферная зона (Buffer Area) - пространство вокруг основной зоны
ожидания установленной ширины.
Для традиционных схем эта ширина составляет 9,3 км (5 м. мили) для
самолетов и 3,7 км (2 м.мили) для вертолетов.
65
Для
схем
ожидания
с
установленными
навигационными
спецификациями «RNP» эта ширина равна XTT +3,7 км, но не более 9, 3 км.
Запас высоты над препятствиями (MOC) в основной зоне ожидания и
зоне входа составляет 300 м.
Запас высоты над препятствиями (MOC) в буферной зоне представлен
в табл. 8.
Таблица 8
Запас высоты над препятствиями в буферной зоне
Расстояние от границы основной зоны ожидания
MOC, м
САМОЛЕТЫ
0 - 1,9 км (0 - 1,0 м.миля)
1,9 - 3,7 км (1,0 - 2,0 м.миля)
3,7 - 5,6 км (2,0 - 3,0 м.миля)
5,6 - 7,4 км (3,0 - 4,0 м.миля)
300
150
120
90
7,4 - 9,3 км (4,0 - 5,0 м.миля)
60
ВЕРТОЛЕТЫ (кат.Н)
0 - 3,7 км (0 - 2,0 м.миля)
линейно уменьшается от
300 до 0
В горной местности MОС в основной и буферной зонах увеличивается
вдвое.
Для зон ожидания справедлив общий порядок определения безопасной
высоты, описанный для ЗУП, имеющих основную и дополнительную зоны.
Примеры зон учета препятствий для традиционных схем ожидания и
схем ожидания с установленными навигационными спецификациями «RNP»
показаны на рис. 55 и рис. 56.
66
Рис. 55 Зона учета препятствий для традиционной схемы ожидания
Рис. 56 Пример зоны учета препятствий для схем ожидания
с навигационными спецификациями «RNP»
67
7. СХЕМЫ ЗАХОДА НА ПОСАДКУ ПО ПРИБОРАМ
7.1. Этапы захода на посадку по приборам
Процедура захода на посадку по приборам (Instrument Approach
Procedure) – это серия заранее намеченных маневров, выполняемых по
пилотажным приборам от контрольной точки начального этапа захода на
посадку (IAF - Initial Approach Fix) до посадки.
Заход на посадку по приборам, как правило, включает три этапа:
- начальный (Initial Approach Segment);
- промежуточный (Intermediate Approach Segment);
- конечный (Final Approach Segment).
Каждый этап начинается в соответствующей контрольной точке и
имеет свое назначение. Для каждого этапа устанавливаются требуемые
минимальные запасы высоты над препятствиями (МОС), правила построения
зон учета препятствий (ЗУП) и эксплуатационные ограничения (скорости,
градиенты, длины участков, углы пересечения линий пути и т.п.).
Начальный этап предназначен для снижения ВС на заданную высоту
с одновременным выводом его на предпосадочную прямую на необходимом
удалении от ВПП.
На промежуточном этапе, как правило, выполняется горизонтальный
полет с целью корректировки положения ВС относительно предпосадочной
прямой и подготовки к снижению на конечном этапе (довыпуск
механизации, установление требуемой скорости полета).
На конечном этапе осуществляется снижение по приборам до
момента установления пилотом необходимого визуального контакта с ВПП
или еѐ ориентирами, затем переход на визуальный полет и выполнение
посадки.
Линии пути промежуточного и конечного этапов обычно задаются
одной прямой линией ("предпосадочная прямая"), поэтому на этих этапах
используются одни и те же средства наведения.
Наведение на предпосадочной прямой обеспечивается посадочными
системами (ILS, MLS, ОСП, РСП), отдельными навигационными
средствами (VOR, NDB, LOC) или системами RNAV.
7.2. Виды и способы захода на посадку по приборам
Основными показателями качества наведения являются точность и
непрерывность.
Точность наведения на конечном этапе захода на посадку должна
быть такова, чтобы даже максимальные ошибки определения отклонения ВС
от заданной траектории обеспечивали безопасный вывод ВС в створ ВПП на
установленной для данного вида наведения высоте.
68
Непрерывность наведения должна гарантировать отсутствие
незапланированных перерывов в течение всего времени снижения ВС на
конечном этапе захода на посадку.
В зависимости от качества наведения на конечном этапе различают
четыре вида захода на посадку:
- неточный заход на посадку (NPA- Non-Precision Approach);
- точный заход на посадку (РА - Precision Approach);
- заход на посадку с вертикальным наведением (APV - Approach with
Vertical Guidance);
- визуальный заход на посадку (Visual approach).
Рекомендуемый угол наклона траектории снижения в схемах захода на
посадку (VPA- Vertical Path Angle) составляет 3°
Неточный заход на посадку (NPA) – это заход на посадку по
приборам, при котором
на конечном этапе с требуемым качеством
обеспечивается только 2-D наведение (наведение в горизонтальной
плоскости). Средствами наведения при неточных заходах являются:
для традиционных схем : LOC, LDA, SDF, VOR, ОСП, NDB,
Locator, ADS, ОРЛ-А, пеленгатор);
для схем зональной навигации: VOR/DME, DME/DME/IRU,
DME/DME, базовая GNSS, SBAS GNSS.
При выполнении неточных заходов (NPA) применяются следующие
процедуры управления траекторией в вертикальной плоскости на конечном
этапе захода на посадку:
- ступенчатое снижение;
- снижение с постоянным углом;
- непрерывное снижение на конечном этапе захода на посадку (CDFA
– Continuous Descent Final Approach).
Ступенчатое снижение
является традиционным методом
выполнения неточных заходов на посадку. Этот метод предполагает
снижение на конечном этапе с увеличенной по сравнению с расчетной
вертикальной скоростью до установленной высоты пролета контрольной
точки ступенчатого снижения или минимальной высоты снижения(MDA/H).
Максимальный градиент снижения должен быть менее 15%. Уход на
второй круг начинается по достижении установленной контрольной точки
(MAPt – Missed Approach Point) или раньше. Данный метод требует
использования высоких вертикальных скоростей снижения на участке до
достижения MDA/H и при его использовании не исключены ошибки
пилотов. Поэтому в настоящее время использовать данный метод при
выполнении неточных заходов на посадку не рекомендуется.
Снижение с постоянным углом предполагает снижения от
контрольной точки конечного этапа захода на посадку (FAF – Final
Approach Fix) до высоты 15 м (50 фут) над порогом ВПП с постоянным
углом. При приближении к MDA/H принимается решение либо продолжать
69
снижение с постоянным углом, либо выполнять выравнивание в полете на
или выше MDA/H, в зависимости от визуальных условий. Уход на второй
круг выполняется также как и для ступенчатого снижения.
Непрерывное снижение на конечном этапе захода на посадку
(CDFA) является наиболее предпочтительным методом выполнения
неточных заходов. Данный метод предусматривает непрерывное снижение
без промежуточных участков горизонтального полета от FAF или иной
оптимальной точки на конечном этапе до высоты 15 м (50 фут) над
посадочным порогом ВПП на основе выдерживания расчетных значений
вертикальной скорости. Вертикальная скорость может вычисляться
бортовым оборудованием (VNAV) или вручную. Вертикальная скорость
снижения рассчитывается, а затем корректируется для обеспечения
непрерывного снижения до высоты 15 м (50 фут) над посадочным порогом
ВПП или до точки, где для данного типа воздушного судна должен
начинаться маневр выравнивания перед посадкой. Снижение рассчитывается
и осуществляется таким образом, чтобы обеспечить пролет любых
контрольных точек на или выше установленных высот. Для CDFA не
устанавливается минимальная высота снижения (MDA/H), как это обычно
делается для неточных заходов. Уход на второй круг начинается по
достижении установленной высоты принятия решения (DA/H), аналогично
точным заходам и заходам с вертикальным наведением.
Разновидностью неточного захода на посадку с использованием
базовой GNSS, применимого только для вертолетов, является заход до точки
в пространстве (RNAV Pins Approach ). При таком заходе вертолет
выводится в контрольную точку, от которой имеется возможность выполнить
визуальный заход и посадку.
Точный заход на посадку (PA) - это заход на посадку по приборам, при
котором на конечном этапе с требуемым качеством обеспечивается 3-D
наведение (наведение в горизонтальной и вертикальной плоскостях).
Средствами наведения при точных заходах являются:
- для традиционных схем: посадочные системы, формирующие
электронную глиссаду снижения (ILS, IGS, РМС, MLS, PAR);
- для схем зональной навигации : GBAS GNSS.
Точный заход по радиомаячным системам может выполняться в
ручном, директорном или автоматическом режимах.
Уход на второй круг начинается по достижении установленной высоты
принятия решения (DA/H).
Заход на посадку с вертикальным наведением (APV) - это заход на
посадку по приборам, при котором на конечном этапе обеспечивается 3-D
наведение (наведение в горизонтальной и вертикальной плоскостях), однако
его качество не соответствует требованиям к точным заходам. Наведение при
заходах с вертикальным наведением обеспечивают системы RNAV.
70
3-D наведение на конечном этапе захода на посадку в системах RNAV
осуществляется расчетом отклонений пространственного места ВС от
виртуальной наклонной траектории, проходящей от расчетной точки
приземления на ВПП. Виртуальная наклонная траектория рассчитывается на
основании имеющейся в базе данных системы RNAV информации о
координатах и превышении посадочного порога ВПП, а также параметрах
схемы APV.
Существует два типа систем RNAV, обеспечивающих заходы на
посадку с вертикальным наведением:
а)
система "APV/баро-VNAV" (барометрическая вертикальная
навигация) навигационная система, которая выполняет расчеты
местоположения ВС на основе текущей барометрической высоты полета;
б) система "APV/GBAS" - навигационная система, которая выполняет
расчеты местоположения ВС на основе
информации от GNSS,
откорректированной с помощью станции наземного функционального
дополнения (GBAS – Ground-Based Augmentation System, ЛККС - локальная
контрольно-корректирующая станция), установленной вблизи рабочего
порога ВПП.
