Приказ Росаэронавигации от 18.11.2009 № 234
Актуально на 08.11.2026.
Как цитировать: Приказ Росаэронавигации от 18.11.2009 N 234. 234. 18.11.2009. https://bukva.ai/docs/prikaz-234-2009-rosaeronavigatsiya
«О Методических рекомендациях по созданию маршрутов обслуживания воздушного движения»
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ АЭРОНАВИГАЦИОННАЯ СЛУЖБА
ПРИКАЗ
от 18 ноября 2009 г. № 234
О МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЯХ ПО СОЗДАНИЮ МАРШРУТОВ ОБСЛУЖИВАНИЯ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ
В целях совершенствования методологических основ создания маршрутов обслуживания воздушного движения приказываю:
1. Утвердить прилагаемые Методические рекомендации по созданию маршрутов обслуживания воздушного движения.
2. Начальникам межрегиональных управлений Росаэронавигации руководствоваться настоящим Приказом при подготовке предложений по совершенствованию структуры воздушного пространства Российской Федерации.
3. Контроль за применением настоящего Приказа возложить на заместителя руководителя Росаэронавигации А.В. Ведерникова.
Приложение к Приказу Росаэронавигации от 18 ноября 2009 г. № 234
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОЗДАНИЮ МАРШРУТОВ ОБСЛУЖИВАНИЯ ВОЗДУШНОГО ДВИЖЕНИЯ
Введение
Методические рекомендации по созданию маршрутов обслуживания воздушного движения (далее — методические рекомендации) основаны на требованиях и рекомендациях, приведенных в документах Международной организации гражданской авиации (ICAO), Европейской организации по безопасности аэронавигации (EUROCONTROL), Радиотехнической комиссии по аэронавигации (RTCA), авиационных правилах и квалификационных требованиях Межгосударственного авиационного комитета (МАК), Федеральных правилах использования воздушного пространства Российской Федерации, и отражают сложившуюся международную и отечественную авиационную практику, перспективы внедрения в Российской Федерации новых технических средств и методов навигации и обслуживания воздушного движения (далее — ОВД), современных подходов к организации воздушного движения.
Первый раздел методических рекомендаций содержит классификацию маршрутов ОВД, описывает общие принципы и критерии, а также факторы, учитываемые при их создании. В разделе приведены необходимые сведения о навигации на обычных маршрутах и маршрутах зональной навигации.
Второй раздел описывает порядок создания маршрутов ОВД.
Приложения к методическим рекомендациям включают в себя инструктивный и информационный материал, поясняющий их применение при создании маршрутов ОВД.
1. Общие положения
1.1. Виды и назначение маршрутов ОВД. Навигация на маршрутах ОВД
Маршрут ОВД представляет собой коридор в воздушном пространстве, осью которого является линия заданного пути (далее — ЛЗП). Маршрут ОВД может обозначать воздушную трассу, местную воздушную линию, маршрут полета вне трасс, маршруты вылета и прибытия и т.п.
ЛЗП задается пунктами маршрута (далее — ПМ). ЛЗП между двумя смежными ПМ является ортодромией и называется участком маршрута.
Пункты маршрута, в которых ЛЗП меняет свое направление, называются поворотными пунктами маршрута (далее — ППМ). Пункты маршрута, не являющиеся поворотными, могут устанавливаться для целей ОВД (пункты обязательного донесения, донесения по запросу и т.п.).
ПМ может быть задан в виде контрольной точки (для обычных маршрутов) или точки пути (для маршрутов зональной навигации).
Все ППМ во внеаэродромном воздушном пространстве являются точками облета (Fly-by), то есть разворот в ППМ выполняется с учетом линейного упреждения разворота (далее — ЛУР). ЛУР зависит от истинной воздушной скорости воздушного судна (далее — ВС), угла крена на развороте и угла разворота (разности заданных путевых углов смежных участков маршрута).
Маршрут ОВД характеризуется его аэронавигационными данными, которые включают в себя:
обозначение маршрута (индекс);
геодезические координаты ПМ, их названия и индексы;
заданные путевые углы по участкам маршрута;
значения навигационных параметров (радиалов, пеленгов, дальностей), необходимых для наведения по ЛЗП и фиксирования пролета ПМ (для обычных маршрутов);
минимальную безопасную высоту полета (для маршрутов в нижнем воздушном пространстве);
другие данные (при необходимости).
Для выдерживания ЛЗП в полете обеспечивается навигационное наведение по линии заданного пути (далее — наведение). Под наведением понимается непрерывное наличие у экипажа (автоматической системы управления полетом) информации об отклонении ВС от заданной траектории (в горизонтальной плоскости — об отклонении от ЛЗП). На основе этой информации вырабатываются команды управления, обеспечивающие вывод ВС на заданную траекторию.
В традиционной (обычной) навигации наведение обеспечивают наземные угломерные средства, и поэтому маршруты проходят через азимутальные радиомаяки (VOR) и отдельные приводные радиостанции (ОПРС). Бортовое оборудование ряда ВС позволяет экипажу непрерывно определять сторону и величину углового отклонения от ЛЗП.
В зональной навигации необходимая для наведения информация об отклонении от ЛЗП формируется бортовым навигационным вычислителем (компьютером) расчетным путем на основе информации о местоположении ВС, поступающей от навигационных датчиков. Поворотными пунктами маршрутов зональной навигации могут являться произвольные точки (точки пути), заданные геодезическими координатами на земной поверхности (широтой и долготой). Следовательно, маршруты зональной навигации не обязательно проходят через наземные навигационные средства.
В отличие от маршрутов ОВД и процедур полета в районе аэродрома, при полетах во внеаэродромном пространстве радиолокационное наведение (векторение) не используется. Радиолокационный контроль осуществляется только в целях ОВД для эшелонирования и предотвращения отклонений ВС за допустимые пределы.
Бортовой вычислитель, определяющий величину отклонения ВС от ЛЗП, а также навигационные средства, с помощью которых определяется местоположение ВС, составляют оборудование зональной навигации (оборудование RNAV). В качестве датчиков для оборудования зональной навигации могут использоваться образующие угломерно-дальномерную систему радиомаяки VOR/DME, система из двух дальномерных радиомаяков DME/DME, инерциальные навигационные системы (далее — ИНС), разностно-дальномерные системы LORAN-C (РСДН-10) и спутниковые навигационные системы (GNSS). В бортовой базе аэронавигационных данных содержится информация о геодезических координатах точек пути, а также о координатах наземных радиомаяков (если они используются в данном виде оборудования RNAV).
Для зональной навигации, основанной на VOR/DME (или DME/DME), бортовое оборудование RNAV включает в себя вычислитель, который по измеренным значениям пеленга от VOR и дальности от DME (или дальностей до двух радиомаяков DME) и координатам радиомаяков рассчитывает широту и долготу местоположения ВС, а затем с использованием координат точек пути определяет величину отклонения ВС от ЛЗП и другие навигационные параметры (оставшееся расстояние, время, фактический путевой угол и т.п.). Рассчитанное отклонение от ЛЗП индицируется на приборе пилота в виде отклонения вертикальной планки от центра прибора, а также может использоваться для автоматического управления полетом.
Для прочих видов оборудования RNAV (LORAN-C, ИНС, GNSS) специальный вычислитель не требуется, поскольку он имеется в составе этих систем.
Наиболее перспективным и эффективным оборудованием зональной навигации являются спутниковые навигационные системы (CPS NAVSTAR, ГЛОНАСС и в перспективе GALILEO). Они обеспечивают точное определение координат ВС, его скорости и точного времени над всей территорией земного шара. Бортовое оборудование этих систем имеет обновляемую аэронавигационную базу данных и реализует функции, необходимые для зональной навигации в условиях действия требуемых навигационных характеристик (RNP) в системе CNC/ATM.
1.2. Общие критерии создания маршрутов ОВД
Создание маршрута ОВД является многокритериальной задачей, в которой оптимизируемыми критериями являются безопасность полетов, эффективность использования воздушного пространства, экономичность полетов, пропускная способность, загруженность диспетчера и другие. В большинстве случаев эти критерии противоречат друг другу. Так, при увеличении бокового интервала между параллельными маршрутами повышается безопасность полетов, но могут снизиться экономичность полетов из-за увеличения протяженности маршрута и пропускная способность системы ОВД.
В соответствии с подходом, принятым ИКАО, определяющим из перечисленных критериев является безопасность полетов. Из концепции приемлемого уровня безопасности полетов следует, что маршрут ОВД строится таким образом, чтобы показатель безопасности полетов (риск столкновения с наземными препятствиями или другими воздушными судами) был не ниже заданного уровня безопасности. При выполнении этого условия аэронавигационные данные маршрута при его создании могут варьироваться разработчиком таким образом, чтобы улучшить значения остальных критериев: экономичности полетов, пропускной способности и пр.
Каждый маршрут ОВД является частью сети маршрутов, установленных в данном воздушном пространстве. Поэтому при создании любого маршрута учитываются не только его индивидуальные характеристики, но и место маршрута в общей системе маршрутов ОВД, а также структура воздушного пространства, плотность воздушного движения.
1.3. Эффективность использования воздушного пространства
В целях экономии авиатоплива и других ресурсов авиационной транспортной системы маршруты ОВД создаются, по возможности, максимально прямыми, наиболее близкими к ортодромической траектории, соединяющей исходный пункт маршрута (далее — ИПМ) и конечный пункт маршрута (далее — КПМ).
Большое количество маршрутов ОВД может повысить пропускную способность сети маршрутов. Однако возникающие при этом многочисленные точки пересечения маршрутов, особенно в перегруженных районах, могут, наоборот, оказать негативное влияние на пропускную способность секторов ОВД. Поэтому количество маршрутов ОВД целесообразно сводить к минимуму, в соответствии с потребностями воздушного движения.
Оптимизация пропускной способности осуществляется за счет введения новых маршрутов, по возможности, с наименьшим количеством пересечений, особенно в перегруженных районах.
В районах с высокой плотностью воздушного движения дополнительную пропускную способность можно получить за счет отделения маршрутов прибытия от маршрутов вылета, обеспечения их бесконфликтности, а также за счет отделения маршрутов вылета/прибытия от пролетных (транзитных) маршрутов. Такую структуру целесообразно применять для этапов набора высоты и снижения.
Развитие сети осуществляется таким образом, чтобы маршруты ОВД, по которым проходят основные потоки воздушного движения, пересекались как можно ближе к пунктам вылета. Однако, учитывая сложность сети маршрутов ОВД, проходящих вблизи зоны вылета, возможным решением может быть перенесение точек пересечения в зоны, в которых интенсивность движения и/или плотность маршрутов ниже.
1.4. Бесконфликтность маршрутов ОВД
Обеспечение бесконфликтности маршрутов ОВД заключается в создании таких маршрутов ОВД, при использовании которых риск столкновения воздушных судов, выполняющих полет по близкорасположенным маршрутам, не превышает допустимого значения.
