3: Dịch Vụ Dẫn Đường Hàng Không
3.3. Các hệ thống dẫn đường tương lai:
3.3.1. Mục tiêu của ICAO
❖ Mục tiêu của việc thực thi hệ thống dẫn đường trong khái niệm CNS/ATM của ICAO là làm tăng năng lực vùng trời để đáp ứng được việc tăng lưu lượng bay. Chia thành 3 phần lõi:
+ Công nghệ vệ tinh
+ Dẫn đường khu vực (RANV)
3.3.2. Các hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu (Global Navigation Satellite System– GNSS)
❖ Khái niệm: GNSS là một hệ thống xác định thời gian và vị trí trên toàn thế giới, bao gồm một hoặc nhiều chùm vệ tinh, các bộ thu trên máy bay, và sự giám sát tính toàn vẹn hệ thống, được bổ sung để hỗ trợ RNP cho giai đoạn hoạt động thực tế.
❖ GNSS bao gồm GPS và GLONASS và Các tăng cường + Hệ thống định vị toàn cầu là GPS NAVSTAR
+ Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu GLONASS
❖ GPS và GLONASS được khuyến nghị cho ICAO như là một phương tiện để hỗ trợ sự phát triển tiến hóa của GNSS. Năm 1994, Hội đồng ICAO đã chấp nhận Mỹ cung cấp hệ thống GPS (Thông báo ngày 11/12/1994), và năm 1996 chấp nhận Liên bang Nga cung cấp GLONASS (Thông báo ngày 20/09/1996).
❖ Đặc tính chung: • Bao phủ toàn cầu
• Không hạn chế số lượng đối tượng sử dụng • Chuẩn mạng lưới tọa độ chung.
• Định vị 3D độ chính xác cao • Vector vận tốc và thời gian
❖ Các ứng dụng của GNSS trong môi trường CNS/ATM:
o Dẫn đường theo đường bay, khu vực trung tận và tiếp cận không chính xác o Tiếp cận chính xác
o Dẫn đường theo chiều đứng o Dẫn đường 4 chiều
o Khai thác đường băng song song o Tiếp cận cong chính xác
o Cung cấp thời gian chính xác o Các ứng dụng cho giám sát (ADS)
+ Để đáp ứng được các yêu cầu về tính năng khai thác (độ chính xác, tính toàn vẹn, độ sẵn sàng và liên tục) cho tất cả các giai đoạn của chuyến bay, cả GPS và GLONASS đều yêu cầu các mức độ tăng cường khác nhau. Để khắc phục được những hạn chế hệ thống vốn có, các tăng cường được đề xuất trong 3 loại chính: trên tàu bay, trên mặt đất và trên vệ tinh.
Thông tư 267-AN/159 của ICAO.
Hình 14: Cấu trúc GNSS
+ Các loại tăng cường: Các hệ thống tăng cường trên mặt đất (GBAS), các hệ thống tăng cường trên vệ tinh (SBAS), các hệ thống tăng cường trên máy bay (ABAS).
+ Các hệ thống tăng cường chính: Hệ thống tăng cường cục bộ( LAAS), Hệ thống tăng cường diện rộng ( WAAS), Tự giám sát tính toàn vẹn bộ thu ( RAIM), Tự giám sát tính toàn vẹn máy bay ( AAIM), Hệ thống tăng cường khu vực trên mặt đất (GRAS)
3.3.3. Các khái niệm dẫn đường( RNP- RANV)
❖ RNP: Required Navigation Performance là Chuẩn mực (Tính năng) dẫn đường được yêu cầu
+ RNP là 1 khái niệm áp dụng cho tính năng dẫn đường trong 1 vùng trời và do đó ảnh hưởng đến cả vùng trời và máy bay.
+ Các loại RNP cho các hoạt động tiếp cận, hạ cánh và khởi hành được xác định theo độ chính xác yêu cầu, độ toàn vẹn, độ liên tục và độ sẵn sàng của dịch vụ dẫn đường.