Большинство существующих систем RNAV обеспечивают функцию
APV/баро-VNAV. Основным недостатком таких систем является отсутствие
учета фактической температурной погрешности барометрического
высотомера, что при низких температурах воздуха приводит к выполнению
полета ниже расчетной траектории. Поэтому на схемах для APV/баро-VNAV
указываются минимальные температуры воздуха, при которых разрешается
выполнять такой заход. Для решения этой проблемы в современных системах
управления полетом (FMS – Flight Management System) добавлены
программы компенсации температурных погрешностей высотомеров.
Уход на второй круг начинается по достижении установленной высоты
принятия решения (DA/H).
Визуальный заход на посадку (Visual approach) является визуальным
продолжением захода на посадку по приборам и не требует допусков для
полетов по ПВП.
Целью Visual approach является сокращение времени полета за счет
следования к ВПП по более короткому пути, чем это предусмотрено
установленной схемой захода на посадку по приборам.
Visual approach может начинаться как по инициативе диспетчера, так и
по инициативе пилота в любой точке на этапах прибытия или начального
этапа захода на посадку при условии хорошей видимости наземных
ориентиров. При выполнении Visual approach ответственность за
благополучное завершение полета ложится на пилота. Принуждать пилота к
выполнению визуального захода запрещается.
Эксплуатант публикует в Руководстве по производству полетов (РПП)
процедуры подготовки пилотов, их допуска (включая необходимое
количество провозок) и выполнения Visual approach на каждом аэродроме.
71
При маневрировании вблизи ВПП, как правило, устанавливаются типовые
процедуры, обеспечивающие безопасность посадки.
Если в AIP на карте визуальных заходов опубликована предписанная
линия пути (Visual Approach With Prescribed Flight Tracks), то пилот следует
по указанной линии пути (рис.57).
Рис. 57. Visual Approach с предписанной линией пути
Для Visual approach эксплуатационные минимумы не публикуются, но
могут устанавливаться любые ограничения, связанные с погодой. Чаще всего
переход к визуальному заходу на посадку разрешается в том случае, когда
достигнута высота полета ВС ниже сообщаемой нижней границы облаков не
менее, чем на 300м (1000 фут). Это необходимо для того, чтобы после
72
перехода на визуальный полет, исключить попадание ВС в облака и потерю
визуального контакта с наземными ориентирами.
При подготовке к полету пилот обязан изучить карту визуального
захода на посадку (см. рис. 5), порядок выполнения данной процедуры на
конкретном аэродроме, знать характерные визуальные ориентиры, на
которых основана процедура, естественные и искусственные препятствия.
Визуальное завершение захода на посадку
Любой заход на посадку по приборам (не считая захода в условиях
нулевой видимости) заканчивается визуальным этапом, для которого
устанавливаются ограничения в виде эксплуатационных минимумов.
После установления пилотом визуального контакта с ВПП в
зависимости от маневра, требуемого для выравнивания ВС вдоль осевой
линии ВПП перед посадкой, все заходы на посадку и посадки по приборам,
делятся на два вида: straight-in landing и circle-to-land, для каждого из
которых публикуются отдельные минимумы (рис. 58).
Рис. 58. Пример публикации эксплуатационных минимумов
Straight–in landing означает визуальную посадку или автоматическую
посадку по приборам сразу по прямой (или визуальную посадку с
небольшим допустимым доворотом) на тот же порог ВПП, на который
выполнялся заход,
Для Straight–in landing устанавливаются требования к взаимному
расположению осевой линии ВПП и линии пути конечного этапа, по которой
прибывает ВС. При этом существует три варианта:
1) они совпадают;
2) они пересекаются, но при этом пересечение происходит не ближе
1400 м и под углом не более 30° для категорий ВС A, B и 15° для категорий
ВС С,D;
3) они не пересекаются, но направления различаются. При этом
боковое удаление линии пути конечного этапа от продолжения осевой линии
ВПП на расстоянии 1400 м от ВПП должно быть не более 150 м, а их угол
схождения не более 5° для всех категорий ВС.
В любом случае для Straight–in landing расчетный градиент снижения
не должен превышать 6,5% (угол снижения не более 3,77°).
73
Если хотя бы одно из перечисленных требований не соблюдается, то
такой заход не может быть признан как Straight–in landing. В этом случае
может быть использован маневр Circle-to-land.
Circle-to-land применяется во всех случаях, если посадка совершается
не на тот порог ВПП, на который обеспечивалось наведение на конечном
этапе захода на посадку по приборам или когда не могут быть соблюдены
критерии для Straight–in landing (например, высокий расчетный градиент
снижения) и поэтому посадка выполняется не сразу, а после визуального
круга над аэродромом.
7.3. Визуальный маневр «Circle-to-land»
Circle-to-land (другие названия : Circling, Circling approach, Circling
maneuvering, полет по кругу) требует выполнения перед посадкой некоторого
визуального маневра в пределах установленной зоны визуального
маневрирования. Чаще всего это визуальный маневр для посадки с обратного
направления, либо на другую ВПП (рис.59).
Рис. 59. Примеры выполнения Circle-to-land
Примечание. К вертолетам понятие "Circlе-to-land" не применяется.
Circlе-to-land обычно является продолжением существующих схем
захода на посадку по приборам, предусматривающих визуальное окончание в
виде Straight–in landing на определенный порог ВПП. При этом посадка
выполняется на другой порог ВПП или на тот же порог, но после выполнения
кругового маневра.
В некоторых случаях могут разрабатываться специальные линии пути
конечного этапа на условную (несуществующую) ВПП (рис. 60), которые
предназначены для вывода ВС в зону визуального маневрирования после
чего посадка заканчивается визуальным маневром Circlе-to-land.
74
Рис. 60. Пример использования условной ВПП
Эксплуатант публикует в Руководстве по производству полетов (РПП)
процедуры подготовки пилотов, их допуска и выполнения Circlе-to-land. Как
правило, порядок выполнения Circlе-to-land одинаков для всех аэродромов
(см. рис.59). Маневр, если это возможно, выполняется левым кругом.
Если в AIP опубликована предписанная линия пути (Circlе-to-land With
Prescribed Flight Tracks), то эксплуатант разрабатывает процедуры для
выдерживания указанной линии пути (рис. 61).
Рис. 61. Пример предписанной линии пути для Circlе-to-land
При выполнении маневра Circle-to land пилот обязан обеспечить
нахождение ВС в пределах установленной зоны визуального маневрировании
(ЗВМ), которая одновременно является зоной учета препятствий для
определения минимальной безопасной высоты (OCA/H).
Зона визуального маневрирования (рис. 62) устанавливается единой
для всего аэродрома с использованием радиусов от порогов ВПП,
рассчитанных с учетом категории ВС и высоты визуального полета.
75
Рис. 62. Зона визуального маневрирования для Circlе-to-land
Радиус (R) от порога ВПП рассчитывается для каждой категории ВС
как сумма двух радиусов разворота и прямолинейного участка полета.
Пилот обязан знать радиусы ЗВМ для своей категории ВС поскольку
они, как правило, в сборниках АНИ не публикуются.
В пределах ЗВМ может быть выделен сектор, в пределах которого
визуальное маневрирование запрещено.
Этот сектор ограничивается тремя линиями (см. рис.62):
- границей ЗВМ;
- границами поверхностей захода на посадку по приборам согласно
Annex 14 ICAO;
- границами летного поля.
Запрещается выделять этот сектор ограничительными пеленгами,
радиалами или дальностями от навигационных средств.
Примечание. При наличии на аэродроме одной ВПП запретный сектор
может находиться только с какой-либо одной стороны от осевой линии
ВПП.
Графическое изображение ЗВМ на картах захода на посадку в данном
случае не требуется, а дается текстовое предупреждение (см. рис. 58).
Например: «Визуальное маневрирование к северу от аэродрома
запрещено (Not authorized North of airport)».
76
Запас высоты над препятствиями (MOC) в зоне визуального
маневрирования (ЗВМ) составляет не менее:
- 90 м ( 300 фут) для ВС кат. А, В;
- 120 м (400 фут) для ВС кат. С, D.
Минимальная безопасная высота рассчитывается по формуле:
OCA/H =Нпр.мах + MOC,
где Нпр.мах – максимальная высота препятствия в ЗВМ.
В любом случае значение ОСН, отсчитываемое от уровня превышения
аэродрома не может быть ниже:
-
120 м
150 м
180 м
210 м
(400 фут) для ВС кат. А;
(500 фут) для ВС кат. В;
(600 фут) для ВС кат. С;
(700 фут) для ВС кат. D.
7.4. Расчетные скорости и крены при заходе на посадку
Для построения схем захода на посадку используются приборные
скорости (IAS), представленные в табл. 9
Таблица 9
Приборные скорости для расчета схем захода на посадку
Для перевода приборной скорости (IAS) в истинную (TAS)
используются переводные коэффициенты K (табл. 10). Истинная скорость
рассчитывается по формуле: TAS = K ∙ IAS.
При расчетах, как правило, используется переводной коэффициент для
условий МСА + 15°.
77
Таблица 10.
Переводной коэффициент для расчета истинной скорости
Абсолютная
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
высота, м
Переводной
коэффициент 1,0341 1,0511 1,0744 1,1046 1,1329 1,1623 1,1928 1,2245 1,2574
для MSA+15
Расчетными значениями крена на разворотах являются:
- 25° - на начальном, промежуточном и конечном этапах захода на
посадку по приборам, включая визуальный заход на посадку по
предписанной линии пути;
-20° - при выполнении Circle-to-land;
-15° - при уходе на второй круг.