Разработанные ИКАО методики оценки риска столкновений для параллельных линий пути позволяют установить интервал эшелонирования для параллельных маршрутов, обеспечивающий допустимое значение риска столкновений. На основе этой методики в приложении 11 к Конвенции о международной гражданской авиации приведены рекомендации к боковому разделению параллельных и непараллельных маршрутов, навигационное наведение на которых (далее — наведение) осуществляется с помощью азимутальных радиомаяков VOR, а также для маршрутов зональной навигации с различными типами требуемых навигационных характеристик (RNP — Required Navigation Performance).
Разделение создаваемого маршрута ОВД с другими элементами структуры воздушного пространства (другими маршрутами, зонами и пр.) осуществляется на основе построения защищенного воздушного пространства для каждого маршрута. Размеры и конфигурация защищенного воздушного пространства зависят от точности средств наведения, используемых на маршруте ОВД. Для воздушных трасс ширина защищенного воздушного пространства, построенного для вероятности P = 0,95, является шириной воздушной трассы. Для разделения непараллельных маршрутов используется защищенное воздушное пространство, построенное для вероятности P = 0,995.
1.5. Точность навигации
Точность навигации является одним из основных факторов, определяющих безопасность полетов с точки зрения предотвращения столкновений ВС как друг с другом, так и с препятствиями.
Применительно к горизонтальной плоскости под точностью навигации понимается степень приближения линии фактического пути (далее — ЛФП) к линии заданного пути. ЛФП не совпадает с ЛЗП вследствие погрешностей навигационных измерений, погрешностей пилотирования, влияния внешней среды и человеческого фактора. Поскольку на обычных маршрутах (незональной навигации) выдерживание ЛЗП осуществляется с помощью средств наведения ОПРС, VOR, точность навигации зависит от точности измерения пеленга ВС с помощью этих угломерных средств и точности пилотирования. Очевидно, что одной и той же угловой погрешности выдерживания ЛЗП соответствуют различные линейные уклонения. Линейные уклонения возрастают по мере удаления от средства наведения.
В международной практике принят подход, при котором требования к точности навигации выражаются в виде защищенного воздушного пространства (далее — ЗВП), размеры которого определяются реально достижимой точностью наведения на данном маршруте, с учетом расположения наземных радиотехнических средств (далее — РТС), конфигурации маршрута и других факторов. При этом само требование выдерживания ЗВП носит вероятностный характер и по общепринятой мировой практике эквивалентно тому, что вероятность нахождения ВС в пределах коридора составляет не менее P = 0,95 (ВС находится в пределах установленного коридора не менее 95% времени на любом участке полета).
1.6. Факторы, учитываемые при создании маршрутов ОВД
1.6.1. Навигационная инфраструктура
Навигационная инфраструктура включает в себя наземные средства, входящие в состав радионавигационных систем, а для спутниковых навигационных систем — и их космический сегмент.
Использование неавтономных навигационных средств невозможно без использования наземных средств (радиомаяков, радиостанций), поэтому от их наличия, расположения и характеристик зависят возможность и точность определения местоположения ВС. С помощью наземных средств обеспечивается наведение по ЛЗП, фиксирование пролета контрольных точек, поэтому навигационная инфраструктура в значительной степени определяет конфигурацию и характеристики как обычных маршрутов, так и маршрутов зональной навигации (кроме RNAV, основанной на спутниковых навигационных системах).
Для навигационного наведения на маршрутах ОВД используются навигационные средства, входящие в состав угломерных радионавигационных систем.
Всенаправленный азимутальный радиомаяк диапазона ОВЧ (РМА — радиомаяк азимутальный) предназначен для измерения азимута (пеленга) воздушного судна относительно магнитного меридиана места установки радиомаяка.
В полярных районах допускается ориентация радиомаяка по истинному меридиану.
В международной и отечественной практике общепринятой для таких радиомаяков является аббревиатура VOR (Very high frequency Omni-directional Range). Используются совместно с бортовым оборудованием, принимающим сигналы радиомаяка, для наведения при полете на или от VOR. Могут быть использованы для задания контрольных точек и фиксирования их пролета.
После установки направления нулевого пеленга радиомаяка по северному направлению магнитного меридиана угол между истинным (географическим) меридианом и линией нулевого пеленга (declination) остается постоянным, несмотря на вековой ход магнитного склонения. Соответственно сохраняются постоянными и радиалы, задающие направления ЛЗП.
Применение VOR в международной практике с 2010 г. начнет сокращаться, но планируется, по крайней мере, до 2020 г.
Отдельная приводная радиостанция обеспечивает наведение по ЛЗП, проходящей через ОПРС, и фиксирование пролета точки ее установки. В международной практике для данного средства используется аббревиатура NDB (Non-Directional Beacon). Используется совместно с бортовым автоматическим радиокомпасом (зарубежный аналог ADF — Automatic Direction Finder) и курсовыми приборами. Точность определения пеленга зависит от точностей наземного оборудования, бортового радиокомпаса, а также курсового прибора (компаса).
Ввиду невысокой точности и других недостатков данного средства применение ОПРС (NDB) для аэронавигации в международной практике с 2005 г. сокращается и, как планируется, прекратится к 2015 г.
Всенаправленный дальномерный радиомаяк диапазона УВЧ предназначен для измерения дальности воздушного судна относительно места установки радиомаяка при полетах воздушных судов по трассам и в районе аэродрома. В международной и отечественной практике общепринятой для таких радиомаяков является аббревиатура DME (Distance Measurement Equipment). С помощью DME могут задаваться контрольные точки на обычных маршрутах ОВД.
Точность определения пеленга и дальности зависит от точности наземного оборудования (радиомаяка), точности бортового оборудования, а для VOR также от точности предполетной проверки бортового оборудования.
Точность характеризуется величиной погрешности, соответствующей вероятности P = 0,95 (удвоенная средняя квадратическая погрешность).
1.6.2. Навигационные возможности воздушных судов
Традиционная навигация ВС по обычным маршрутам по ППП (правила полетов по приборам) предполагает наличие на борту оборудования, способного работать с наземными радиомаяками VOR и приводными радиостанциями (ОПРС). Также предполагается наличие бортового оборудования, работающего совместно с радиомаяками DME (дальномерный радиомаяк), что часто необходимо для фиксирования пролета пунктов маршрута.
Для полета по маршрутам зональной навигации используется оборудование зональной навигации, обеспечивающее установленный для данного маршрута тип RNP.
В настоящих методических рекомендациях рассматривается создание маршрутов зональной навигации, основанной только на спутниковой навигационной системе.
1.6.3. Летно-технические характеристики воздушных судов
Основной характеристикой ВС, учитываемой при создании маршрутов ОВД, является их крейсерская скорость. В полете на эшелоне (заданной высоте) в соответствии с РЛЭ (руководство по летной эксплуатации) выдерживается заданное значение приборной скорости или числа М. Чем больше высота и выше температура воздуха, тем большая истинная воздушная скорость (скорость относительно воздушной массы) соответствует той же приборной скорости.
При истинной воздушной скорости 900 км/ч радиус разворота с углом крена 15° составляет около 24 км. Соответственно при больших углах разворота ЛУР может быть значительным (при угле разворота 90° равен радиусу разворота). Все ППМ на маршрутах во внеаэродромном пространстве являются точками облета (Fly-by), то есть разворот выполняется с учетом ЛУР. Это может наложить ограничение на минимальную длину участка маршрута, чтобы обеспечить наличие прямолинейного участка полета между ППМ.
1.6.4. Влияние внешней среды
При выдерживании постоянной приборной скорости истинная воздушная скорость зависит от температуры воздуха на высоте полета. Следовательно, различным будет и радиус разворота. Чем выше температура, тем больше путевая скорость. При построении зон учета препятствий для определения минимальной безопасной высоты полета при расчете истинной скорости принимается температура воздуха, которая на 15° превышает температуру на расчетной высоте полета в стандартной атмосфере (информация для расчета истинной скорости приведена в Приложении 1 к методическим рекомендациям).
Во время разворота экипаж не имеет возможности компенсировать влияние ветра, который может отнести ВС от заданной траектории разворота в сторону препятствий. Поэтому при построении границы зоны учета препятствий в районе разворота (вблизи ППМ) учитываются «худшие» направление и скорость ветра.
1.7. Рекомендуемый общий порядок создания маршрутов ОВД
Создание маршрута — итерационный процесс, включающий в себя следующие этапы, более подробно рассмотренные в разделе 2 настоящих методических рекомендаций.
1. Анализ района полета и навигационной инфраструктуры (расположения наземных РТС) в районе создаваемого маршрута ОВД, структуры воздушного пространства, радиолокационного поля и поля радиосвязи.
Для обычных маршрутов — наличие VOR, ОПРС (обеспечивающих наведение) и DME (для фиксирования пролета контрольных точек), определение максимальной дальности их действия.
2. Предварительное планирование маршрута (определение главной ортодромии, выбор ППМ).
3. Анализ маршрута: определение условий наведения, требований ОВД (пересечения с другими маршрутами, конфигурация маршрута и пр.). При необходимости — перепланирование маршрута (возврат к п. 1).
4. Построение защищенного воздушного пространства. Для ВТ ширина ЗВП играет роль ширины ВТ, которая в общем случае является переменной.
5. Оценка положения маршрута (с учетом ЗВП) по отношению к другим элементам структуры воздушного пространства (другим маршрутам, зонам ограничений и т.д.).
6. Для маршрутов в нижнем воздушном пространстве: построение зон учета препятствий и определение минимальной высоты полета.
7. Установление аэронавигационных данных маршрута: координат ПМ, названий и обозначений ПМ, длины участков, путевых углов, радиалов, пеленгов, дальностей и пр.
8. Составление документов, необходимых для представления предложения о создании маршрута ОВД.
2. Создание маршрутов ОВД
2.1. Исходные данные, используемые при создании маршрута ОВД
данные навигационных средств (VOR, ОПРС, DME), расположенных в районе предполагаемого прохождения маршрута (координаты, частота, позывной, режим работы);
магнитное склонение в районе прохождения маршрута;
информация о других маршрутах ОВД, проходящих в данном районе;
информация о зонах ограничений полетов в данном районе;
расположение границ районов управления воздушным движением (секторов, районов полетной информации);
расположение аэродромов в данном районе, горизонтальные и вертикальные границы районов аэродромов, расположение стандартных маршрутов вылета (SID) и прибытия (STAR).
Информация об интенсивности полетов на существующих в данном районе маршрутах ОВД.
Информация о рельефе местности, необходимая для создания маршрутов ОВД в нижнем воздушном пространстве.
Информация об искусственных препятствиях (для создания маршрутов ОВД в нижнем воздушном пространстве).
2.2. Анализ района полета и навигационной инфраструктуры
2.2.1. Оценка целесообразности создания нового маршрута ОВД
Задача создания маршрута не может решаться изолированно, вне контекста решения общей проблемы планирования использования воздушного пространства. При принятии решения о необходимости создания нового маршрута ОВД (ВТ, МВЛ) рекомендуется оценить степень потребности в таком маршруте с учетом прогнозируемой интенсивности потоков воздушного движения в данном направлении
Установление новых маршрутов ОВД повысит пропускную способность воздушного пространства и экономическую эффективность выполнения полетов, но, вместе с тем, может привести к снижению уровня безопасности полетов за счет повышения плотности воздушного движения и увеличения загруженности районов ОВД. При изменении потоков воздушного движения структуру маршрутов ОВД целесообразно пересматривать и лишние маршруты аннулировать.
