RNAV

Basic Area Navigation
(B-RNAV)

Yleistä

Tavanomainen lentosuunnistaminen Euroopan ilmatilassa perustuu maassa olevien radiosuunnistuslaitteiden (VOR/DME/NDB) käyttöön ja ATS-reitit perustuvat näiden laitteiden sijaintiin ja niistä saataviin paikkatietoihin. Tämä reittiverkosto on nykyisillä liikennemäärillä ”jäykkä” sekä maantieteellisesti että kapasiteetiltaan; eli käytettävissä olevaa ilmatilaa ei pystytä käyttämään tehokkaasti, eikä tällä järjestelmällä pystytä hoitamaan kasvavan ilmaliikenteen tarpeita. Ennustetaan, että ilmaliikenne yli kaksinkertaistuu vuoteen 2010 mennessä.

Jotta ilmaliikennepalvelu pystyy vastaamaan ilmaliikenteen tulevaisuuden mahdollisuuksiin, hoitamaan lisääntyvää liikennettä joustavammin, täsmällisemmin ja pienemmillä kustannuksilla ja pystyy hyödyntämään nykyistä ja tulevaa uutta teknologiaa, on tullut tarve kehittää uusia käsitteitä ja järjestelmiä käytettäväksi Euroopan ilmatilassa.

Yksi näistä uusista käsitteistä on Aluesuunnistus eli Area Navigation =RNAV

Se on suunnistusmenettely, joka mahdollistaa ilma-aluksen suunnistaa suoraan minkä tahansa kahden pisteen välillä, tiettyjen tarkkuustoleranssien mukaan, ja ilman tarvetta lentää minkään maassa olevan suunnistuslaitteen yli. ICAO FEATS* on määritellyt RNAV:n ”tulevaisuuden suunnistusjärjestelmäksi Euroopan alueella”.

*(FEATS=Future European Air Traffic Management System)

Vuonna 1990 ECAC-maiden liikenneministerit sopivat Euroopan ilmatilan ‘hallintaperiaatteet’ ICAO FEATS-ohjelman mukaisesti. Tämä sisältää vaatimukset pakollisille RNAV-laitteille vuodesta 1998 alkaen. Ilma-alukset, jotka eivät ole varustettu ja hyväksytty RNAV-operaatioihin, eivät voi operoida RNAV-ilmatilassa.

RNAV on suunnistusmenettely, joka mahdollistaa ilma-aluksen navigoimisen millä tahansa lentoradalla, johon ilma-aluksen navigointilaskinjärjestelmä saa tietoja eri radiosuunnistuslaitteilta tai ilma-aluksen omista, maalaitteista riippumattomista suunnistuslaitteista (esim. Inertia, GPS) tai näiden yhdistelmistä. Tällainen RNAV-laitteisto automaattisesti määrittää ilma-aluksen paikkatietoa prosessoimalla saamiansa suunnistustietoja ja ohjaa ilma-aluksen navigointia halutulla reitillä, joka on etukäteen syötetty laitteestoon.

Navigointijärjestelmä ilmoittaa ohjaajille erilaisia suunnistustietoja, esim. etäisyys ja suunta valitulle reittipisteelle tai ilma-aluksen sijainti suhteessa haluttuun reittiviivaan. Usein RNAV-laitteet on kytketty ilma-aluksen autopilottiin, jolloin automatiikka suunnistaa ilma-alusta halutulla viivalla ja suorittaa itse tarvittavat korjaukset.

Perus-RNAV eli B(asic)-RNAV määrittää Euroopan RNAV-operaatiot, joilla täytyy saavuttaa suunnistustarkkuus, joka on +- 5 NM vähintään 95 % ajan lentoajasta. Tämä suunnistustarkkuus on verrattavissa siihen, joka saavutetaan tavanomaisilla ATS-reiteillä, jotka määritellään VOR/DME-laitteilla, jotka ovat enintään 100 NM etäisyydellä toisistaan.

ICAO:n mukaisesti B-RNAV:n suunnistustarkkuusvaatimuksesta käytetään käsitettä RNP5 (Required Navigation Performance), joka tarkkuus vaaditaan operoitaessa RNAV-ilmatilassa.

Tämän suunnistustarkkuuden saavuttaminen on riippuvainen ilma-aluksen nav-laitteista ja käytettävissä olevista suunnistuslaitteista halutulla alueella. Ilma-alus voi saada navigointitietoa seuraavista lähteistä:

DME/DME

"VOR/DME

"INS (Inertial Navigation System)

"LORAN C

"GPS

Aluesuunnistusjärjestelmä tarvitsee yhtenäisen koordinaatiston ja se käyttää WGS-84 koordinaattijärjestelmää.

B-RNAV-menettelyn järjestämisestä vastaa kukin ECAC-jäsenvaltio omalla alueellaan. Se merkitsee B-RNAV-ilmatilan, B-RNAV ATS-reittien ja B-RNAV-menetelmien määrittelemisen ja turvallisen lennonvarmistuspalvelun järjestämisen vastuualueellaan.