7.5. Начальный этап захода на посадку по приборам
7.5.1. Назначение и виды начального этапа захода на посадку
Начальный этап захода на посадку начинается в контрольной точке
IAF (Initial Approach Fix) и заканчивается выходом на промежуточный или
конечный этапы захода на посадку.
Начальный этап может состоять из нескольких участков. На этих
участках, как правило, должно обеспечиваться наведение. Допускается
наличие в схеме участка без наведения – участка счисления пути (Dead
Reckoning Segment) - протяженностью не более 19км (10 м.мили).
Запас высоты над препятствиями (MOC) в основной зоне составляет
300м (1000 фут). Запас высоты над препятствиями в дополнительной зоне
линейно уменьшается до нуля к внешней границе.
Высоты пролета контрольных точек схемы устанавливаются
кратными 50 м или 100 футам и не должны быть меньше минимальной
безопасной высоты предшествующего этапа (участка) полета.
Максимальный градиент снижения на начальном этапе, который
могут применять дизайнеры процедур, равен 8%, а рекомендуемый - 5,2%.
Если промежуточный и конечный этапы захода на посадку, как
правило, представляют собой одну предпосадочную прямую, то начальный
этап захода на посадку может иметь различные конфигурации линий пути.
Поэтому, когда говорят слово «схема», то часто подразумевают один из
видов начального этапа захода на посадку по приборам для традиционных
схем.
В Doc 8168 PANS OPS ICAO содержатся правила построения зон учета
препятствий и эксплуатационные ограничения для следующих видов
начального этапа захода на посадку:
1. Начальный этап в виде прямолинейной линии пути.
78
2. Начальный этап в виде дуги окружности заданного радиуса от DME.
3. Начальный этап в виде схемы типа "ипподром" (аналог стандартной
схеме ожидания).
4. Обратные схемы (для прибытия с направления близкого к обратному
посадочному):
4.1. разворот на предпосадочную прямую (Base Turn);
4.2. стандартный разворот 45°/180°(Procedure Turn);
4.3. стандартный разворот 80°/260° (Procedure Turn);
5. Начальный этап в виде схем с участком счисления пути (схемы УСП):
5.1."U" – образный маневр (два разворота в одну сторону);
5.2. "S" – образный маневр (два разворота в разные стороны).
7.5.2. Начальный этап в виде прямолинейной линии пути
Начальный этап в виде прямолинейной линии позволяет вывести ВС на
предпосадочную прямую в контрольную точку промежуточного этапа захода
на посадку (IF – Intermediate Fix) по наиболее короткому пути. Для данных
схем обязательно используется навигационное наведение с помощью
угломерного радионавигационного средства, обычно расположенного в IAF
(рис. 63).
Рис. 63. Пример начального этапа в виде прямолинейной линии пути
Максимальный угол пересечения
промежуточного этапов составляет 120°.
линий
пути
начального
и
79
При углах пересечения 70° и более устанавливается контрольная точка
начала разворота на предпосадочную прямую. Для этой цели чаще всего
используется радиал упреждения VOR (рис. 64).
Рис. 64. Задание контрольной точки начала разворота на угол 70° и более
7.5.3. Начальный этап в виде дуги DME
Для построения данной схемы используется
(расположенный вблизи ВПП) маяк VOR/DME (рис. 65).
аэродромный
Рис. 65. Заход по дуге DME
Минимальный радиус дуги для самолетов составляет 13 км (7 м. мили),
а для вертолетов (кат. Н) – 9,3 км (5 м. мили). Остальные ограничения такие
же как и для прямолинейной линии пути.
Для выполнения данной схемы необходимо бортовое оборудование,
позволяющее в автоматически выполнять полет по дуге заданного радиуса.
Зоны учета препятствий для данного маневра показаны на рис.66.
80
Рис. 66. ЗУП для захода по дуге DME
7.5.4. Начальный этап в виде схемы "ипподром"
Схема «ипподром» (Race Track procedure) практически полностью
совпадает со стандартной традиционной процедурой ожидания с одной
точкой входа. Применяются те же три правила входа в схему: параллельный,
смещенный и прямой.
Схема «Ипподром» используется при прибытии с любых направлений
в случаях, если нет возможности выполнить заход по прямолинейной линии
пути или необходима потеря высоты, или в целях ожидания.
Отличие от зоны ожидания заключается в том, что время полета по
линии пути удаления (tЛПУ) может задаваться от 1 до 3 мин с интервалом в
0,5 мин. Это время рассчитывается для штиля и максимальных (при
отсутствии ограничений) приборных скоростей из таблицы (пересчитанных в
истинную скорость для условий МСА+15 °) с тем, чтобы обеспечить вывод
ВС на предпосадочную прямую на заданном удалении от ВПП.
При выполнении полета указанное на схеме время необходимо
скорректировать с учетом реальной истинной скорости ВС и ветра.
Началом отсчета времени полета по ЛПУ является момент пролета
траверза IAF или момент достижения курса следования по ЛПУ (если
разворот закончился после траверза IAF).
В качестве ограничения полета по ЛПУ могут использоваться радиал
или расстояние от DME (рис. 67).
81
Рис. 67. Схема типа «ипподром»
В отличие от существовавшего ранее прямоугольного маршрута схема
"ипподром" не имеет заданной ширины, а это значит, что при выполнении
разворота на ЛПУ необходимо выдерживать крен 25° до достижения курса
следования по ЛПУ. Полет по ЛПУ выполняется без наведения, поэтому курс
необходимо рассчитывать с учетом угла сноса.
При развороте на ЛПП обеспечивается вписывание в предпосадочную
прямую с использованием для наведения посадочных систем.
7.5.5. Начальный этап в виде обратных схем
К обратным схемам относятся два вида маневров:
- Base Turn - разворот на предпосадочную прямую;
- Procedure Turn (стандартный разворот 45°/180° или 80°/260°).
Обратные схемы применяются при прибытии в IAF из сектора ± 30° от
направления линии пути удаления (ЛПУ).
Для вывода ВС в требуемый сектор прибытия устанавливают зоны
ожидания (рис. 68):
Стандартные развороты могут быть левыми (Procedure Turn Left) или
правыми (Procedure Turn Right). Название процедуры зависит от стороны
начального отворота после окончания полета по ЛПУ.
82
Рис. 68. Вход в обратную схему
Стандартный разворот 45°/180° (рис. 69) выполняется в следующем
порядке:
1. После пролета IAF выполняется полет по ЛПУ в течение указанного
на схеме времени (скорректированного на фактическую скорость и ветер).
В качестве ограничения полета по ЛПУ могут также использоваться
контрольные точки, радиал или расстояние от DME.
2. Выполняется отворот на угол 45° влево или вправо в зависимости от
названия процедуры и продолжается полет по прямой в течение 1 мин для
ВС кат. А,В или 1 мин 15 сек для ВС кат. C, D. Время отсчитывается от
момента начала отворота.
3. Выполняется разворот на 180° для выхода на ЛПП под углом 45°.
Данный маневр может выполняться в автоматическом режиме, т.к.
предусмотрена возможность его кодирования в базе данных системы RNAV.
Он также более предпочтителен при заходе по курсоглиссадным системам
(ILS, РМС) поскольку разворот на ЛПП можно начинать в момент
отшкаливания курсовой планки индикатора пилотажного прибора.
Рис. 69. Левый стандартный разворот 45°/180°
83
Стандартный разворот 80°/260° (рис. 70) выполняется в следующем
порядке:
1. После пролета IAF выполняется полет по ЛПУ в течении указанного
на схеме времени (скорректированного на фактическую скорость и ветер). В
качестве ограничения полета по ЛПУ могут также использоваться радиал
или расстояние от DME.
2. Выполняется отворот на угол 80° влево или вправо в зависимости от
названия процедуры и сразу же разворот в противоположном направлении на
угол 260° с вписыванием в ЛПП.
Рис.70. Левый стандартный разворот 80°/260°
Разворот на предпосадочную прямую (рис. 71) выполняется в
следующем порядке:
1. После пролета IAF выполняется полет по ЛПУ с выдерживанием
заданного радиала (пеленга) в течении указанного на схеме времени
(скорректированного на фактическую скорость и ветер). В качестве
ограничения полета по ЛПУ могут также использоваться расстояние от DME
или ограничивающий радиал.
2. По окончании полета по ЛПУ выполняется разворот с вписыванием
в ЛПП.
Рис. 71. Развороты на предпосадочную прямую
84
7.5.6. Учет препятствий для схемы «ипподром» и обратных схем
Основная зона учета препятствий для "ипподрома" и обратных схем
охватывает воздушное пространство вокруг расчетных траекторий полета.
Она строится с помощью специальных компьютерных программ или с
помощью шаблонов (рис.72). Шаблоны и правила их использования
опубликованы в «Руководстве по шаблонам для схем ожидания, обратных
схем и схем типа «ипподром» (Doc 9371 ICAO). Шаблон также
можно
построить по формулам, приведенным в Doc 8162, Vol.2 PANS OPS ICAO.
Дополнительная зона шириной 9,3 км (5 м.мили) располагается с
внешней стороны основной зоны:
Рис. 72. Пример шаблона для схемы «ипподром»
7.5.7. Начальный этап в виде схем с участками счисления пути
Традиционные схемы с участками счисления пути (схемы УСП)
разрабатываются в случае, если особенности воздушного пространства и/или
инфраструктура аэродрома не позволяют построить схему захода на посадку
в виде прямолинейной линии пути. Схемы могут быть основаны на
использовании или совмещенного маяка VOR/DME, или двух маяков VOR,
или маяка VOR и NDB (ОПРС).
Схемы УСП бывают двух видов: "U" – образный маневр (рис. 73) и
"S" – образный маневр (рис. 74).
Максимальная длина участка счисления пути (участок DR) составляет
19 км (10м. мили), а минимальная : 9 км для "U" – образного маневра и
7 км для "S" – образного маневра.