2.2.2. Анализ инфраструктуры навигационных средств и средств связи
В районе предполагаемого прохождения маршрута ОВД рекомендуется выявить навигационные средства, которые могут обеспечить наведение по ЛЗП, то есть радиомаяки VOR и ОПРС, а также радиомаяки DME, которые могут быть использованы для задания контрольных точек. Для этого оценивается максимальная дальность действия этих средств и наносятся окружности соответствующего радиуса на карту.
Радиомаяки VOR и DME работают в ультракоротковолновом (УКВ) диапазоне радиоволн. Радиоволны этого диапазона распространяются почти по прямой, в пределах дальности прямой видимости, испытывая лишь небольшую рефракцию (преломление) при прохождении через неоднородную атмосферу. Ввиду кривизны земной поверхности, которая ограничивает распространение радиоволн, максимальная дальность действия радиомаяков зависит от высоты полета и может быть рассчитана по формуле:
D_{max} = 4,1(\sqrt{H} + \sqrt{h}),
Dmax - максимальная дальность приема сигналов радиомаяка в километрах;
H — высота полета ВС в метрах;
h — высота антенны радионавигационного средства.
Высота полета и высота антенны отсчитываются от среднего уровня рельефа местности.
При создании маршрутов в верхнем воздушном пространстве для расчета максимальной дальности действия используется расчетная высота 8100 м, что соответствует дальности 380 км (определена из расчета высоты антенны 20 м и средней высоты рельефа 200 м). Для построения маршрутов в нижнем воздушном пространстве рекомендуется использовать расчетную высоту H = 1500 м, которая соответствует дальности 170 км.
Максимальная дальность действия трассовых ОПРС в соответствии с сертификационными требованиями составляет не менее 150 км. Для определения практической дальности действия целесообразно использовать опытные данные, полученные в полетах. При отсутствии таких данных рекомендуется использовать значение максимальной дальности действия 200 км.
Максимальная дальность радиосвязи в ОВЧ (очень высокие частоты) диапазоне (на УКВ) рассчитывается аналогично дальности действия VOR и DME. На карты наносятся окружности с центрами в точках расположения передающих/приемных радиоцентров и автономных ретрансляторов с радиусами, соответствующими максимальной дальности приема сигнала. При построении маршрутов ОВД в верхнем воздушном пространстве используется дальность действия 380 км, а в нижнем воздушном пространстве 170 км (определена для расчетной высоты 1500 м без учета углов закрытия). При отсутствии перекрытия маршрута ОВЧ-полем обеспечивается радиосвязь в ВЧ-диапазоне (на КВ).
Для оценки обеспечения маршрута РЛК (радиолокационный контроль) строятся зоны покрытия района прохождения маршрута радиолокационным полем. Для этой цели используются графики дальности действия и графики углов закрытия ОРЛ-Т (обзорный радиолокатор) и ВРЛ (выносной радиолокатор).
2.2.3. Предварительное планирование маршрута
Маршрут рекомендуется строить таким образом, чтобы обеспечить выполнение полета по возможности наиболее близко к прямому (ортодромическому) маршруту от начального до конечного пункта маршрута. Такая главная ортодромия служит основой для построения маршрута ОВД в целях выполнения остальных рекомендаций. Большинство авиационных карт, используемых для планирования полетов, выполнены в картографических проекциях, которые позволяют прокладывать ортодромию практически в виде прямой линии. Поэтому для маршрутов, протяженностью до 2000 км прокладка главной ортодромии на картах масштаба 1:2000000 и крупнее допускается в виде прямой линии. Для полярных районов с широтой выше 60° целесообразно использовать аэронавигационные карты в стереографической проекции.
2.3. Установление пунктов маршрута
Маршрут ОВД задается путем установления пунктов маршрута, включающих в себя ИПМ, КПМ и пункты маршрута (далее — ПМ), в которых ЛЗП меняет свое направление (ППМ).
Для обычных маршрутов все пункты являются контрольными точками.
Контрольные точки (КТ), с помощью которых задается ЛЗП для обычных маршрутов, устанавливаются исходя из следующих условий:
обеспечивается наведение при полете «на» или «от» КТ;
экипаж имеет возможность зафиксировать пролет КТ с помощью бортовых средств.
Способы задания контрольных точек приведены в п. 2.3.1.
При выборе пунктов маршрута целесообразно руководствоваться следующим.
1. Минимальная протяженность маршрута не является основным фактором при его создании. Небольшое увеличение протяженности линии заданного пути может позволить оптимизировать потоки воздушного движения, избежать непрогнозируемых задержек или исключить необходимость полета в зоне ожидания.
2. Для повышения пропускной способности воздушного пространства отдается предпочтение созданию маршрутов с односторонним движением, особенно в тех районах, в которых на маршрутах осуществляется набор высоты и/или снижение.
3. При создании маршрутов учитывается рабочая нагрузка диспетчера ОВД и при необходимости меняются конфигурация маршрута или разделение воздушного пространства на секторы.
4. Не следует допускать транзита слишком малой продолжительности в пределах одного района полетной информации (сектора). Рекомендуется придерживаться принятой в европейском воздушном пространстве концепции планирования «бесшовной» сети маршрутов, когда маршруты для сокращения их протяженности создаются без учета границ районов полетной информации. Если проложенные таким образом маршруты проходят по незначительной части воздушного пространства РПИ (район полетной информации), необходимо передавать ответственность за ОВД другому РПИ, чтобы не создавать дополнительной нагрузки, связанной с передачей управления, согласованием и координацией.
5. Маршруты рекомендуется строить с учетом процедур организации движения в районах аэродромов (SID/STAR) и методов организации потоков воздушного движения.
2.3.1. Способы задания контрольных точек
Контрольные точки рекомендуется задавать одним из следующих способов.
1. Контрольные точки, маркированные угломерным радионавигационным средством.
В качестве наземных навигационных средств для задания КТ могут использоваться VOR и ОПРС (NDB). Если ЛЗП проходит через маркированную КТ, обеспечивается выполнение обоих условий — наведение при полете «на» и «от» средства и экипаж имеет возможность зафиксировать пролет КТ.
Маркерный радиомаяк (МРМ) сам по себе не может задавать КТ, поскольку обеспечивает фиксирование его пролета, но не обеспечивает наведение. Но он может использоваться как КТ для фиксирования пролета при условии, что наведение обеспечивается другим навигационным средством.
Дальномерный радиомаяк (DME) не обеспечивает наведение по ЛЗП, проходящей через точку его установки. Он может обеспечивать наведение по ЛЗП в форме окружности с центром в точке расположения радиомаяка. Такие ЛЗП могут использоваться только в районе аэродрома на маршрутах вылета, прибытия и захода на посадку.
2. Контрольные точки, заданные пеленгом (радиалом) от бокового угломерного средства при полете по ЛЗП, наведение по которой обеспечивается другим навигационным средством.
Если на ЛЗП, проходящей на/от навигационного угломерного средства (VOR или ОПРС) необходимо установить КТ, то на маршрутной карте публикуется пеленг (радиал) от другого средства (VOR или ОПРС), расположенного в стороне от ЛЗП (рис. 1). В этом случае наведение будет обеспечиваться первым средством, а момент пролета фиксируется экипажем по достижении опубликованного пеленга (радиала) от второго средства. Термин «радиал» используется применительно к VOR и обозначает магнитный пеленг КТ, измеренный от меридиана радиомаяка. В этом случае на маршрутной карте публикуется радиал от радиомаяка. Если в качестве бокового навигационного средства используется ОПРС, публикуется магнитный пеленг на ОПРС, измеренный от меридиана КТ.
Рис. 1. Контрольные точки, заданные пеленгом, радиалом или дальностью
Минимально допустимое значение угла \omega_{\text{мин}} между ЛЗП и линией пеленга зависит от типа и удаления D бокового навигационного средства и может быть определено по графику, приведенному на рис. 2.
Для контрольных точек, которые не являются поворотными пунктами маршрута (ЛЗП в них не меняет направления), а используются в целях ОВД как пункты донесения, допускается отступление от данных значений. Однако следует учитывать, что при углах между ЛЗП и линией пеленга менее минимальных, приведенных на рис. 2, значительно возрастает погрешность фиксирования пролета контрольной точки.
Рис. 2. Минимальные значения углов пересечения ЛЗП и пеленга, задающего контрольную точку
3. Контрольные точки, заданные дальностью от наземного дальномерного средства (DME) при полете по ЛЗП, наведение по которой обеспечивается другим навигационным средством.
Аналогично предыдущему случаю наведение осуществляется с помощью VOR или ОПРС, расположенных на ЛЗП. Фиксирование пролета осуществляется по достижении фактической дальности значения, опубликованного на маршрутной карте. Дальномерный радиомаяк может располагаться на ЛЗП (например, VOR совмещен с DME) или находиться в стороне от ЛЗП. При боковом расположении радиомаяка угол между ЛЗП и линией, соединяющей КТ с радиомаяком, не может превышать 23°, а дальность до КТ — по возможности меньше.
Пример задания пунктов маршрута приведен в Приложении 2 настоящих методических рекомендаций.
2.4. Рекомендации к конфигурации маршрута
Зоны, в которых пересекаются маршруты ОВД, являются потенциально опасными. Следует сводить к минимуму число пересечений маршрутов, особенно предназначенных для основных потоков движения. При этом рекомендуется, по возможности, избегать точек пересечения пар маршрутов, создаваемых для встречных потоков воздушного движения. Точки пересечения целесообразно располагать в пределах зон радиолокационного контроля.
Не следует допускать образования конфликтных точек вблизи границы сектора для входящего движения, которое влечет увеличение рабочей нагрузки в связи с чрезмерным объемом координационной деятельности. Зоны пересечения не должны вступать в конфликт с маршрутами набора высоты или снижения в крупных аэропортах.
Через точки пересечения (схождения) маршрутов рекомендуется прокладывать не более двух маршрутов с высокой/средней плотностью движения и не более трех маршрутов с низкой плотностью.
Для маршрутов, сходящихся в точке расположения VOR, а также для маршрутов зональной навигации угол схождения целесообразно устанавливать не менее 15°. Для маршрутов, сходящихся в ОПРС, — не менее 30°. Если хотя бы на одном из сходящихся маршрутов в точке схождения (пересечения) маршрутов отсутствует наведение — не менее 45°.
Рекомендуется устанавливать длину участков маршрута между контрольными точками, в которых изменяется его направление (ППМ), не менее 30 км в нижнем воздушном пространстве и не менее 50 км в верхнем воздушном пространстве.
Максимальная протяженность участков не ограничивается, но следует учитывать, что при их протяженности более 300 — 400 км на части участка будет отсутствовать наведение. Это приведет к увеличению размеров защищенного воздушного пространства и зоны учета препятствий, что, в свою очередь, повлечет увеличение минимальной безопасной высоты и может создать проблемы с отделением маршрута от других элементов структуры воздушного пространства.