B-RNAV-operointi antaa monia etuja verrattuna tavanomaiseen maalaitteisiin perustuvaan navigointiin säilyttäen kuitenkin vaadittavat turvallisuusmarginaalit. Näitä etuja ovat mm.:

• liikenteen helpompi valvonta, koska suorilla reiteillä vähemmän käännepisteitä.
• käytössä olevan ilmatilan tehokkaampi käyttö, koska ilmatilaan saadaan enempi vaihtoehtoisia suoria reitityksiä, odotuskuviot saadaan optimipaikkoihin ja lentoasemien SIDit ja STARit sopeutetaan tehokkaasti reitteihin (Euroopassa on jo käytössä TMA-alueilla RNAV-perusteisia lähtö-ja tulomenetelmiä, ei Suomessa)
• lennettävät matkat lyhenevät, polttoainetta säästyy
• maassa olevien navigointilaitteiden tarvitsema ylläpito vähenee

B-RNAV vaatimukset tulivat pakollisiksi ECAC-ilmatilassa 23.4.1998. Kansalliset viranomaiset voivat sallia operoimisen alailmatilassa ilma-aluksilla, jotka eivät ole RNAV-varustettuja.

Suomessa FL95 yläpuolella toimivissa siviili-ilma-aluksissa (pl. valtion ilma-alukset) on oltava RNAV-laitteet, jotka täyttävät ko. suunnistustarkkuusvaatimuksen RNP5.

• Jos lennolla voidaan käyttää RNAV-järjestelmää ensisijaisena suunnistuslaitteena RNAV-operaatioille osoitetussa ilmatilassa, tulisi lentosuunnitelmaan kohtaan 10 "Laitteet" merkitä kirjain R.
• Suomessa AIP:ssa on määritelty, missä ilmatilan osissa voidaan käyttää B-RNAV operointia, seuraavasti:

1. valvotussa ilmatilassa kaikilla korkeuksilla, milloin lennonjohtoelin antaa selvityksen suoraan julkaistulle RNAV-rastille tai julkaistulle merkitsevälle pisteelle.

2. Kaikilla tavanomaisilla ATS-reiteillä FL95 yläpuolella

3. Julkaistuilla RNAV-reiteillä (AIP ENR 3.3)

RNAV-operointi asettaa vaatimuksia ilma-aluksen laitteistoille, operaattorille, ohjaamomiehistöille ja lennonjohtajille.

• Ilma-aluksen laitteilla täytyy olla lentokelpoisuushyväksyntä
• operaattorilla on oltava lentotoiminnallinen hyväksyntä
• ohjaamomiehistöt on oltava koulutettu aluesuunnistuslaitteiden käyttöön ja RNAV-menetelmiin. (ks. OPS M1-24)
• Ao. valtiot vastaavat siitä, että lennonjohtohenkilöstö saa riittävän koulutuksen RNAV-operaatioihin

Tietoa löytyy mm. seuraavista lähteistä ja ECAC:n sivuilta osoitteesta: http://www.ecacnav.com/

"

"ICAO Annex 11 - "Air Traffic Services", 1994

"ICAO Doc 9613-AN/937 - Manual on Required Navigation Performance (RNP)

"ICAO PANS-RAC Doc 4444 - "Rules of the Air and Air Traffic Services", 1985

"ICAO Doc 7030 - " Regional Supplementary Procedures", 1987

"ICAO Doc 8168 - "Procedures for Air Traffic Services - Aircraft Operations (PANS-OPS)

"SPECIMEN AIC - Implementation of B-RNAV in the Airspace of the Member States of ECAC

"EUROCONTROL Doc 003-93 - Area Navigation Equipment - Operational Requirements and Functional Requirements

"Implementation Strategy of the Future Air Traffic Management System in the European Region (FEATS), 1990

"ECAC Strategy for the 1990s Relieving Congestion In And Around Airports, 1992

"JAA TGL-2 - " Advisory Material for the Airworthiness Approval of Navigation Systems for use in European Airspace designated for Basic RNAV Operations", 1997

"RTCA Do236/EUROCAE ED75 - Minimum Aviation System Performance Standards: Required Navigation Performance for Area Navigation, 1997

Lyhenteitä:

ARN ATS Route Network ATC Air Traffic Control ATM Air Traffic Management ATS Air Traffic Services B-RNAV Basic Area Navigation DME Distance Measuring Equipment ECAC European Civil Aviation Conference FEATS ICAO Future European ATM System FIR Flight Information Region FUA Flexible Use of Airspace GAT General Air Traffic GNSS Global Navigation Satellite System GPS Global Positioning System ICAO International Civil Aviation Organization IFR Instrument Flight Rules INS Inertial Navigation System JAA Joint Aviation Authorities LADGNSS Local Area Differential GNSS LORAN-C Hyperbolic Navigation System MASPS Minimum Aviation System Performance Standards MLS Microwave Landing system MMR Multi Mode Receiver NDB Non Directional Beacon P-RNAV Precision Area Navigation RNAV Area Navigation RNP Required Navigation Performance SID Standard Instrument Departure STAR Standard Arrival Route TGL Temporary Guidance Leaflet TMA Terminal Control Area VOR VHF Omnidirectional Radio Range WGS World Geodetic System