Угол пересечения линий пути начального и промежуточного этапов
должен составлять 45°.
85
Рис. 73. Пример "U" – образных маневров
Рис. 74. Пример "S" – образных маневров
86
Порядок построения зон учета препятствий (ЗУП) показан на рис. 75 и
рис. 76.
Рис. 75. ЗУП для "U" – образных маневров
Рис. 76. ЗУП для "S" – образных маневров
87
Если при выполнении "S" – образных маневров точка начала разворота
на участок счисления пути (DR) задается пересечением радиала VOR или
пеленга NDB, то допуск на точку разворота не должен превышать 3,7 км.
Если оказалось, что допуск получается больше, то данный VOR или
NDB использовать для контроля начала разворота нельзя.
Для "U" – образных маневров имеются ограничения по размещению
IAF (рис. 77).
Рис. 77. Ограничения для IAF в "U" – образных маневрах
7.6. Промежуточный этап захода на посадку по приборам
Промежуточный этап предназначен для корректировки положения ВС
относительно предпосадочной прямой, изменения конфигурации, скорости и
положения ВС перед началом снижения на конечном этапе.
Он начинается в контрольной точке промежуточного этапа (IF Intermediate Fix) и заканчивается в точке начала конечного этапа захода на
посадку (FAF – Final Approach Fix или FAP – Final Approach Point).
Если начальный этап захода на посадку задается в виде схемы
"ипподром" или обратных схем, то:
а) промежуточный этап начинается в момент выхода ВС на
предпосадочную прямую и заканчивается в FAF или FAP, если они
установлены;
б) промежуточный этап отсутствует, когда нет ни FAF, ни FAP (после
выхода на предпосадочную прямую сразу начинается конечный этап).
Примечание. Если промежуточный этап отсутствует, то
необходимые процедуры выполняются на конечном этапе, который
увеличивается до необходимой длины и может предусматривать
горизонтальный полет.
88
Запас высоты над препятствиями (MOC) в основной зоне составляет
150 м (500 футов), а в дополнительной - линейно уменьшается до нуля к
внешней границе.
Высоты пролета контрольных точек схемы устанавливаются кратными
50 м или 100 футам.
Обычно на данном этапе предусматривается горизонтальный полет на
высоте необходимой для выхода в точку начала снижения на конечном этапе
(высота входа в глиссаду).
В случаях, если препятствия или иные причины не позволяют при
выполнении полета на начальном этапе обеспечить снижение ВС до
необходимой высоты, то дизайнеры процедур могут предусмотреть
снижение на промежуточном этапе с градиентом не более 5,2% (10% - кат.
Н).
Рекомендуемая (оптимальная) длина промежуточного этапа составляет
19 км ( 10 м. мили) для ВС кат. А, В, С, D и 9,3 км ( 5 м. мили ) для ВС кат. Н.
В зависимости от местных условий на аэродроме, схем и видов захода
на посадку длина промежуточного этапа может быть как больше, так и
меньше рекомендуемого значения.
Если на данном этапе предполагается снижение, то обязательно должен
быть предусмотрен горизонтальный участок полета перед переходом на
конечный этап захода на посадку не менее 2,8 км (1,5 м. мили) для ВС кат. С,
D и 1,9 км (1 м.миля) для ВС кат. А,В (рис. 78).
Для традиционных схем наведение на промежуточном этапе
осуществляется с использованием угломерных посадочных систем, поэтому
направление линии пути промежуточного этапа должно совпадать с
направлением линии пути конечного этапа (т.е образовывать одну
предпосадочную прямую).
Рис. 78. Дополнительный участок снижения на промежуточном этапе
89
Границы основной и дополнительной зон учета препятствий на
промежуточном этапе образуются путем соединения прямыми линиями
внешних границ зон учета препятствий начального и конечного этапов
(рис.79).
Рис. 79. Пример ЗУП промежуточного этапа
Если на конечном этапе отсутствует дополнительная зона, то границы
основной и дополнительной зоны начального этапа соединяются прямыми
линиями с границей основной зоны конечного этапа.
7.7. Конечный этап захода на посадку по приборам
7.7.1. Характеристики конечного этапа захода на посадку
Конечный этап захода на посадку начинается:
- при неточных заходах на посадку (NPA) - в контрольной точке FAF
(Final Approach Fix);
- при точных заходах на посадку (PA) и заходах на посадку с
вертикальным наведением (APV) – в точке пересечения установленной на
промежуточном этапе высоты полета с линией глиссады (FAP - Final
Approach Point, ТВГ - точка входа в глиссаду).
Конечный этап захода на посадку состоит из этапа полета по приборам,
при котором обеспечивается наведение с помощью посадочных систем, и
завершающего визуального этапа полета (Straight–in landing или Circle-toland) .
Визуальный этап полета начинается в момент установления
необходимого визуального контакта:
- с наземными визуальными ориентирами или непосредственно с ВПП
- в светлое время суток
90
- с огнями подхода или огнями ВПП - в темное время суток.
Конечный этап заканчивается посадкой. В случае, когда имеются
обстоятельства, дающие пилоту хотя бы малейшие основания сомневаться в
безопасном продолжении снижения, он обязан выполнить установленную
процедуру прерывания захода на посадку (ухода на второй круг).
На схемах PA и APV публикуется угол наклона глиссады (Glide Path
Angle ).
На схемах NPA, предусматривающих снижение с постоянным углом
или непрерывное снижение на конечном этапе захода на посадку (CDFA),
публикуется угол наклона траектории снижения (Descent Angle).
На схемах NPA, предусматривающих ступенчатое снижение,
публикуется градиент снижения (Descent Gradient)
Рекомендуемый наклон траектории снижения на конечном этапе
составляет 5,2% (3°), а максимальный не должен превышать:
- 6,5% (кат. А, В), 6,1% (кат. С, D) и 10,0% (кат. H) – для NPA со
ступенчатым снижением;
- 3,5° - для PA по категории I, APV и NPA (с постоянным углом и
CDFA);
- 3° - PA по категориям II и III.
Размеры и конфигурация зон учета препятствий, запасы высоты над
препятствиями (MOC) устанавливаются отдельно для каждой системы
посадки (рис. 80).
Рис. 80. Пример зоны учета препятствий на конечном этапе
неточного захода на посадку по VOR
91
Для схем NPA, APV значение MOC в основной зоне устанавливается не
менее 75 м (250 футов), а в дополнительной зоне линейно уменьшается до
нуля к внешней границе.
Для PA при определении OCA/H могут использоваться методы,
основанные на основных или дополнительных поверхностях оценки
препятствий (рис. 81), а также разработанная в ICAO компьютерная
программа модели риска столкновений.
Рис. 81. Пример поверхностей оценки препятствий
7.7.2. МВС и ВПР
Опубликованные в AIP безопасные высоты на конечном этапе захода
(OCH/A) используются эксплуатантом для расчета высоты, до которой
пилот может снижаться по приборам без визуального контакта с ВПП или ее
ориентирами. Эта высота является важным параметром эксплуатационного
минимума.
Для PA, APV и NPA с CDFA этим параметром минимума является
высота принятия решения (ВПР), которая обозначается как DA/H.
DA/H (Decision Altitude/Height) – высота, на которой должен быть
начат уход на второй круг в случае, если пилотом не установлен
необходимый визуальный контакт с ориентирами для продолжения захода на
посадку или положение воздушного судна в пространстве, или параметры
его движения, или иные причины не обеспечивают безопасное выполнение
посадки (рис. 82).
92
Рис. 82. Высота принятия решения
Для NPA с постоянным углом снижения и со ступенчатым снижением,
а также для Circlе-to-land этим параметром минимума является минимальная
высота снижения (МВС), которая обозначается как MDA/H.
MDA/H (Minimum descent Altitude/Height) - высота, снижение ниже
которой запрещается в случае, если не установлен необходимый визуальный
контакт с наземными ориентирами для продолжения захода на посадку.
Горизонтальный полет на этой высоте возможен до установленной
точки ухода на второй круг (MAPt - Missed Approach Point), в момент
пролета которой (или раньше) должен быть начат уход на второй круг, если
пилотом не установлен необходимый визуальный контакт с ориентирами для
продолжения захода на посадку или положение воздушного судна в
пространстве, или параметры его движения, или
иные причины не
обеспечивают безопасное выполнение посадки (рис. 83).
Рис. 83. Минимальная высота снижения
93
При наличии контрольной точки ступенчатого снижения (SDF – StepDown Fix) до момента ее пролета пилот не снижается ниже указанной на
схеме высоты. Это позволяет дизайнеру процедур при расчете MDA/H не
учитывать препятствия до контрольной точки ступенчатого снижения.
Когда заход на посадку осуществляется по QNH, то параметрами
эксплуатационных минимумов будут DA или MDA, отсчитываемые от MSL
(Mean Sea Level - средний уровень моря).
Когда заход на посадку выполняется по QFE, то параметрами
эксплуатационных минимумов будут DH или MDH, отсчитываемые:
- для PA, APV и NPA (с CDFA) - от рабочего порога ВПП;
- для NPA с постоянным углом или со ступенчатым снижением - от
превышения аэродрома (наивысшей точки на ВПП) или от рабочего
порога ВПП, если он более чем на 2 м ниже превышения аэродрома;
- для Circle-to-land - от превышения аэродрома.
Минимальная высота снижения и высота принятия решения в общем
случае определяются по формуле:
MDH (DH) = OCH + ∆hэ
или
MDA (DA) = OCA + ∆hэ,
где ∆hэ – дополнительный запас высоты над препятствиями,
устанавливаемый
эксплуатантом
с
учетом
летно-технических
характеристик и оборудования ВС, квалификации членов летного экипажа,
характеристик аэродрома и опыта полета на данный аэродром (рис. 84).
В любом случае, значение MDH (DH) не должно быть меньше
предельного (табличного) значения, указанного для конкретной системы
посадки или средства наведения в методике определения эксплуатационных
минимумов.