2.5. Рекомендации по построению защищенного воздушного пространства
С каждым маршрутом ОВД связано свое защищенное воздушное пространство (ЗВП), которое может быть использовано для отделения данного маршрута от других элементов воздушного пространства (других маршрутов, зон ограничений и т.п.).
Размеры и конфигурация ЗВП на каждом участке маршрута в общем случае являются переменными и зависят от точности навигации, достижимой на данном участке. Поскольку погрешности выдерживания ЛЗП являются случайными, ЗВП строится для определенной вероятности нахождения ВС в его пределах.
Для каждого маршрута ОВД строится ЗВП для вероятности P = 0,95. Это означает, что в пределах этого ЗВП ВС находится на протяжении не менее 95% времени полета. Для воздушных трасс ширина такого ЗВП является шириной воздушной трассы.
В некоторых случаях, например, для разделения маршрутов ОВД, рекомендуется строить ЗВП для вероятности P = 0,995, которое имеет большие размеры.
ЗВП строится для каждого прямолинейного участка маршрута. В отдельных случаях строится дополнительное ЗВП в районе, в котором происходит изменение направления маршрута (в районе ППМ).
ЗВП учитывает возможности бортовых навигационных средств по выдерживанию ЛЗП без учета возможного наличия радиолокационного контроля.
Для построения ЗВП используется карта масштаба не мельче 1:2000000, предпочтительно масштаба 1:1000000 или крупнее.
2.5.1. Защищенное воздушное пространство на прямолинейных участках маршрута
ЗВП является симметричным относительно ЛЗП, но имеющим различную ширину в зависимости от удаления до навигационного средства (НС). Степень расширения ЗВП определяется точностью наведения, обеспечиваемой данным НС. В рамках настоящих методических рекомендаций при построении ЗВП точность наведения по ОПРС принята равной точности наведения по VOR и размеры ЗВП для маршрутов, задаваемых данными навигационными средствами, являются одинаковыми.
Расширение защищенного воздушного пространства по мере удаления от навигационного средства проиллюстрировано на рис. 3.
В точке расположения навигационного средства (VOR или ОПРС) ЗВП имеет начальную ширину +/- B1, которая сохраняется постоянной до удаления D1 от навигационного средства. По мере удаления от НС, обеспечивающих наведение, точность навигации ухудшается и, начиная с удаления D1 = 46 км, ширина ЗВП возрастает таким образом, чтобы на удалении D2 = 139 км от НС ширина составляла +/- B2.
Значения D1 и D2 не зависят от вероятности, для которой строится ЗВП. Значения B1 и B2 для вероятностей P = 0,95 и P = 0,995 приведены в табл. 1.
ЗНАЧЕНИЯ ПОЛОВИНЫ ШИРИНЫ ЗАЩИЩЕННОГО ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДАЛЕНИЯ ДО НАВИГАЦИОННОГО СРЕДСТВА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО НАВЕДЕНИЕ
| Удаление до НС, км | 0 — 46 | 139 | 200 | 300 |
|---|---|---|---|---|
| Вероятность | B1, км | B2, км | B3, км | B4, км |
| 0,95 | 7,4 | 11,1 | 16,4 | 25,2 |
| 0,995 | 11,1 | 15,7 | 21,0 | 29,8 |
На удалениях от НС, превышающих D2, ЗВП расширяется под углом 5° по отношению к направлению ЛЗП.
Поскольку линейные построения на карте выполняются точнее, чем угловые, для облегчения построения на карте границ ЗВП в табл. 1 приведены также значения B3 и B4 половины ширины ЗВП, соответствующие удалениям от навигационного средства 200 км и 300 км соответственно.
Если в конечном ПМ участка отсутствует навигационное средство, то ЗВП расширяется указанным образом до конца участка (рис. 3).
Рис. 3. Расширение защищенного воздушного пространства по мере удаления от навигационного средства
Если в конечном ПМ имеется НС, обеспечивающее наведение, то от него в сторону начального ППМ также строится ЗВП аналогичным образом. В этом случае границы защищенных воздушных пространств, построенных от начального и конечного НС, смыкаются, образуя общую границу ЗВП данного участка.
Конфигурация ЗВП будет различной в зависимости от длины участка и наличия или отсутствия НС в ППМ.
При наличии НС в обоих ППМ и длине участка 92 км и менее, ширина ЗВП на участке является постоянной (рис. 4).
Рис. 4. Защищенное воздушное пространство вдоль участка маршрута длиной 92 км и менее
На рис. 5 показана конфигурация ЗВП при расстоянии между НС не более 278 км (удвоенное значение D2).
Рис. 5. Защищенное воздушное пространство вдоль участка длиной менее 278 км
2.5.2. Дополнительное защищенное воздушное пространство в зоне разворота
Защищенное воздушное пространство в районе ППМ зависит от угла разворота.
Угол разворота (УР) равен разности заданных путевых углов на двух смежных участках маршрута и характеризует степень изменения направления ЛЗП в данном ППМ. При УР менее 25° защищенное воздушное пространство в зоне разворота образуется пересечением ЗВП вдоль прямолинейных участков маршрута, построенных в соответствии с п. 2.5.2 (рис. 6 и 7).
Рис. 6. Защищенное воздушное пространство при угле разворота менее 25° (в ППМ расположено навигационное средство)
Рис. 7. Защищенное воздушное пространство при угле разворота менее 25° (в ППМ отсутствует навигационное средство)
При углах разворота 25° и более строится дополнительное ЗВП. Оно учитывает возможное запаздывание начала разворота, вызванное временем реакции пилота, погрешностями НС, по которым экипаж фиксирует пролет ППМ, и другие факторы.
Дополнительное ЗВП в зоне разворота строится с внешней и внутренней сторон разворота. Его конфигурация и размеры зависят от наличия в точке разворота навигационного средства.
2.5.2.1 Дополнительное защищенное воздушное пространство
с внешней стороны разворота
Перед построением дополнительного ЗВП строится ЗВП для прямолинейных участков в соответствии с п. 2.5.2.
Для углов разворота 25° и более построение дополнительного защищенного воздушного пространства с внешней стороны разворота производится следующим образом.
По табл. 2 определяются расстояния A и B в зависимости от УР и наличия или отсутствия в ППМ навигационного средства.
ПАРАМЕТРЫ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ЗАЩИЩЕННОГО ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА С ВНЕШНЕЙ СТОРОНЫ РАЗВОРОТА
| Угол разворота | 30° | 45° | 60° | 75° | 90° | |
| Наличие НС в ППМ | A, км | 46 | 62 | 73 | 86 | 92 |
| B, км | 5 | 9 | 13 | 17 | 21 | |
| Отсутствие НС в ППМ | A, км | 66 | 76 | 88 | 103 | 111 |
| B, км | 7 | 11 | 17 | 23 | 29 | |
При УР, отсутствующих в таблице, берутся A и B, соответствующие ближайшему большему УР. Например, при отсутствии навигационного средства в ППМ и УР = 67° используются значения A = 103 км и B = 23 км.
Построение дополнительного ЗВП при наличии НС в ППМ иллюстрируется рис. 8 (направление полета на рисунке слева направо).
Рис. 8. Дополнительное защищенное воздушное пространство с внешней стороны разворота при угле разворота более 25° (в ППМ расположено навигационное средство)
От ППМ по направлению ЛЗП второго участка маршрута (на который выполняется разворот) откладывается расстояние A, и из полученной точки строится прямая «а» под углом 30° к ЛЗП второго участка. Параллельно внешней границе ЗВП второго участка проводится прямая «с» на расстоянии B от нее. Внешняя граница ЗВП с учетом дополнительного ЗВП в районе разворота (обозначена на рисунке жирной линией) образуется смыканием:
внешней границы ЗВП на первом участке (прямая «b» на рисунке);
внешней границы ЗВП второго участка.
Построение дополнительного ЗВП при отсутствии НС в ППМ, то есть когда ППМ является контрольной точкой, заданной по пересечению пеленга или дальности, осуществляется аналогично, но с другими значениями A и B и с учетом того, что границы ЗВП, построенные для прямолинейных участков, в районе ППМ могут расширяться. Порядок построения дополнительного ЗВП иллюстрируется рис. 9 (направление полета на рисунке слева направо).
Рис. 9. Дополнительное защищенное воздушное пространство с внешней стороны разворота (в ППМ отсутствует навигационное средство)
Если воздушное движение на маршруте осуществляется в обоих направлениях, дополнительное ЗВП строится для обоих направлений полета (рис. 10 и 11).
Рис. 10. Дополнительное защищенное воздушное пространство с внешней стороны разворота (в ППМ расположено навигационное средство), когда маршрут используется в обоих направлениях
Рис. 11. Дополнительное защищенное воздушное пространство с внешней стороны разворота (в ППМ отсутствует навигационное средство), когда маршрут используется в обоих направлениях
2.5.2.2 Дополнительное защищенное воздушное пространство
с внутренней стороны разворота
При углах разворота 25° и более строится также дополнительное защищенное воздушное пространство с внутренней стороны разворота. Это дополнительное ЗВП учитывает, что разворот выполняется с линейным упреждением, момент начала разворота может быть определен экипажем с погрешностью, а во время разворота ВС может быть отнесено ветром.
Построение рекомендуется производить в следующем порядке (рис. 12).
1. Определяется ранний допуск \Delta на пролет контрольной точки в соответствии с Приложением 3 к настоящим методическим рекомендациям.
2. Выбирается радиус разворота R, рассчитанный по максимально возможной скорости ВС с учетом максимальной (с вероятностью P = 0,995) скорости попутного ветра. Для маршрутов в верхнем воздушном пространстве используется значение R = 42 км, а в нижнем воздушном пространстве R = 28 км.
3. Из точки на ЛЗП, находящейся перед ППМ на расстоянии (R + \Delta), опускается перпендикуляр до пересечения с границей защищенного воздушного пространства с внутренней стороны разворота.
4. Из полученной точки на внутренней границе ЗВП проводится линия таким образом, чтобы она пересекала ЛЗП второго участка маршрута под углом, равным половине угла разворота (см. рис. 12). Под таким же углом эта линия будет проходить и к ЛЗП первого участка.
Рис. 12. Дополнительное защищенное воздушное пространство с внутренней стороны разворота при угле разворота более 25° (в ППМ расположено навигационное средство)
Получившийся в результате этого с внутренней стороны разворота треугольник представляет собой дополнительное защищенное воздушное пространство для обоих направлений полета на данном маршруте.
2.6. Расположение маршрутов относительно зон ограничения полетов
Защищенное воздушное пространство маршрутов ОВД (для вероятности P = 0,95) строится таким образом, чтобы не пересекать установленные действующие запретные зоны и зоны ограничений полетов.
Границы защищенного воздушного пространства маршрута ОВД, построенные для вероятности P = 0,95, не должны проходить ближе 10 км от границ установленных действующих опасных зон.
Вышеуказанные принципы построения защищенного воздушного пространства не применяются, если полеты по маршруту планируются на высотах вне высотных границ действия запретных, опасных зон и зон ограничений полетов или в период, когда эти зоны не активированы.