+ Lợi ích:
• Việc thực hiện RNP cho phép tăng cường năng lực và hiệu quả hệ thống ATS đồng thời giữ nguyên hoặc cải thiện sự an toàn hệ thống đã thiết lập. • Khái niệm RNP cung cấp sự linh hoạt cho một phương tiện bay.
• Khái niệm RNP cho phép hủy bỏ các đặc tính của các hệ thống riêng lẻ và tránh được nhu cầu lựa chọn hệ thống cạnh tranh.
• Cách tiếp cận này đơn giản hóa việc lập kế hoạch cho giai đoạn chiến lược và đảm bảo rằng các hệ thống được lựa chọn và thực hiện đáp ứng được các yêu cầu vận hành đối với vùng trời đã cho.
❖ RNAV: Area Navigation: Dẫn đường khu vực
+ RNAV là một phương pháp dẫn đường cho phép máy bay hoạt động trên bất kỳ đường bay mong muốn nào trong vùng phủ của các thiết bị hỗ trợ dẫn đường hoặc trong các giới hạn khả năng của các hỗ trợ độc lập, hoặc một hỗn hợp của chúng. Phương pháp RNAV cho phép máy bay hoạt động trên các quỹ đạo nối 2 điểm bất kỳ mà không cần bay qua các phương tiện mặt đất cụ thể.
+ Lợi ích:
• Thiết lập được các đường bay thẳng hơn cho phép giảm cự ly bay.
• Thiết lập đường bay kép hoạc song song để thích ứng luồng không lưu đường dài.
• Thiết lập được các đường bay tắt cho máy bay bay qua các khu vực trung tận có mật độ cao
• Thiết lập được các đường bay ứng phó hoặc thay thế • Thiết lập được các vị trí tối ưu cho các vòng bay chờ • Giảm các nhu cầu về các phương tiện dẫn đường mặt đất
• Thiết lập các đường bay và các tiếp cận đến/khởi hành tối ưu
❖ Khái niệm bay tự do:
Các hãng hàng không hi vọng sẽ đạt được sự tự do hoàn toàn cho các phi công lựa chọn các đường bay trực tiếp từ điểm khởi hành đến đích và thay đổi các đường bay này tùy theo tình trạng trên không. Mục tiêu này, được gọi là “BAY TỰ DO” sẽ cho phép các hãng hoạt động một cách an toàn và hiệu quả hơn có tính đến các yêu cầu xem xét của từng chuyến bay.
3.3.4. Các hỗ trợ hạ cánh trong môi trường CNS/ATM
Hình 16: Hệ thống hạ cánh dựa trên DGNSS
Hình 17: Hệ thống hạ cánh sóng cực ngắn MLS
❖ Tích hợp MLS và DGNSS
+ Cả DGNSS và MLS cung cấp vị trí 3-D chính xác của máy bay hạ cánh + Tích hợp dữ liệu MLS và DGNSS:
- Được hỗ trợ bởi các chức năng MMR; - Được cung cấp bởi các thuật toán FMS;
- Hiệu quả do sự khác biệt giữa các thông số thống kê về lỗi DGNSS và MLS.
❖ Các đặc trưng của môi trường dẫn đường hàng không tương lai
❖ GNSS là phương tiện dẫn đường duy nhất: Nó có khả năng cung cấp tính toàn vẹn cao, dịch vụ dẫn đường chính xác cao, thích hợp là phương tiện dẫn đường duy nhất cho tiếp cận trên không chính xác, trên đường bay và tại sân. Thậm chí, GNSS cũng sẽ được sử dụng cho các hoạt động hạ cánh
❖ Hệ thống hạ cánh sóng cực ngắn: Hệ thống hạ cánh sóng cực ngắn (MLS) được công nhận là hệ thống tiêu chuẩn cho dịch vụ tiếp cận và hạ cánh chính xác.
❖ Sử dụng không phận linh hoạt: Sự sử dụng không phận linh hoạt sẽ dựa trên việc lựa chọn loại RNP và phương pháp định tuyến thích hợp để cung cấp mức độ mục tiêu về an toàn được xác định đối với một phần không gian bay đã cho.