Не следует путать значение высоты нижней границы облаков (Ннго) с
DH и MDH.
Ннго может выступать параметром минимума для взлета,
дополнительным параметром минимума для Circle-to-land или ограничением
для выполнения Visual Approach. В большинстве случаев Ннго не является
параметром минимума для захода на посадку по приборам.
Прогнозируемые значения Ннго сравниваются с DH( MDH) только
при принятии решения на вылет (сравнивать Ннго с DA( MDA) нельзя, т.к.
они отсчитываются от разных уровней).
Если передаваемое заходящему на посадку пилоту значение Ннго
меньше, чем DH (MDH), то это не означает запрет на продолжение
снижения.
94
Рис. 84. Взаимосвязь между безопасной высотой (OCA/OCH) и параметрами
эксплуатационных минимумов (DA/H и MDA/H)
Продолжение захода на посадку ниже DA/H или MDA/H возможно в
случае визуального наблюдения пилотом не менее одного наземного
ориентира в течение времени, достаточного для оценки пилотом
местоположения воздушного судна и тенденции его изменения по
отношению к заданной траектории полета.
Такими визуальными ориентирами могут быть:
- для Circle-to-land – порог ВПП или светосигнальные огни ВПП;
- для NPA, APV и PA по категории I - система огней приближения или
ее часть, порог ВПП и его маркировка, входные огни ВПП, огни обозначения
порога ВПП, система визуальной индикации глиссады, зона приземления и
ее маркировка, огни зоны приземления, посадочные огни ВПП;
- для PA по категории II или IIIa - участок системы огней
приближения, состоящий, по крайней мере, из трех последовательных
осевых огней системы огней приближения, огни зоны приземления и осевые
огни ВПП, посадочные огни ВПП;
- для PA по категории IIIb при наличии установленной DA/H - по
крайней мере, один огонь линии осевых огней ВПП;
- для PA по категории IIIb без DA/H или по категории IIIc визуальный
контакт до касания ВПП не требуется.
7.7.3. Примеры определения OCH для различных средств
На рис. 85-87 приведены примеры зон учета препятствий для
некоторых средств наведения на конечном этапе захода на посадку и порядок
определения OCH в соответствии с установленными в Российской
Федерации правилами, которые имеют некоторые отличия от Doc 8168.
96
97
98
Порядок определения OCH для захода на посадку по ILS с помощью
основных поверхностей захода на посадку (см. рис.87) следующий:
1)
Для координат препятствия рассчитывается высота поверхности
оценки Z . Далее учитываются только те препятствия, которые выше
поверхности оценки, т.е. Hпр >Z.
2)
Препятствия делятся на две группы. К первой группе относятся
препятствия с координатой X > -900м, а ко второй группе – остальные
препятствия.
3)
Для первой группы препятствий определяется минимальная
безопасная высота:
H мб1 = Нпр. mах + MOC,
где MOC выбирается в зависимости от категории ВС:
- 40 м – кат А;
- 43 м – кат B;
- 46 м – кат C;
- 49 м – кат D.
Примечание: Дизайнер процедур увеличивает вышеуказанные
значения MOC, если превышение аэродрома составляет более 900м или
УНГ> 3,7°.
4)
Для каждого препятствия второй группы рассчитывается его
эквивалентная высота (рис. 88):
Нпр.экв = (40∙Нпреп. +900+ Хпреп) / (40 + ctgУНГ)
Рис. 88. Эквивалентная высота препятствий второй группы
5)
Для второй группы препятствий определяется минимальная
безопасная высота:
H мб2 = Нпр.экв mах + MOC
6)
Рассчитывается минимальная безопасная высота для захода на
посадку по ILS:
OCH = max {H мб1; H мб2 }
99
7.7.4. Определение угла наклона траектории снижения
При определении угла наклона траектории снижения (глиссады) в
соответствии с установленными в Российской Федерации правилами
учитывается влияние препятствий, попадающих в зону визуального этапа
захода на посадку. Размеры этой зоны показаны на рис.89.
Рис. 89. Зоны визуального этапа захода на посадку
Для каждого препятствия (рис. 90) рассчитывается требуемый угол
наклона траектории снижения (глиссады):
Из полученных значений выбирается наибольшее и округляется в
большую сторону до 0,1° .
Рис. 90. Определение угла наклона траектории (глиссады)
При наличии одновременно двух посадочных систем обеспечивающих
точные заходы на один и тот же порог ВПП целесообразно устанавливать для
них одинаковый угол наклона глиссады.
100
7.8. Уход на второй круг
Для заходов на посадку по приборам должна быть обязательно
предусмотрена процедура ухода на второй круг (Missed Approach).
Как правило, для всех систем посадки одного направления
устанавливается единая процедура ухода на второй круг. В этом случае
расчеты выполняются для системы обеспечивающей наименьшее значение
высоты снижения (DH или MDH) на приборном участке конечного этапа.
Для остальных систем использование данной процедуры будет
безопасным, поскольку она будет начинаться на высоте бóльшей, чем
расчетная.
Во время ухода на второй круг пилоту необходимо изменить
конфигурацию ВС, перейти из режима снижения в режим набора высоты и
выполнить предписанные маневры для выхода в точку начала следующего
этапа полета на безопасной высоте.
Процедура ухода на второй круг состоит из трех этапов (рис. 91):
- начальный этап (Initial Missed Approach);
- промежуточный этап(Intermediate Missed Approach);
- конечный этап (Final Missed Approach).
Рис. 91. Этапы ухода на второй круг
Начальный этап ухода на второй круг начинается в расчетной точке
пересечения траектории снижения (глиссады) с уровнем DA/H, а для схем
NPA с постоянным углом снижения и со ступенчатым снижением - в точке
ухода на второй круг (MAPt - Missed Approach Point).
Точка MAPt может быть маркирована навигационным средством
(например, ближним маркером) или задаваться иным способом.
На схемах также может быть указано расстояние от FAF до MAPt и
таблица с указанием времени полета для различных значений путевых
скоростей.
101
Высота пролета MAPt во всех случаях должна быть не меньше
MDA/H. Если эта высота была достигнута раньше, чем MAPt, то пилот
переводит ВС в горизонтальный полет до момента установления визуального
контакта с ВПП или ее ориентирами.
Если визуальный контакт не был установлен до пролета MAPt, то
пилот прерывает заход на посадку и выполняет процедуру ухода на второй
круг (рис. 92).
Рис. 92. Неточный заход на посадку (NPA) со ступенчатым снижением
Заканчивается начальный этап ухода на второй круг в точке начала
набора высоты (SOC - Start Of Climb). Расположение SOC (рис. 91)
определяется так называемым «переходным допуском» X (расстоянием,
проходимым ВС при переходе от снижения к набору) с учетом попутного
ветра и допуска на расположение MAPt.
На начальном этапе ухода на второй круг изменение направления
линии пути не допускается.
Минимальный запас высоты над препятствиями (MOC) равен запасу
высоты в последней части конечного этапа захода на посадку.
Промежуточный этап ухода на второй круг, как правило,
обеспечивает
продолжение
набора высоты по прямой (допускается
изменение направления линии пути не более чем на 15°) до указанной на
схеме высоты или контрольной точки начала конечного этапа ухода на
второй круг. На этом этапе обеспечивается запас высоты над препятствиями
не менее 30 м.
Конечный этап ухода на второй круг начинается по достижении
указанной на схеме высоты или контрольной точки. Расчет начала этапа
выполняется таким образом, чтобы над всеми препятствиями в зоне учета
был обеспечен запас высоты не менее 50м (40 м кат. Н).
Заканчивается конечный этап ухода на второй круг выводом ВС на
безопасной высоте в одну из следующих точек:
102
- в контрольную точку схемы захода на посадку с целью выполнения
повторного захода или
- в точку ожидания, или
- в пункт начала полета по маршруту на запасной аэродром.
В современных системах RNAV предусмотрена возможность
одновременного кодирования различных вариантов конечного этапа ухода на
второй круг, что позволяет максимально автоматизировать выполнение
данной процедуры при разных решениях по продолжению полета.
Расчетный градиент набора при уходе на второй круг составляет 2,5%
(4,2%. кат. Н ).
На аэродромах могут устанавливаться иные градиенты набора высоты
в пределах от 2% до 5%. В этом случае они указываются на схеме захода на
посадку.
Увеличенный градиент (более 2,5%) может потребовать уменьшения
посадочной массы, а соответственно и коммерческой загрузки.
На схеме также могут указываться одновременно несколько градиентов
ухода на второй круг, для каждого из которых рассчитывается отдельное
значение MDA/H (DA/H).
В этом случае пилот при заходе на посадку обязан по фактической
массе и заранее подготовленным таблицам определить максимально
допустимый градиент и выбрать то значение MDA/H (DA/H), которое
обеспечит безопасность в случае ухода на второй круг.
Для учета препятствий применяются основная и дополнительная зоны.
Общая ширина зоны учета препятствий в MAPt равна ширине зоны
конечного этапа захода на посадку в этой точке, а затем начинает
расширяться с расхождением, соответствующим используемому для
наведения средству:
-10,3° для NDB;
- 7,8° для VOR;
- 15° при отсутствии наведения.
Построение зоны конечного этапа ухода на второй круг выполняется
аналогично процедуре вылета по стандартному маршруту.
7.9. Схемы захода на посадку для зональной навигации
Схемы захода на посадку, специально разработанные для
использования системами RNAV, являются наиболее экономичными и
безопасными. Схемы захода на посадку для зональной навигации позволяют
обеспечить снижение и заход на посадку по наиболее оптимальным
траекториям при прибытиях с любых направлений. Они представляют собой
маршрут полета, основанный на контрольных точках, заданных
географическими координатами, аналогично схемам вылета.