2.7. Разделение маршрутов ОВД
Целью разделения маршрутов ОВД является обеспечение риска столкновений воздушных судов не более допустимого значения. Оценка риска для предполагаемой конфигурации и расположения маршрутов осуществляется с использованием математических моделей оценки риска столкновений, рекомендованных ИКАО и учитывающих достижимую точность аэронавигации, размеры и скорости ВС, интенсивность воздушного движения и многие другие факторы.
Вместе с тем ИКАО допускает планирование маршрутов на основе сравнения с эталонными системами. Это означает, что если в некотором районе уже была проведена оценка уровня безопасности полетов с использованием риска столкновений, показавшая возможность установления определенных норм разделения маршрутов ОВД (эталонная система), то такие же нормы могут быть приняты и в другом районе, если условия полетов в нем (навигационная инфраструктура, интенсивность движения и т.д.) не хуже, чем в эталонной системе.
В настоящем пункте приведены рекомендации, которые основаны на характеристиках эталонных систем, опубликованных в документах ИКАО.
2.7.1. Разделение маршрутов ОВД, наведение на которых обеспечивается радиомаяками VOR
2.7.1.1 Разделение параллельных маршрутов ОВД
Маршруты ОВД считаются параллельными, если:
оба маршрута имеют одинаковую ориентацию (разность заданных путевых углов не превышает 10°);
ЛЗП обоих маршрутов не пересекаются;
воздушное движение по обоим маршрутам является независимым друг от друга (наличие движения на одном из маршрутов не вносит ограничений в движение на другом).
Минимальное расстояние, рекомендованное ИКАО, между осями параллельных маршрутов, наведение на которых обеспечивается VOR, составляет не менее:
33,3 км, если полеты по маршрутам могут выполняться в противоположных направлениях;
30,6 км, если полеты по маршрутам выполняются только в попутных направлениях.
Приведенные интервалы бокового разделения маршрутов применимы при выполнении следующих условий:
на всех участках маршрутов обеспечивается наведение, и расстояние между радиомаяками VOR не превышает 278 км;
плотность воздушного движения не превышает 50000 полетов на двухмесячный период интенсивного движения;
радиомаяки VOR периодически проходят облет.
Приведенные интервалы бокового разделения маршрутов не учитывают наличия радиолокационного контроля и допускают нахождение ВС на одной высоте на обоих маршрутах в горизонтальном полете, на снижении и в наборе высоты.
2.7.1.2 Разделение непараллельных маршрутов ОВД
Боковое разделение маршрутов ОВД, наведение на которых обеспечивается VOR, осуществляется таким образом, чтобы не перекрывались защищенные воздушные пространства обоих маршрутов, построенные для вероятности P = 0,995. В этом случае воздушное движение по обоим маршрутам может осуществляться независимо друг от друга.
2.7.2. Разделение линий пути параллельных маршрутов зональной навигации при установленных типах RNP
Минимальное расстояние между осями параллельных маршрутов зональной навигации зависит от установленного типа RNP и составляет:
а) при отсутствии радиолокационного контроля:
для RNP5 и более строгих типов — 30,6 км для полетов по обоим маршрутам в одном направлении и 33,3 км при полетах в противоположных направлениях;
б) при наличии радиолокационного контроля:
Указанные значения применимы, если:
создана навигационная инфраструктура, обеспечивающая установленный тип RNP;
все ВС, выполняющие полет по маршрутам, утверждены для установленного типа RNP;
радиолокационное наблюдение (при его необходимости) отвечает установленным стандартам;
обеспечено наличие радиосвязи, соответствующее установленному типу RNP.
2.8. Определение минимальной безопасной высоты полета
Для маршрутов ОВД в нижнем воздушном пространстве, предназначенных для выполнения полетов по ППП, определяются минимальные безопасные абсолютные высоты полета, обеспечивающие установленное значение запаса высоты над препятствиями, попадающими в зону учета препятствий. Минимальная высота полета определяется для каждого участка маршрута.
Общая зона учета препятствий включает в себя основную и буферную зоны.
На прямолинейных участках маршрута зоны располагаются симметрично относительно ЛЗП. Основная зона прилегает к ЛЗП, а две части буферной зоны располагаются по обе стороны от нее. Зоны учета препятствий имеют переменную ширину, увеличивающуюся, начиная с определенного удаления от навигационного средства, обеспечивающего наведение. Это удаление, а также степень расширения зон зависят от вида навигационного средства, обеспечивающего наведение (VOR или ОПРС).
Степень расширения зон в настоящих методических рекомендациях приводится в виде градиента расширения G, представляющего собой тангенс угла \alpha расширения зоны, выраженный в процентах:
Например, градиент G = 23% означает, что при увеличении удаления от навигационного средства на 65 км половина ширины зоны увеличивается на 65 x 0,23 = 15 км.
Вблизи ППМ, в котором маршрут меняет направление, дополнительно строится зона учета препятствий на развороте. Эта зона является основной зоной, буферная зона на развороте отсутствует.
Зоны учета препятствий строятся на карте масштаба 1:1000000 или крупнее.
Минимальный запас высоты над препятствиями, попадающими в основную зону, составляет \Delta\text{Н}_{\text{осн}} = 600 м.
Минимальный запас высоты над препятствиями, попадающими в буферную зону, составляет половину запаса в основной зоне \Delta\text{Н}_{\text{буф}} = 300 м.
Порядок определения минимальной высоты полета для каждого участка маршрута заключается в следующем.
1. На карте строятся основные и буферные зоны учета препятствий для прямолинейных участков маршрута, а также зоны учета препятствий на разворотах. Если основная и буферная зоны накладываются друг на друга, то их общая часть считается основной зоной.
2. По препятствиям, попадающим в основную зону, определяется максимальная высота препятствия с учетом искусственных препятствий Hпреп.макс.осн и затем минимальная высота полета по препятствиям в основой зоне:
\text{Н}_{\text{мин}.\text{осн}} = \text{Н}_{\text{пред}.\text{макс}.\text{осн}} + \Delta\text{Н}_{\text{осн}}.
3. По препятствиям, попадающим в буферную зону, определяется максимальная высота препятствия с учетом искусственных препятствий Нпреп.макс.буф и затем минимальная высота полета по препятствиям в буферной зоне:
\text{Н}_{\text{мин}.\text{буф}} = \text{Н}_{\text{пред}.\text{макс}.\text{буф}} + \Delta\text{Н}_{\text{буф}}.
4. Устанавливаемая минимальная абсолютная высота полета на участке маршрута определяется как максимальная из высот, рассчитанных в п. 2 и 3:
Hмин = max (Hмин.осн, Hмин.буф).
2.8.1. Зоны учета препятствий на прямолинейных участках
На траверзе навигационного средства основная зона имеет ширину +/- 9,3 км, а внешняя граница буферной зоны отстоит от ЛЗП на величину +/- 18,5 км. Эти параметры являются одинаковыми для VOR и ОПРС.
Для ППМ, являющихся начальным и конечным пунктами участка маршрута ОВД, такими же значениями радиусов окружностей строятся границы зон до начала участка и после его окончания (рис. 13, 14).
Начиная с удаления Dр от навигационного средства, основная и буферная зоны начинают расширяться с градиентами Gо и Gб, зависящими от вида средства.
При построении границы буферной зоны учитывается дополнительная фиксированная ширина b, зависящая от вида средства. Для этого параллельно границе буферной зоны, проведенной с градиентом Gб, на расстоянии b от нее наносится прямая до пересечения с границей буферной зоны, проведенной параллельно ЛЗП.
Параметры, необходимые для построения зон учета препятствий, приведены в табл. 3.
ПАРАМЕТРЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ РАЗМЕРЫ ЗОН УЧЕТА ПРЕПЯТСТВИЙ НА ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКАХ МАРШРУТА
| Вид навигационного средства | Dр, км | Основная зона | Буферная зона | |
| Gо, % | Gб, % | b, км | ||
| VOR | 92,3 | 10 | 16 | 3,7 |
| ОПРС | 60,0 | 14 | 23 | 4,6 |
При наличии навигационных средств в обоих ППМ участка границы зон учета препятствий, построенных от начального и конечного ППМ, смыкаются, образуя основную и буферную зоны учета препятствий на данном участке. Конфигурация зон зависит от расстояния между навигационными средствами. При расстоянии между навигационными средствами меньшими, чем сумма Dр для каждого из средств, зоны имеют постоянную ширину. В противном случае ширина зоны увеличивается к середине участка.
На рис. 13 - 15 показана конфигурация зон учета препятствий для участков, наведение на которых обеспечивается двумя VOR, двумя ОПРС, VOR и ОПРС.
Рис. 13. Конфигурация зон учета препятствий на участках маршрута, наведение на которых обеспечивается VOR
Рис. 14. Конфигурация зон учета препятствий на участках маршрута, наведение на которых обеспечивается ОПРС (NDB)
Рис. 15. Конфигурация зон учета препятствий на участках маршрута, наведение на которых обеспечивается VOR и ОПРС (NDB)
Приведенные в табл. 3 градиенты расширения зон применимы только до удаления от навигационного средства, соответствующего его максимальной дальности действия, определенной в соответствии с п. 2.1 настоящих методических рекомендаций. На удалениях, превышающих максимальную дальность действия, наведение не обеспечивается, и основная зона расширяется под углом 15° по отношению к направлению ЛЗП, начиная от ширины, которую она имела на максимальной дальности действия средства (рис. 16).
Направление границы буферной зоны за пределами максимальной дальности действия средства не изменяется. Она продолжается до пересечения с границей основной зоны.
Ширина зоны учета препятствий на участке без наведения расширяется под углом 15° до максимального значения +/- 50 км, после чего остается постоянной. Границы зоны продолжаются до достижения максимальной дальности действия навигационного средства, расположенного в конечном ППМ данного участка маршрута. После этого зона сужается под углом 30° до пересечения с границей основной зоны, идущей от навигационного средства, расположенного в конечном ППМ, как это показано на рис. 16.
Рис. 16 Зоны учета препятствий при отсутствии наведения по линии пути
Аналогично строится зона и для полета в противоположном направлении. В этом случае, то есть когда на части участка отсутствует наведение, конфигурация зон учета препятствий будет различной для каждого из двух направлений полета. Соответственно, препятствия, попавшие в эти зоны, могут оказаться различными, и каждому направлению полета будет соответствовать своя минимальная безопасная высота.
2.8.2. Зоны учета препятствий на развороте
Построение зоны учета препятствий на развороте показано на рис. 17.
Зона разворота начинается на линии К-К, перпендикулярной к ЛЗП первого участка и проходящей от контрольной точки разворота (ППМ) на расстоянии, равном сумме допуска на контрольную точку \Delta и линейного упреждения разворота Lур.
Допуск на контрольную точку \Delta определяется в соответствии с Приложением № 3 к настоящим методическим рекомендациям в зависимости от способа задания контрольной точки.