Контрольные точки IAF, IF, FAF, MAHF (Missed Approach Holding
Fix, точка ожидания по уходе на второй круг) имеют тип fly-by , а MAPt fly-over.
103
Оптимальная длина начального участка составляет 9,3км ( 5 м. мили), а
максимальная не ограничена. Длины участков маршрута захода на посадку
рассчитываются с учетом минимальных дистанций стабилизации,
необходимых для перехода от одного участка полета к другому.
Минимальная дистанция стабилизации (МДС, MSD - Minimum
stabilization distance) – расстояние для завершения маневра разворота, после
которого может начинаться выполнение нового маневра. Минимальное
расстояние стабилизации используется для расчета минимального расстояния
между точками пути.
Длина любого участка схемы должна быть не меньше МДС (рис. 93).
Рис. 93. Минимальные дистанции стабилизации для разных участков
Как правило, для обеспечения захода на посадку при прибытии с
любого направления устанавливается три IAF (две боковые и одна
центральная), а каждый начальный этап состоит только из одного
прямолинейного участка полета. В зависимости от расположения IAF
различают T-образные (рис. 94) и Y-образные схемы (рис. 95):
104
Рис. 94. T-образная схема RNAV
Рис. 95. Y-образная схема RNAV
105
В обеих конфигурациях центральная IAF может отсутствовать. В этом
случае прибытие из центрального сектора будет выполняться
непосредственно в точку IF.
Размеры зон учета препятствий зависят от конкретной системы RNAV
или определяются навигационной спецификацией.
Для точек пути устанавливаются допуски в виде XTT и ATT (см. рис.
11). Для примера, допуски на точки пути для RNAVGNSS приведены в табл.11.
Таблица 11.
Допуски на точки пути RNAVGNSS
Точка пути
IAF, IFP, MAHF
FAF
MAPt
2XTT, м.мили
3
1,2
0,6
2ATT, м.мили
2
0,6
1
Зона учета препятствий состоит из основной и дополнительной зоны
(рис. 96):
Рис.96. Зона учета препятствий для захода на посадку по RNAVGNSS
Минимальный запас высоты над препятствиями (MOC) составляет:
- 300м - на начальном этапе
- 150м - на промежуточном этапе
- 75м - на конечном этапе
В дополнительной зоне MOC линейно уменьшается до нуля к внешней
границе зоны.
106
В схемах захода на посадку для зональной навигации рекомендуются
следующие навигационные спецификации:
- Basic RNP-1: для полетов до FAF/FAP без или под ограниченным
наблюдением органов ОВД и при низкой или средней плотности воздушного
движения.
- RNP APCH: для обеспечения схем захода на посадку вплоть до
RNP 0,3 с использованием прямолинейных линий пути. Эта спецификация
может включать требование о наличии оборудования баро-VNAV.
- RNP AR APCH: для обеспечения схем захода на посадку, когда на
конечном этапе захода на посадку требуется RNР 0,3 или меньше, а также
когда кроме прямолинейных линий пути требуется выполнение полета по
дуге постоянного радиуса.
8. КОДИРОВАНИЕ БАЗЫ НАВИГАЦИОННЫХ ДАННЫХ
8.1. Общие сведения о кодировании навигационных данных
В настоящее время практически все процедуры маневрирования в
районах аэродромов (в том числе и традиционные)
содержатся в
закодированном виде в навигационных базах данных систем RNAV. Это
позволяет автоматизировать процесс выполнения полета по установленным
схемам.
Дизайнеры процедур обязаны понимать, что от того, каким образом
будет разработана и опубликована процедура, зависит возможность ее
автоматической реализации. Кодировщики баз данных должны увидеть в AIP
информацию, которая однозначно определяет порядок кодирования той или
иной процедуры.
Основы кодирования для дизайнеров процедур изложены в Doc 8168,
Vol.2 PANS OPS ICAO, а полное описание формата баз данных в
спецификации ARINC 424 "Navigation system data base»
Для кодирования процедур маневрирования в районе аэродрома была
разработана концепция "Траектория и указатель ее окончания"
(Path&Terminator), которая предполагает возможность описания любой
траектории полета последовательностью типовых участков, которые
называют «указателями окончания траекторий». В концепции содержится
описание 23 указателей окончания траекторий (далее – указатели). Каждый
указатель кодируется двумя буквами. Чтобы придать некоторый смысл
указателю первая его буква характеризует программу управления полетом на
определенном участке, а вторая – признак окончания данного участка.
Например, указатель СF (Course to а FIX)
означает полет с
выдерживанием заданного путевого угла до момента пролета контрольной
точки. Значение путевого угла и сведения о контрольной точке содержатся в
описании данного указателя.
Следует иметь в виду, что не все системы RNAV способны реализовать
все 23 типовых участка. Поэтому при разработке схем следует согласовывать
107
возможности
автоматизированного
выполнения
процедуры
с
эксплуатантами.
Началом каждого участка является окончание предыдущего. Если
участок является первым и должен начинаться в контрольной точке, то
используется «пустой» участок IF (Initial Fix). Он не оказывает влияние на
полет, но оставляет в памяти системы RNAV контрольную точку, из которой
начнется следующий участок.
Правила использования указателей окончания траекторий описывают
допустимые и недопустимые комбинации участков, содержат рекомендации
по кодированию различных этапов полета.
8.2. Указатели окончания траекторий
В табл. 12 для примера приведены некоторые указатели окончания
траекторий. Все координаты точек в базе данных записываются в WGS – 84,
все высоты – абсолютные (от MSL).
Таблица 12
Некоторые указатели окончания траекторий
Участок
Описание
IF (Initial Fix).
«Пустой участок».
TF (Track between two Fixes)
Линия пути между двумя точками
СF (Course to а FIX)
Полет с выдерживанием ЗПУ на точку
DF (Direct to а FIX)
Полет прямо на точку
СA (Course from a FIX to an altitude)*
Полет с выдерживанием ЗПУ от точки до
указанной высоты.
FС (Course from a FIX to a distance)
Полет с выдерживанием ЗПУ от точки
до указанного удаления.
СI (Course to intercept)*
Полет с
выдерживанием ЗПУ до
пересечения со следующим участком.
108
RF (Radius to a FIX)
Полет с дуге заданного радиуса до точки.
Предыдущий и последующий участки
являются касательными к дуге.
Три участка для полета в зоне ожидания:
- HA (Holding to an altitude).
Полет до достижения заданной высоты.
- HF (Holding to a FIX)/
Один круг до точки.
- HM (Holding to manual).
Полет до указания диспетчера
Примечание: вход и выход из зоны
осуществляются через точку ожидания.
* Аналогичные участки с выдерживанием курса начинаются с буквы «V»: VA, VI и т.п.
8.3. Общие сведения о правилах кодирования процедур
При разработке схем для зональной навигации не все из 23 указателей
окончания траекторий могут быть использованы, поскольку многие из них
разрабатывались для кодирования традиционных схем . В основном это
должны быть участки, основанные на контрольных точках fly-by или fly-over.
С переходом на PBN для процедур маневрирования в районе аэродрома
планируется применения навигационных спецификаций «RNP», которые
позволяют осуществлять мониторинг характеристик системы RNAV и
использовать более «жесткие» требования к уклонениям от заданной
траектории.
Для
кодирования
процедур,
основанных
навигационных
спецификациях «RNP», можно будет использовать только 6 указателей
окончания траекторий: IF, TF, RF, НА, HF и НМ (см. табл. 12).
Рекомендованные указатели для начала и окончания схем зональной
навигации представлены в табл.13.
Таблица 13
Рекомендованные указатели начала и окончания схем RNAV
Этап
Вылеты (SID)
Прибытие (STAR)
Заход
на
посадку
(Approach)
Уход на второй круг
(Missed Approach)
Начальный участок
Конечный участок
CA,СF,VA,VI
IF
IF
CF.DF,FM,HA,RF,TF,VM
CF.DF,FM,HM,RF,TF,VM
CF.RF,TF
CA.CF,DF,FA,HA,HM,RF,VI,VM
CF.DF,FM,HM,RF,TF,VM
Примечание: Указатель RF может использоваться только для схем с
навигационными спецификациями «RNP».
109
Для описания каждого указателя выделяется строка длиной 132
символа. Описанием процедуры (SID, STAR, Approach) является
последовательность таких строк (рис. 97).
Рис. 97. Пример кодирования процедур
Существует ряд правил, связанных с кодированием навигационных баз
данных, о которых обязан знать дизайнер процедур.
Например, не рекомендуется применение к точке двойных условий,
таких как: "Набрать высоту 1000 фут к точке пути UL021" или "в точке пути
UL058, но не ниже 10000 фут, выполнить разворот ….. ".
Если
устанавливаются ограничения по высоте и скорости, то они могут
указываться только в контрольной точке.
В целях сокращения объема базы данных за счет исключения
повторений участки схемы могут включать общие участки (Common Routes)
и переходы (Transition). Переходы могут использоваться во всех процедурах
маневрирования:
- SID Runway Transition (переход от ВПП к общему участку SID);
- SID Enroute Transition (переход к маршруту от общего участка SID);
- STAR Enroute Transition (переход от маршрута ОВД к общему
участку STAR);
- STAR Runway Transition (переход от общего участка STAR к ВПП);
- Approach Transition (переход от точки окончания STAR или
маршрута ОВД к общей точке схемы захода на посадку).
Дизайнер процедур обязан учесть при публикации схем необходимость
обозначения тех переходов, которые этого требуют.
Знание принципов и правил кодирования навигационных баз данных
позволит дизайнеру избежать ошибок и обеспечить автоматизированное
выполнение процедур.
Дизайнер процедур может существенно упростить работу
кодировщика, если он дополнительно разработает и опубликует порядок
выполнения
традиционных процедур с использованием систем RNAV.