Линейное упреждение разворота рассчитывается по формуле:
L_{\text{ур}} = Rtg \frac{\alpha}{2} ,
\alpha — угол разворота (разность заданных путевых углов на участках маршрута);
Для расчета ЛУР используются следующие значения радиуса:
для маршрутов, проходящих в местности с высотой рельефа (с учетом искусственных препятствий) не более 2000 м R = 14 км;
для маршрутов, проходящих в местности с высотой рельефа (с учетом искусственных препятствий) 2000 м и более R = 20 км.
Данные значения радиусов определены в соответствии с PANS OPS (Doc 8168 ICAO) для расчетных высот 2600 и 6300 м при температуре, превышающей на 15 °C стандартную температуру на данных высотах, по индикаторной земной скорости 585 км/ч для угла крена 15° и округлены в большую сторону до величины, кратной одному километру в час.
Для построения внешней границы зоны разворота из контрольной точки разворота (точка O на рис. 17) проводится прямая под углом 60° к направлению ЛЗП второго участка во внешнюю сторону разворота и на ней откладывается расстояние T (отрезок OM). От точки O по ЛЗП второго участка маршрута откладывается расстояние, равное удвоенному значению T (отрезок ON). Полученная точка № соединяется с точкой M прямой, которая будет проходить под углом 30° к ЛЗП второго участка.
Рис. 17. Построение зоны учета препятствий на развороте
Из точки M проводится дуга окружности радиусом T с центром в точке O до пересечения этой дуги с продолжением внешней границы буферной зоны первого участка маршрута.
Для участков маршрута, проходящих в местности с максимальной высотой рельефа (с учетом искусственных препятствий) не более 2000 м, используется значение T = 52 км. Для участков маршрута с более высоким рельефом используется значение T = 68 км.
Для построения внутренней границы зоны разворота из точки K, лежащей на границе буферной зоны на внутренней стороне разворота, проводится прямая под углом, равным половине угла разворота (\alpha/2) до пересечения с внутренней границей буферной зоны второго участка маршрута. Такой же угол данная прямая будет составлять с направлением ЛЗП первого участка. Данная прямая является внутренней границей зоны разворота.
Построенная описанным образом зона учета препятствий на развороте используется для определения минимальной высоты полета на втором участке (на который выполняется разворот). Она является основной зоной, то есть используется запас высоты 600 м.
Если полеты на маршруте осуществляются в обоих направлениях, зона разворота строится для каждого направления полета. Препятствия, попадающие одновременно в каждую из этих двух зон, учитываются при определении минимальной высоты для обоих участков (рис. 18).
Рис. 18. Комбинация зон разворота для обоих направлений полета
2.9. Особенности создания маршрутов зональной навигации с установленным типом RNP
Маршруты зональной навигации могут устанавливаться в верхнем воздушном пространстве. При введении зональной навигации в определенном районе воздушного пространства или на отдельных маршрутах устанавливается тип RNP, определяющий точность навигации в таком районе (маршруте). Тип RNP численно равен величине удерживания, выраженной в морских милях. Например, тип RNP5 означает, что величина удерживания 5 морских миль или 9,26 км (5 x 1,852).
Маршрут зональной навигации задается пунктами маршрута, которые являются не контрольными точками, а точками пути (WP, waypoint). Расположение точек пути задается их геодезическими координатами — геодезической широтой и геодезической долготой, которые включаются в бортовые базы аэронавигационных данных и используются для выдерживания маршрута в полете. Точки пути не связаны с расположением наземных радионавигационных средств, но на аэронавигационных картах для точек пути, кроме геодезических координат, могут также публиковаться пеленги и удаления этих точек от радиомаяков VOR/DME.
Наведение на маршрутах зональной навигации обеспечивается оборудованием зональной навигации. В настоящих методических рекомендациях рассматриваются только маршруты, на которых в качестве оборудования зональной навигации применяется спутниковая навигационная система (GNSS).
Принципы и критерии, касающиеся создания обычных маршрутов, распространяются и на маршруты зональной навигации, за исключением отличий, указанных в данном разделе, а также отмеченных в других разделах настоящих методических рекомендаций.
2.9.1. Системы координат
Геодезические координаты точек пути указываются в геодезической системе координат ПЗ-90.02.
Система координат ПЗ-90.02 с высокой точностью совпадает со всемирной геодезической системой координат WGS-84, в которой публикуются координаты точек в соответствии со Стандартами и Рекомендуемой практикой ИКАО.
При определении координат точек пути необходимо принимать во внимание, что на используемых в настоящее время картах применяется геодезическая система координат СК-42.
В настоящее время для использования в целях картографии принята геодезическая система координат СК-95 и начата работа по переизданию крупномасштабных карт в этой системе. Различие координат точек в СК-42 и СК-95 невозможно графически определить на картах тех масштабов, которые используются для аэронавигации на маршрутах во внеаэродромном пространстве.
Точки пути, как правило, являются объявленными точками, то есть не привязаны непосредственно к объектам на земной поверхности (населенным пунктам, радиомаякам), а просто заданы указанием координат. В этом случае маршрут будет проходить над точками земной поверхности, соответствующими этим координатам в системе ПЗ-90.02. На картах в СК-42 (СК-95) эти точки будут иметь другие координаты, но графически определить это отличие на картах масштаба 1:500000 (в 1 см 5 км) и более мелкого масштаба невозможно.
На территории Российской Федерации расстояние между точками, имеющими одинаковые численные значения координат в СК-42 (СК-95) и ПЗ-90.02 (WGS-84), обычно не превышает 150 м, поэтому различие систем координат не является существенным для той точности, которая требуется для полетов по маршрутам ОВД во внеаэродромном пространстве.
Если точка пути установлена в точке пересечения маршрута зональной навигации с границей района ОВД (сектора, района полетной информации, района аэродрома и т.п.), то ее координаты могут быть определены по карте и также рассматриваться как заданные в ПЗ-90.02.
В случае, когда точка пути устанавливается в точке расположения навигационного средства, координаты этого средства определяются путем геодезической съемки в системе координат ПЗ-90.02 (WGS-84).
2.9.2. Защищенное воздушное пространство
На прямолинейных участках маршрутов ширина защищенного воздушного пространства, соответствующего вероятности удерживания P = 0,95, является постоянной и равна удвоенной величине удерживания (типу RNP). Например, для RNP5 ширина составляет +/- 5 морских миль (+/- 9,26 км). В районах ППМ, в которых маршрут изменяет направление более чем на 25°, строится дополнительное защищенное воздушное пространство в соответствии с п. 2.5 настоящих методических рекомендаций. При его построении допуск \Delta на пролет точки пути принимается равным величине удерживания (типу RNP).
2.10. Особенности создания маршрутов для полетов по правилам визуальных полетов ниже нижнего эшелона
Полеты ниже нижнего эшелона выполняются по местным воздушным линиям, установленным маршрутам вне местных воздушных линий и в районах авиационных работ.
В установленных районах авиационных работ конкретные маршруты ОВД не устанавливаются и в настоящих методических рекомендациях не рассматриваются.
При создании маршрутов для полетов по ПВП не учитывается возможное оснащение ВС приемниками спутниковых навигационных систем, поскольку они в данном случае рассматриваются как дополнительное средство навигации.
Создание маршрутов ОВД для полетов ниже нижнего эшелона имеет следующие особенности и отличия от создания маршрутов для полетов по ППП.
1. Наличие наведения по ЛЗП и, соответственно, обеспечивающих это наведение навигационных средств на маршруте ОВД не является обязательным.
2. В случае, когда воздушное пространство ниже нижнего эшелона классифицировано как воздушное пространство классов E, F или G, наличие радиосвязи не является обязательным.
3. Пункты маршрута устанавливаются в местах расположения характерных визуальных ориентиров, обнаружение и распознавание которых возможно с достаточного расстояния.
4. Рекомендуется устанавливать протяженность участков между пунктами маршрута, не превышающую 50 — 70 км.
5. В малоориентирной местности целесообразно прокладывать ЛЗП таким образом, чтобы большая ее часть проходила вблизи ориентиров, даже если это повлечет увеличение протяженности маршрута. Наиболее эффективно прокладывать ЛЗП вдоль линейных ориентиров (рек, дорог, береговой черты, трубопроводов и пр.).
6. Защищенное воздушное пространство для маршрутов ОВД, на которых выполняются только визуальные полеты, не строится.
2.11. Установление аэронавигационных данных маршрута
Для каждого маршрута ОВД определяются следующие его аэронавигационные данные:
наименования и обозначения (индексы) пунктов маршрута;
геодезические координаты пунктов маршрута;
заданные путевые углы участков маршрута;
протяженность (длина) участков маршрута;
пеленги и дальности пунктов маршрута от навигационных средств (для пунктов маршрута, которые заданы с помощью этих средств);
минимальные безопасные высоты (для маршрутов ОВД в нижнем воздушном пространстве, полеты на которых выполняются выше нижнего эшелона).
2.11.1. Названия и обозначения пунктов маршрута
1. Пункты маршрута, маркированные навигационными средствами.
Название пункта устанавливается открытым текстом по географическому наименованию близлежащего пункта. Название не должно создавать трудности для пилотов или персонала ОВД при произношении на языке, используемом в связи ОВД. В том случае, когда название географического места на национальном языке, выбранное для обозначения пункта, вызывает трудности при произношении, выбирается сокращенный или урезанный вариант этого названия, сохраняющий, насколько это возможно, свое географическое значение. Оно должно легко распознаваться при радиосвязи, по возможности состоять не менее чем из шести букв. Предпочтительно, чтобы название состояло из двух слогов. Название самого навигационного средства, расположенного в данном пункте, должно совпадать с названием пункта.
Обозначение (кодовый индекс) пункта совпадает с позывным навигационного средства и состоит для VOR из трех букв, а для ОПРС из двух или трех букв.
2. Пункты маршрута, не маркированные навигационными средствами.
Пунктам маршрута, заданным пеленгом или дальностью, а также точкам пути маршрутов зональной навигации присваивается пятибуквенное удобопроизносимое название, которое одновременно служит и обозначением (кодовым индексом) пункта.
2.11.2. Географические данные маршрута
Географические координаты пунктов маршрута (широта и долгота) публикуются с разрешением в одну десятую минуты (0,1').
Не следует отождествлять понятия точности и разрешения аэронавигационных данных. Точность характеризуется величиной погрешности (для вероятности P = 0,95), возникающей при измерении (геодезической съемке) или вычислении элемента данных. Разрешение характеризует форму представления элемента данных. Разрешение может быть как выше, так и ниже точности.
Для каждого участка маршрута и каждого направления полета указываются заданные магнитные путевые углы (МПУнач), измеренные от северного направления магнитного меридиана, проходящего через начальный пункт участка. Если в этом пункте маршрута расположен VOR, обеспечивающий наведение по ЛЗП, то вместо заданного магнитного путевого угла указывается радиал от VOR, соответствующий нахождению ВС на ЛЗП.
Как правило, заданный радиал совпадает с МПУнач, но может отличаться от него, если магнитное склонение изменилось, а ориентация радиомаяка осталась прежней.
Заданные магнитные путевые углы определяются путем расчета истинных путевых углов ИПУнач и учета магнитного склонения.
\text{МПУ}_{\text{нач}} = \text{ИПУ}_{\text{нач}} - \Delta\text{М },
где \Delta\text{М} — магнитное склонение в точке расположения пункта маршрута.
В полярных районах, где наблюдается большая скорость изменения магнитного склонения (вековой ход), допускается публикация ИПУнач с опубликованием информации об этом на маршрутной карте.
Заданные путевые углы публикуются с разрешением 1°.
Расстояния между пунктами маршрута (длина участков) рассчитываются по координатам пунктов маршрута и публикуются с разрешением 1 км.
Пеленги (радиалы) и дальности пунктов маршрута от навигационных средств, с помощью которых они заданы, публикуются на картах с разрешением соответственно 0,1° и 0,2 км. Если пункт задан с помощью VOR, то указывается магнитный пеленг от радиомаяка на пункт маршрута (радиал). Для его определения из истинного пеленга вычитается магнитное склонение в точке расположения радиомаяка.
Следует учитывать возможность того, что нулевой радиал VOR может не совпадать с северным направлением магнитного меридиана из-за изменения магнитного склонения.
Если пункт задан с помощью ОПРС, то указывается магнитный пеленг радиостанции от меридиана пункта маршрута. Для этого из рассчитанного истинного пеленга радиостанции вычитается магнитное склонение пункта маршрута.
Истинные путевые углы и пеленги, расстояния и дальности рассчитываются по геодезическим координатам точек по формулам, соответствующим геометрии земного эллипсоида. Для расчета могут быть использованы формулы, соответствующие методу Бесселя. Этот метод позволяет выполнить расчет с любой заданной точностью. Он требует применения вычислительной техники и соответствующего программного обеспечения, поскольку является итерационным и требует значительного объема вычислений.
Международные рекомендации, касающиеся необходимости вычислений на поверхности эллипсоида, относятся как к маршрутам во внеаэродромном пространстве, так и к заданным траекториям в районе аэродрома. В то же время, в большинстве случаев методы расчета расстояний и направлений на поверхности сферы также обеспечивают точность, удовлетворяющую приведенным выше требованиям к разрешению путевых углов, пеленгов и расстояний для маршрутов во внеаэродромном пространстве. Метод В.В. Каврайского позволяет определять направления (путевые углы, пеленги) с погрешностью, не превышающей 0,1°, а расстояния с погрешностью, не превышающей 0,08% от рассчитываемого расстояния. Это означает, что погрешность по расстоянию (дальности) не превысит 0,2 км при расстояниях до 250 км и не превысит 1 км при расстояниях до 1250 км. В связи с этим при создании маршрутов ОВД во внеаэродромном пространстве следует считать допустимым выполнение расчета расстояний и направлений по формулам сферической тригонометрии. Методика расчета приведена в Приложении 4 настоящих методических рекомендаций.
2.11.3. Установление минимальных высот полета
Рассчитанная в соответствии с пунктом 2.8 настоящих методических рекомендаций минимальная безопасная высота полета на каждом участке маршрута округляется в большую сторону до величины, кратной 50 м. Эта высота обеспечивает установленный запас высоты над препятствиями (истинную безопасную высоту) и предназначена для предотвращения столкновений с ними.
Приложение № 1 к пункту 1.6 методических рекомендаций по созданию маршрутов обслуживания воздушного движения
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ РАЗВОРОТА
Истинная воздушная скорость определяет радиус разворота, от которого, в свою очередь, зависит линейное упреждение разворота Lур (ЛУР).
С учетом сжимаемости воздуха истинная воздушная скорость, соответствующая приборной скорости, может быть рассчитана по формуле:
V_{\text{ист}} = 102,06 \sqrt{\text{Т}} \sqrt{\sqrt{1 + 0,00067515 \frac{V_{\text{пр}}^{2}}{\text{Р}} (1 + \frac{V_{\text{пр}}^{2}}{6003025})} - 1} ,
Vпр — приборная скорость в км/ч;
T — абсолютная температура воздуха на высоте (по Кельвину);
P — атмосферное давление на высоте полета (гПа).
Радиус разворота может быть рассчитан по формуле:
R = \frac{V_{\text{ист}}^{2}}{127100tg\gamma} ,
где \gamma — угол крена при развороте.
При построении зон учета препятствий для расчета радиуса разворота используется истинная воздушная скорость, рассчитанная по температуре, которая на 15° выше стандартной температуры на абсолютной высоте разворота.
Линейное упреждение разворота рассчитывается по формуле:
L_{\text{ур}} = Rtg \frac{\alpha}{2} ,
где \alpha — угол разворота (разность заданных путевых углов двух смежных участков маршрута).
Атмосферное давление P (в гектопаскалях) на барометрической высоте H (в метрах) может быть рассчитано по формуле:
P = 1013,25[1 - \frac{H}{44300}]^{5,256}.
Приложение № 2 к пункту 2.3 методических рекомендаций по созданию маршрутов обслуживания воздушного движения
ПРИМЕР ЗАДАНИЯ ПУНКТОВ МАРШРУТА
В целях иллюстрации способов задания пунктов маршрута на рис. 1 представлен пример гипотетического маршрута.
Рис. 1. Пример задания пунктов маршрута
В исходном пункте маршрута находится VOR с позывным TRK.
Для пунктов маршрута, маркированных навигационным средством, позывной средства является обозначением данного пункта, используемым в бортовых базах аэронавигационных данных и при составлении плана полета.
Наведение на первом участке маршрута обеспечивается с помощью VOR TRK путем задания радиала 46° (заданного магнитного пеленга самолета от VOR). На первом участке маршрута (TRK-POLKA) этот радиал совпадает с заданным магнитным путевым углом участка.
Следующий пункт маршрута POLKA является немаркированной контрольной точкой. В этом пункте ортодромическая ЛЗП, проходящая от TRK до DEDOK, не меняет своего направления. Данный пункт маршрута не задает ЛЗП, а используется как пункт донесения (например, точка пересечения с другим маршрутом, пересечение с границей района ОВД и т.п.). Контрольная точка POLKA задана способом пересечения радиала 93° от VOR NTK, расположенного в стороне от ЛЗП. Угол между линией пеленга (радиала) и ЛЗП составляет 47°. Следовательно, удаление VOR от контрольной точки не должно превышать 85 км (рис. 2 настоящих методических рекомендаций).
В пункте POLKA заданный магнитный путевой угол (начальный магнитный путевой угол участка) изменяется вследствие угла схождения меридианов и изменения магнитного склонения и составляет 47°. Но наведение по-прежнему осуществляется по радиалу 46° от VOR TRK, поскольку пеленг, получаемый с помощью VOR, измеряется от меридиана радиомаяка.
Первым поворотным пунктом маршрута, в котором он меняет свое направление, является немаркированная контрольная точка DEDOK. Она задана способом по пересечению магнитного пеленга 168° на ОПРС LK, расположенную в стороне от ЛЗП. Угол между ЛЗП и направлением пеленга составляет 59°, поэтому, в соответствии с графиком на рис. 2 настоящих методических рекомендаций, удаление ОПРС от DEDOK должно быть не более 77 км. Точка DEDOK не могла быть задана по пересечению пеленга на ОПРС VB, поскольку разность пеленга и заданного путевого угла составляет 43°, что меньше допустимого для ОПРС значения 45 (рис. 2 настоящих методических рекомендаций).
На участках DEDOK-REGBI-VB наведение осуществляется с помощью ОПРС VB (полет на радиостанцию). В немаркированном пункте донесения REGBI ЛЗП не меняет направления. Этот пункт задан дальностью от ДМЕ, расположенного в стороне от ЛЗП (угол между ЛЗП и направлением на ДМЕ не должен превышать 23°).
На участках маршрута VB-KONUS-YNS наведение обеспечивается сначала при полете от ОПРС VB (заданный магнитный пеленг самолета 116°), а затем при полете на VOR YNS (заданный радиал, равный заданному путевому углу для полета от YNS к KONUS, на рисунке не показан).
Немаркированный пункт маршрута KONUS (пункт донесения) задан дальностью от радиомаяка ДМЕ, совмещенного с радиомаяком VOR YNS.
Приложение № 3 к пункту 2.5 методических рекомендаций по созданию маршрутов обслуживания воздушного движения
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКОВ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ТОЧКИ
Пролет воздушным судном контрольных точек, которыми задаются поворотные пункты маршрута, фиксируется с помощью навигационных средств. Вследствие случайных погрешностей измерения навигационных параметров этими средствами момент пролета может быть зафиксирован до или после фактического пролета номинального положения контрольной точки. При создании маршрута ОВД такая возможная погрешность фиксирования пролета учитывается с помощью допусков на контрольные точки.
В настоящих методических рекомендациях допуски на контрольные точки используются для построения дополнительного защищенного воздушного пространства на внутренней стороне разворота, а для маршрутов в нижнем воздушном пространстве также при построении зоны учета препятствий на развороте.
Допуском \Delta на контрольную точку является расстояние, измеренное вдоль ЛЗП от номинального положения контрольной точки и характеризующее возможную погрешность фиксирования бортовой системой автоматического управления (экипажем) момента пролета контрольной точки. Погрешность фиксирования пролета является случайной величиной. При создании маршрутов используется такое значение величины этой погрешности, которая соответствует вероятности P = 0,95. Это означает, что в 95% случаев в момент фиксирования пролета ВС фактически будет находиться от контрольной точки на расстоянии, измеренном вдоль ЛЗП, не превышающем \Delta.
Различают ранний допуск \Delta_{1}, учитывающий, что пролет точки может быть зафиксирован ранее фактического ее пролета, и поздний допуск \Delta_{2}, учитывающий, что пролет может быть зафиксирован после фактического пролета номинальной КТ. При построении внутренней границы защищенного воздушного пространства и зоны учета препятствий на развороте учитывается ранний допуск.
Величина допуска зависит от способа задания контрольной точки.
1. Контрольные точки, маркированные навигационным средством
Для контрольных точек, маркированных навигационным средством (VOR или ОПРС), возможная погрешность фиксирования пролета вызвана нерабочей воронкой (конусом неопределенности) над навигационным средством, которая обусловлена диаграммой направленности излучаемых средством радиоволн (рис. 1).
Рис. 1. Допуски на контрольные точки, маркированные навигационным средством
Для радиомаяков VOR угол раствора конуса, измеренный от вертикали, составляет \epsilon = \pm 50°. Для ОПРС угол раствора составляет \epsilon = \pm 40°. Величина допуска \Delta зависит от величины \epsilon и высоты полета H над уровнем расположения навигационного средства. Ранний и поздний допуски одинаковы и равны:
| Тогда, в соответствии с данной формулой | для VOR | \Delta = 1,2H, |
| для ОПРС | \Delta = 0,83H. |
При построении защищенного воздушного пространства для определения допусков рекомендуется использовать следующие расчетные высоты:
для маршрутов, используемых только в нижнем воздушном пространстве, H = 7800 м;
для маршрутов, которые используются в верхнем или как в нижнем, так и в верхнем воздушном пространстве, H = 12600 м.