Такие схемы называются «Overlay», поскольку представляют собой
«наложение» схемы зональной навигации на традиционную схему. Состоят
такие схемы из последовательности точек пути c заданными
110
географическими координатами. Эти схемы специально публикуются для
кодирования традиционных процедур в навигационных базах данных
систем RNAV.
8.3. Некоторые проблемы кодирования процедур
8.3.1. Отсутствие идентификаторов переходов
На рис. 98 показан типичный пример публикации захода на посадку,
начальный этап которого выполнен в виде разворота на предпосадочную
прямую (Base Turn) отдельно для категорий А,В и С,D.
Рис. 98. Пример неправильной публикации переходов к посадке
Эти два маневра начального этапа кодировщики схем смогут
закодировать только как переходы к посадке (Approach Transition),
поскольку заход осуществляется с использованием одного маяка VOR/DME
на один и тот же порог ВПП. Однако, дизайнер процедур не опубликовал в
AIP идентификаторы этих переходов. Если кодировщики сами присвоят им
идентификаторы, то пилот не сможет понять, какой выбирать переход в базе
данных системы RNAV, чтобы выполнить нужную ему процедуру.
8.3.2. Публикация времени полета на участке схемы
Для линий пути удаления в схемах типа «ипподром» или ожидания
дизайнер процедур может опубликовать время полета. Такие схемы будут
корректно закодированы в базах данных. В иных случаях указание времени
полета на участке схемы приведет к проблемам с кодированием. Пример
такой схемы показан на рис. 99.
Рис. 99. Пример неправильной публикации времени полета на участке
111
При публикации времени полета спецификация ARINC-424
предписывает пересчитывать его в расстояние для скорости 210 узлов. В
этом случае время полета участке будет зависеть от путевой скорости, а это
значит, что оно не будет соответствовать времени, указанному на схеме.
8.3.2. Использование пеленга NDB на участке без наведения
В традиционных схемах окончание участка схемы часто задается
пересечением пеленга от NDB, что не противоречит правилам построения
аэродромных схем (рис.100).
Проблема заключается в том, что в спецификации ARINC-424
предусмотрены только участки, заканчивающиеся пересечением радиала
VOR или TACAN, а правила кодирования пересечения пеленга NDB
отсутствуют. Поэтому в месте достижения пеленга кодировщику придѐтся
установить контрольную точку.
Если пеленг задается на участке с наведением, то закодированная
процедура будет соответствовать опубликованной, поскольку пересечение
пеленга с линией заданного пути будет соответствовать определенной точке
на земной поверхности.
Если же пеленг задается на участке без наведения, то закодированная
процедура не будет соответствовать опубликованной.
Рис. 100. Использование пеленга NDB на участке без наведения
8.3.3. Публикация избыточной информации
При публикации аэродромных процедур дизайнер часто указывает на
схеме избыточные навигационные параметры, полагая, что это способствует
правильному пониманию процедуры. На самом деле, избыточная
информация , как правило, создает проблемы с выполнением этой процедуры
и ее кодированием.
На рис. 101 начало первого разворота задано высотой. Этого одного
параметра было бы вполне достаточно для корректного кодирования
процедуры. Однако, дизайнер дополнительно указал удаление от порога
112
ВПП, а после разворота - путевой угол и длину участка от точки окончания
(!) разворота. Такая процедура не может быть закодирована.
Рис. 101. Пример публикации лишней информации
Дополнительное указание путевого угла после разворота на заданной
высоте требуется в случаях:
а) если при построении зоны учета препятствий учитывалось
наведение, в результате чего были исключены доминирующие препятствия;
б) если предусматривается выход в контрольную точку, которая по
каким-то причинам не может быть задана в виде «fly-over» (предусмотрено
обязательное вписывание в следующую линию пути при развороте);
в) если после разворота предусматривается вписывание в следующую
линию пути ( рис. 102).
Рис. 102. Участок, для которого требуется указание путевого угла
113
Однако, чаще всего путевой угол (см. рис.105) указывают «на всякий
случай». Учитывая, что положение точки разворота не зафиксировано, а
радиусы разворота могут существенно различаться, то это приводит к
дополнительным маневрам для вывода ВС в точку с указанным на схеме
путевым углом. Кодировщик в этом случае не может проигнорировать
заданный путевой угол и использовать участок DF («прямо на»).
8.3.4. Применение ограничений при выполнении процедуры
Иногда дизайнер процедур может указать на одной схеме
одновременно несколько вариантов маневров в зависимости от выполнения
определенных условий.
Например: «В случае, если до указанного рубежа не удалось набрать
заданную на схеме высоту, то следует продолжить набор в зоне ожидания, а
если удалось, то выполнить выход в заданную точку». Такую процедуру
закодировать не представляется возможным.
Если дизайнер процедур использует ограничение крена на развороте
или указывает требуемый градиент набора высоты (что вполне соответствует
PANS OPS), то эти ограничения не будут закодированы, поскольку такая
возможность не предусмотрена спецификацией ARINC-424.
При разработке и публикации процедур желательно избегать ситуаций,
при которых процедуру нельзя будет закодировать. При возникновении
сомнений следует консультироваться с кодировщиками баз данных.
114
9. МИНИМУМЫ
9.1. Виды минимумов
При производстве полетов в целях обеспечения безопасности на этапах
взлета и захода на посадку применяется система минимумов, представленная
на рис. 103.
Рис. 103. Система минимумов
Эксплуатационные минимумы рассчитываются по методике,
утвержденной в руководстве по производству полетов (РПП) эксплуатанта.
Методика разрабатывается в соответствии с положениями ICAO Doc
9365 – AN910 (Руководство по всепогодным полетам) и Приложения 6 к
Конвенции по Международной гражданской авиации.
Эксплуатационные минимумы устанавливаются эксплуатантом для
конкретного ВС (типа ВС или модификации ВС, если их характеристики
идентичны). Они не могут быть меньше государственного минимума
аэродрома, если он опубликован в AIP, и минимума ВС, указанного в РЛЭ.
Примечание. В Российской Федерации государственные минимумы не
устанавливаются.
При расчете эксплуатационных минимумов учитываются:
– тип ВС, его технические данные и вид управления (ручной,
директорный или автоматический);
- применяемые процедуры управления траекторией в вертикальной
плоскости на конечном этапе неточных заходов на посадку;
– опыт выполнения полетов в авиакомпании;
– характеристики ВПП;
– характеристики используемых визуальных и технических наземных
средств;
115
– исправное самолетное оборудование, используемое на ВС для
выполнения навигации и/или управления полетом на взлете, заходе на
посадку, посадке, пробеге и уходе на второй круг;
– средства для определения и передачи метеорологических условий на
аэродроме;
– технику пилотирования, применяемую на конечном этапе захода на
посадку;
– наличие на аэродроме процедур для обеспечения взлета и посадки в
условиях ограниченной видимости (LVP - Low Visibility Procedures).
Эксплуатант может установить дополнительный запас высоты над
препятствиями (∆hэ) для отдельных аэродромов, воздушных судов или их
комбинаций.
Исходной информацией для расчета эксплуатационных минимумов
являются опубликованные в AIP или другом официальном источнике
аэронавигационной информации:
– минимальные безопасные высоты пролѐта препятствий (ОСА/Н) для
каждого средства и метода захода на посадку;
– состав, размещение, характеристики визуальных и технических
наземных средств;
– данные о препятствиях на аэродроме.
Минимум воздушного судна устанавливается в результате летных
испытаний и публикуется в РЛЭ.
Минимум КВС (пилота) устанавливается индивидуально на основе
проверочного полета. Он вносится в летное свидетельство и задание на
полет. При заходах на посадку по II и III категориям ICAO учитываются
худшие минимумы члена экипажа.
Рабочим минимумом для конкретного взлета или посадки будут
бóльшие значения из параметров эксплуатационного минимума и минимума
КВС.
Примечание. При определении минимума для точного захода на
посадку по II и III категории ICAO учитываются минимумы всех членов
летного экипажа.
9.2. Визуальные ориентиры
При определении минимумов принимается во внимание наличие на
аэродроме визуальных ориентиров. К визуальным ориентирам относятся:
- маркировка осевой линии ВПП (RCLM - Runway Center Line Markings);
- огни зоны приземления (TDZL- Touchdown Zone Lights);
- боковые огни ВПП (REL- Runway Edge Lights);
- осевые огни ВПП (RCLL (Runway Center Line Lights);
- система огней приближения (ALS -Approach Light System);
и другие ориентиры.
116
В зависимости интенсивности боковые огни ВПП подразделяются на:
- огни высокой интенсивности (HIRL - High Intensity Runway Lights );
- огни средней интенсивности (MIRL - Medium Intensity Runway Lights;)
- огни низкой интенсивности (LIRL – Low Intensity Runway Lights ).
Если система огней приближения (ALS) имеет повышенную
интенсивность, то она обозначается как:
- MIALS (Medium Intensity Approach Light System) – система огней
приближения средней интенсивности;
- HIALS (High Intensity Approach Light System) – система огней
приближения высокой интенсивности.
Огни приближения могут иметь различную длину и конфигурацию
Поэтому в целях определения минимумов системы огней приближения
делятся на классы светосигнального оборудования (табл. 14).
Таблица 14
Системы огней приближения
Класс светосигнального
Длина, конфигурация и
оборудования
интенсивность огней приближения
FALS (Full Approach Light System) ICAO: Светосигнальная система
Полное светосигнальное
Категории I точного захода на посадку
оборудование
(HIALS ≥ 720 м), осевые огни,
закодированные по дистанции,
линейные огни центрального ряда
IALS (Intermediate Approach Light ICAO: Простая светосигнальная
система захода на посадку (HIALS 420System)
Среднее светосигнальное
719 м), одиночный источник, линейный
оборудование
огонь
Любая другая светосигнальная система
BALS (Basic Approach Light
захода на посадку (HIALS, MIALS или
System)
Базовое светосигнальное
ALS 210-419 м)
оборудование
NALS (No Approach Light System) Любая другая светосигнальная система
Отсутствие светосигнального
захода на посадку (HIALS, MIALS или
оборудования
ALS < 210 м) или отсутствие огней
приближения
9.3. Параметры минимумов
Параметрами минимумов для взлета и посадки являются:
- метеорологическая (оптическая) видимость (VIS –Visibility);
- дальность видимости на ВПП (RVR – Runway Visual Range);
- высота нижней границы облаков (Ннго, Ceiling);
- минимальная высота снижения (MDA/H);
- высота принятия решения (DA/H).