При построении зон учета препятствий для маршрутов в нижнем воздушном пространстве при определении допусков целесообразно использовать следующие расчетные высоты:
для маршрутов, проходящих в местности с высотой рельефа (с учетом искусственных препятствий) не более 2000 м, H = 2600 м;
для маршрутов, проходящих в местности с высотой рельефа (с учетом искусственных препятствий) 2000 м и более, H = 6300 м.
Значения допусков, рассчитанные в соответствии с данными высотами и округленные в большую сторону до величины, кратной одному километру, приведены в табл. 1.
ДОПУСКИ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ТОЧКИ, МАРКИРОВАННЫЕ VOR ИЛИ ОПРС
2. Контрольные точки, заданные пересечением пеленга (радиала) от угломерного радионавигационного средства
Зона допуска, то есть область, в которой фактически может находиться ВС в момент фиксирования пролета КТ, образуется линиями, составляющими угол \pm \theta по отношению к линиям пеленгов от средства, обеспечивающего наведение, и от средства, по пересечению пеленга которого задана контрольная точка (рис. 2).
Величина \theta соответствует такой погрешности пеленга, которая не будет превышена в 95% случаев (соответствует вероятности P = 0,95). Она зависит от вида навигационного средства (VOR или ОПРС) и учитывает погрешности наземного и бортового оборудования. Для средства, обеспечивающего наведение, кроме того, учитывается погрешность пилотирования, то есть погрешность выдерживания в полете заданного пеленга пилотом или автоматической системой управления. Поэтому для средства наведения величина \theta_{1} больше, чем величина \theta_{2} для средства, по пересечению пеленга которого задана контрольная точка. Значения \theta_{1} и \theta_{2} приведены в табл. 2.
ПОГРЕШНОСТИ УГЛОМЕРНЫХ СРЕДСТВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ДОПУСКОВ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ТОЧКИ
Построение зон допуска осуществляется графически на карте. Значения раннего и позднего допуска определяются путем измерения на карте как расстояния вдоль ЛЗП от номинального положения контрольной точки до проекции на ЛЗП угловых точек зон допуска, соответствующих самому раннему и самому позднему фиксированию пролета.
3. Контрольные точки, заданные дальностью от дальномерного средства (DME)
Погрешность \Delta D измерения наклонной дальности по DME, соответствующая вероятности P = 0,95, составляет:
\Delta D = \pm (0,46 + 0,0125D),
\Delta D и D измеряются в километрах;
D — удаление контрольной точки от радиомаяка DME.
Для облегчения вычислений в табл. 3 приведены значения дальностей, на которых \Delta D кратны целому значению километров. Значения \Delta D для других дальностей могут быть получены интерполированием. Вместо интерполяции допускается использовать значение \Delta D, соответствующее ближайшему большему значению дальности, указанному в таблице.
ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ ПО DME В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДАЛЕНИЯ
| D, км | 40 | 120 | 200 | 280 | 370 |
|---|---|---|---|---|---|
| \Delta D, км | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Зона допуска на контрольную точку, заданную по дальности ДМЕ, строится графически на карте. Ранний \Delta_{1} и поздний \Delta_{2} допуски определяются путем измерения на карте расстояний вдоль ЛЗП от номинального положения контрольной точки до проекции на ЛЗП угловых точек зон допуска, соответствующих самому раннему и самому позднему фиксированию пролета (рис. 2).
Рис. 2. Определение допусков на контрольные точки, заданные пересечением пеленга, и точки, заданные дальностью от DME
Приложение № 4 к пункту 2.11 методических рекомендаций по созданию маршрутов обслуживания воздушного движения
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ И РАССТОЯНИЙ НА ЗЕМНОЙ СФЕРЕ
На картах и в документах аэронавигационной информации указаны геодезические координаты пунктов, заданные на поверхности земного эллипсоида, — геодезическая широта B и геодезическая долгота L. По известным геодезическим координатам B и L двух точек можно рассчитать с любой точностью расстояние между ними и направление от одной точки на другую (заданный путевой угол, пеленг, радиал), но формулы для расчета в общем случае довольно сложные и громоздкие. Поэтому при решении задач, не требующих очень высокой точности, расчеты выполняются не на поверхности эллипсоида, а на поверхности сферы по более простым формулам.
Для этого рекомендуется сначала отобразить поверхность эллипсоида на заменяющую его сферу, т.е. каждой точке с геодезическими координатами B и L на эллипсоиде поставить в соответствие точку на сфере со сферическими координатами \varphi и \lambda. Поскольку геодезическая долгота и сферическая долгота по определению совпадают, достаточно преобразовать только геодезическую широту в сферическую и выбрать радиус сферы R таким образом, чтобы результаты расчета расстояний и направлений на сфере были как можно ближе к результатам точного расчета на эллипсоиде.
Наиболее распространен способ отображения, предложенный В.В. Каврайским. Он обеспечивает минимальное искажение углов и расстояний в среднем на всей поверхности сферы. Максимальное искажение углов \Delta\alpha = 5,7'cosB, а максимальное относительное искажение расстояний 0,08%. Это означает, что погрешность расчета углов на сфере не превысит 0,1°, а погрешность расчета расстояния величиной, например, 1000 км не превысит 800 м.
Для эллипсоида Красовского формулы преобразования имеют вид:
где k = 0,143814° = 8'38» ~ 8,6'.
Рассмотрим определение расстояний и направлений на примере определения путевого угла ортодромии и ее длины (рис. 1).
Рис. 1. К расчету путевого угла и длины ортодромии
Если известны координаты двух точек \varphi_{1},\lambda_{1} и \varphi_{2},\lambda_{2}, то путевой угол ортодромии относительно меридиана первой точки может быть рассчитан по формуле:
ctg\beta_{1} = tg\varphi_{2}cos\varphi_{1}cosec(\lambda_{2} - \lambda_{1}) - sin\varphi_{1}ctg(\lambda_{2} - \lambda_{1}).
Определить обратный путевой угол ортодромии \beta_{\text{обр}} для полета по этой же ЛЗП в противоположную сторону можно по этой же формуле, просто поменяв значения координат — вторую точку принять за первую и наоборот.
Путевой угол \beta_{2} для полета в прямом направлении (из C1 в сторону C2 и дальше), но измеренный от меридиана второй точки, \beta_{2} = \beta_{\text{обр}} \pm 180°.
Длина ортодромии между двумя ППМ может быть рассчитана по формуле:
cosS = sin\varphi_{1}sin\varphi_{2} + cos\varphi_{1}cos\varphi_{2}cos(\lambda_{2} - \lambda_{1}).
Расстояние S между двумя точками ортодромии, рассчитанное по этой формуле, получается в угловой мере. Чтобы получить его в линейной мере (в километрах), необходимо перевести S в радианы и умножить на радиус сферы Каврайского.
Основные сокращения
ВВП — верхнее воздушное пространство
ЗВП — защищенное воздушное пространство
ИНС — инерциальная навигационная система
ЛУР — линейное упреждение разворота
НВП — нижнее воздушное пространство
ОВД — обслуживание воздушного движения
ОПРС — отдельная приводная радиостанция
ППМ — поворотный пункт маршрута
РМД — радиомаяк дальномерный (то же, что DME)
РМА — радиомаяк азимутальный (то же, что VOR)
РТС — радиотехнические средства
DME — distance measuring equipment (то же, что РМД)
GNSS — Global Navigation Satellite System, глобальная навигационная спутниковая система
NDB — non-directional beacon (то же, что ОПРС)
PBN — performance based navigation, навигация, основанная на характеристиках
RNAV — area navigation, зональная навигация
RNP — required navigation performance, требуемые навигационные характеристики
RTCA — Radio Technical Commission for Aeronautics, Радиотехническая комиссия по аэронавигации
VOR — very high frequency omni-directional range (то же, что РМА)
Определения терминов
Буферная зона учета препятствий — часть зоны учета препятствий, в которой применяется запас высоты над препятствиями, равный половине запаса высоты, установленного для основной зоны учета препятствий в данном районе полетов.
Воздушная трасса — установленная для полетов воздушных судов часть воздушного пространства, ограниченная по высоте и ширине, обеспеченная средствами навигации и обслуживанием воздушного движения.
Заданный путевой угол — угол в горизонтальной плоскости между направлением, принятым за начало отсчета и ЛЗП.
Защищенное воздушное пространство — воздушное пространство, выделенное для выполнения полетов по маршруту ОВД с учетом возможных отклонений ВС от ЛЗП и предназначенное для отделения данного маршрута ОВД от других элементов воздушного пространства.
Зональная навигация — метод навигации, позволяющий воздушным судам выполнять полет по любой заданной траектории с использованием технических средств.
Контрольная точка — точка, используемая в качестве пункта маршрута для задания обычных маршрутов ОВД, при полете на или от которой обеспечивается наведение и пролет которой экипаж имеет возможность зафиксировать с помощью бортовых средств.
Линейное упреждение разворота — расстояние до ППМ, измеренное вдоль ЛЗП, на котором должен быть начат разворот на очередной участок маршрута для вписывания в ЛЗП этого участка.
Линия заданного пути — проекция на земную поверхность заданной траектории полета.
Линия фактического пути — проекция на земную поверхность фактической траектории полета.
Маршрут зональной навигации — маршрут ОВД, установленный для ВС, которые могут применять зональную навигацию.
Маршрут ОВД — общий термин, обозначающий маршрут, установленный для направления потоков движения в целях обеспечения обслуживания воздушного движения.
Международная воздушная трасса — воздушная трасса, открытая для международных полетов.
Местная воздушная линия — установленная для полетов воздушных судов на высотах ниже нижнего эшелона часть воздушного пространства, ограниченная по высоте и ширине, обеспеченная обслуживанием воздушного движения.
Минимальная безопасная высота — наименьшая высота полета, обеспечивающая установленное значение запаса высоты над препятствиями, попадающими в установленную зону учета препятствий.
Наведение — непрерывное наличие у экипажа (бортовой системы управления полетом) информации об отклонении ВС от заданной траектории.
Навигационная инфраструктура — расположение и характеристики наземных радионавигационных средств, а также наличие возможности использовать информацию спутниковых навигационных систем.
Обычные маршруты ОВД — маршруты ОВД, не являющиеся маршрутами зональной навигации, на которых наведение обеспечивается с помощью угломерных радионавигационных систем или путем визуальной ориентировки.
Основная зона учета препятствий — часть зоны учета препятствий, в которой применяется полное значение запаса высоты над препятствиями, установленное для данного района полетов.
Пеленг — угол в горизонтальной плоскости между направлением, принятым за начало отсчета и направлением на данную точку.
Пункт маршрута — точка, используемая для задания линии заданного пути маршрута ОВД.
Поворотный пункт маршрута — пункт маршрута, в котором ЛЗП меняет направление.
Создание маршрута ОВД — процесс формирования таких аэронавигационных данных маршрута ОВД, которые обеспечивают выполнение предъявляемых к нему требований.
Точка пути — точка, заданная геодезическими координатами и используемая как пункт маршрута для маршрутов зональной навигации.
Требуемые навигационные характеристики — требования к навигации, предъявляемые для выполнения полетов на данном маршруте или в данном районе.