117
VIS –определяемая атмосферными условиями выражаемая в единицах
расстояния возможность видеть и опознавать заметные неосвещенные
объекты днем и заметные освещенные объекты ночью.
RVR –расстояние, в пределах которого пилот воздушного судна,
находящегося на осевой линии ВПП, может видеть маркировочные знаки
поверхности ВПП или огни, ограничивающие ВПП или обозначающие ее
осевую линию.
VIS применяется в минимумах Circle-to-land, а RVR - во всех остальных
минимумах для взлета и посадки.
Если на аэродроме имеется информация только о метеорологической
видимости (VIS), а параметром минимумов является RVR, то VIS
пересчитывается в RVR с использованием коэффициента К (табл. 15) по
формуле:
RVR=VIS x К
Примечание:
пересчитанная в RVR метеорологическая видимость.
обозначается как CMV (Converted Meteorological Visibility). В этом случае
значение RVR считается равным CMV.
Пересчет VIS в RVR с использованием табл. 15 не применяется в
случаях, когда имеется информация о значении RVR, а также для минимумов
при взлете или для контроля минимумов при посадке с RVR менее 800м.
Таблица 15
Перерасчет VIS в RVR
Коэффициент К
Светотехническое оборудование
День
Ночь
HIALS и HIRL
1.5
2.0
Любой другой тип , кроме HIALS и HIRL
1.0
1.5
Не
Без светотехнического оборудования
1.0
применяется
Пример:
При VIS = 600м
День (HIALS и HIRL):
День (без оборудования):
Ночь (HIALS и HIRL):
Эксплуатационные минимумы для
устанавливаются одним параметром - RVR.
RVR = 600м x 1.5 = 900 м
RVR = 600м x 1.0 = 600 м
RVR = 600м x 2.0 = 1200 м
взлета,
как
правило,
В случае, если имеются препятствия по курсу взлета,
предусматривающие необходимость визуального контроля их пролета со
стороны пилота, то минимум для взлета задается двумя параметрами Ннго
(Ceiling) и RVR. Обозначается как :
Ннго × RVR
118
Эксплуатационные минимумы
следующими параметрами:
для
посадки
устанавливаются
DA/H × RVR – для точных заходов, заходов с вертикальным
наведением и неточных заходов с использованием методики CDFA;
MDA/H × RVR – для неточных заходов со ступенчатым снижением и
снижением с постоянным углом;
MDA/H × VIS – для Circle-to-land.
Примечание. Минимум для Circle-to-land может задаваться тремя
параметрами: MDA/H × VIS х Ннго.
Для точных заходов на посадку и посадок в ICAO установлены три
категории:
- категория I (САT I) : DH ≥ 60 м (200 футов) и RVR ≥ 550 м;
- категория II (CAT II): DH< 60 м (200 футов), но не ниже 30 м (100
футов) и RVR ≥ 300 м;
- категория IIIА (CAT IIIА): DH< 30 м или без ограничения по DH при
RVR≥175 м;
- категория IIIВ (CAT IIIB): DH< 15 м (50 фут) или без ограничения по
DH при RVR≥50 м;
- категория IIIС (CAT IIIС): без ограничения по DH и RVR.
Величина высоты принятия решения DA/H и минимальной высоты
снижения MDA/H в любом случае не могут быть ниже минимальной
безопасной высоты на конечном этапе захода на посадку (OCA/H).
Значение дальности видимости на ВПП (RVR) может зависеть от ряда
факторов. В общем случае, для того, чтобы использовать наименьшие
допустимые значения RVR заход на посадку должен удовлетворять
определенным требованиям. Например, для PA и APV угол наклона
траектории снижения не должен превышать 3,77°, а смещение линии пути
конечного этапа захода на посадку не должно превышать 5°. Аналогичные
требования есть и для NPA.
Требуемое значение RVR обычно определяется по таблицам, но, при
необходимости, может быть рассчитано по формуле:
RVR (м) = [(DH/MDH (фут) × 0,3048)/tan(УНГ)] – LALS (м) ,
где LALS - длина огней приближения (м)
9.4. Порядок определения эксплуатационных минимумов
Эксплуатационный минимум для взлета в виде RVR , как правило,
не рассчитывается, а устанавливается эксплуатантом с учетом ограничений в
РЛЭ. При наличии визуально контролируемых препятствий минимум для
взлета может определяется следующим образом:
119
Эксплуатационный минимум для посадки в общем случае
устанавливается следующим образом:
1. Из AIP определяется значение OCA/H.
2. На основе анализа летно-технических характеристик и
оборудования ВС, квалификации членов летного экипажа, характеристик
аэродрома и опыта полета на данный аэродром определяется
дополнительный запас высоты над препятствиями ∆hэ .
3.
Определяются минимальная высота снижения или высота
принятия решения по формуле :
MDH (DH) = OCH + ∆hэ
или
MDA (DA) = OCA + ∆hэ,
Полученное значение округляется в большую сторону в зависимости от
его величины, единиц измерения и уровня отсчета высот при заходе на
посадку.
4. Проверяется, чтобы полученное значение не было меньше
табличного. Пример табличных значений для неточных заходов приведен в
табл.16.
Таблица 16
Пример минимальных значений MDH/DH для неточных заходов
Средство наведения на конечном участке захода на посадку м
фут
Точные заходы по категории III
<30 <100
Точные заходы по категории II
30
100
Точные заходы категории I
60
200
APV, LOC, LOC/ DME, VOR /DME, SRA (используется до 0.5
75
250
м. мили)
VOR, NDB/ DME, RNAV (LNAV), SRA (используется до 1 м.
90
300
мили)
NDB, VDF, SRA (используется до 2 м. мили)
105
350
5. В зависимости от вида и категории захода на посадку, а также
класса светосигнального оборудования по таблицам определяется значение
видимости (RVR или VIS)
6.
Из полученных минимумов аэродрома, минимумов ВС и
государственных минимумов (если они опубликованы в AIP) выбираются
наибольшие значения для установления эксплуатационного минимума.
При публикации государственных минимумов разные страны могут
применять различные системы измерений. Простой перевод из одной
системы измерения в другую не всегда приемлем. Например, при переводе
60м (нижней границы DH для категории I) получим 196,85 футов, что ниже
120
установленного в футах минимума для категории I . Поэтому для перевода
целесообразно пользоваться таблицей эквивалентных величин (табл.17).
Таблица 17
Таблица эквивалентных с эксплуатационной точки зрения величин
VIS
400 м = 1/4 мили (статутной)
800 м = 1/2 мили (статутной)
1200 м = 3/4 мили (статутной)
1600 м = 1 мили (статутной)
2000 м = 1 1/4 мили (статутной)
2400 м = 11/2 мили (статутной)
2800 м = 1 3/4 мили (статутной)
3200 м = 2 мили (статутной)
3600 м = 2 1/4 мили (статутной)
4000 м = 2 1/2 мили (статутной)
4400 м = 2 3/4 мили (статутной)
4800 м = 3 мили (статутной)
RVR
50 м
= 150 фут
75 -80м = 250 фут
90- 100 м = 300 фут
150 м
= 500 фут
175-180 м = 600 фут
200-210 м = 700 фут
300 м
= 1000 фут
350 м
= 1200 фут
500 м
=1600 фут
550 м
= 1800 фут
600 м
= 2000 фут
800 м
= 2400 фут
1000 м
= 3000 фут
1200 м
= 4000 фут
1600 м
= 5000 фут
DH, MDH
15 м
= 50 фут
30 м
= 100 фут
60 м
= 200 фут
70м
= 230 фут
75-80 м = 250 фут
90-100 м = 300 фут
105-110м = 350 фут
120 м
= 400 фут
130-140м = 450 фут
150 м
= 500 фут
180 м
= 600 фут
200-210м = 700 фут
300 м
= 1000 фут
350 м
=1200 фут
500 м
= 1600 фут
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Navigation System Database ARINC Specification 424-19.
2. Руководство по построению аэродромных схем и определению
безопасных высот пролета препятствий. Изд.3-е, дополненное. СПб,1998.
3. Единая методика определения минимумов аэродромов для взлета и
посадки воздушных судов. М.: Воениздат, 1994.
4. ИКАО. Приложение 4. Аэронавигационные карты Изд.9, 1995.
5. ИКАО. Приложение 6. Эксплуатация воздушных судов. Изд.8, 2001.
6. ИКАО. Приложение 15. Службы аэронавигационной информации.
Изд.11, 2003.
7. ИКАО. Doc 8168. Производство полетов воздушных судов. Изд.5, 2006.
8. ИКАО. Doc 9365 – AN910. Руководство по всепогодным полетам
9. ИКАО Doc 8126. Руководство по САИ. Изд.5, 1995.
10. ИКАО Doc 8697. Руководство по авиационным картам. Изд.2, 1987.
11. ИКАО Doc 9613. Руководство по навигации, основанной на
характеристиках (PBN).
12. ИКАО Doc 9906. Руководство по обеспечению качества при разработке
схем полетов».
13. ИКАО Doc 9368. Руководство по построению схем полетов по приборам.
14. ИКАО Doc 9371. Руководство по шаблонам для схемы ожидания,
обратной схемы и схемы типа «ипподром».
15. ИКАО Doc 9905. Руководство по построению схем на основе
санкционированных требуемых навигационных характеристик (RNP AR).