что такое star в авиации
Что такое star в авиации
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
AIP STAR charts
Рассмотрим схему STAR на примере карты стандартного прибытия по приборам на 28ые полосы аэродрома Пулково.
В заголовке карты видим, что это схема STAR, аэропорта Пулково, Санкт-Петербург, для захода на полосы 28 правую и 28 левую с использованием систем [ RNAV (GNSS) ]
RNAV – Area Navigation(Зональная навигация) – метод навигации, который позволяет лететь по любому запланированному маршруту без необходимости пролета наземных навигационных средств, за счет построения данного маршрута с помощью VOR DME и\или координат по широте и долготе. Данный вид навигации включает в себя использование VOR, FMS, INS, GPS или GNSS систем. И т.д. и т.п… Подробнее как-нибудь в следующий раз.
Так же в заголовке видим Transition Level (Эшелон перехода) и сноску, текст которой находим в правом нижнем углу.
Читаем, что эшелон перехода меняется с 50 на 60, или даже 70, при определенных нестандартных значениях давления QFE.
Переходим к самой схеме. За пример возьмем прибытие MOLEG2A. Начинается схема с точки MOLEG, ее мы пролетаем между эшелонами 120 и 250 (это было видно еще на area chart).
Небольшое внимание хотелось бы уделить немного другой схеме:
Как мы видим, карта абсолютно идентична предыдущей, только для выполнения данной схемы не требуется RNAV (GNSS) оборудование самолета. Все точки схемы имеют координаты в пространстве, так же их можно определить с помощью настроенного VOR DME приемника.
Например точка ADANI находится на 325 радиале от ВОР SPB, на удалении 25 километров.
А NDB\ОМ имеет буквы идентификатора P и U, а частоту работы маяка 303КГц.
Новые обозначения, которые не встречались на area chart:
-минимальные безопасные высоты сектора, показывает относительную высоту в метрах на расстоянии 46 километров от VOR SPB, в зависимости от курса подлета к аэродрому.
-данной линией обозначается железная дорога, которая, по мнению создателя схем, видимо является отличным визуальным ориентиром.
В основании карты указаны частоты диспетчерских позиций и различные заметки, относящиеся к данным схемам прибытия.
Что такое star в авиации
Основываясь на обратной связи от пилотов, компания Jeppesen приняла решение усовершенствовать свои IFR-схемы процедур SID и STAR.
Эти усовершенствования нацелены на повышение ситуационной осведомленности, сократить продолжительность полета по приборам без наблюдения за внекабинной обстановкой (reduce heads-down time = уменьшение времени отвлечения внимания пилотов от пилотажных приборов) и, соответственно, снизить вероятность непреднамеренного нарушения правил полетов.
10 новых улучшений схем Jeppesen:
Некоторые из наиболее значимых изменений включают в себя отображение процедур SID/STAR в масштабе, добавление на схемы подложки рельефа местности, а также использование разноцветных надписей.
Тестирование данных нововведений по человеческому фактору подтвердило интуитивность данных усовершенствований, в то время как проверка независимого эксперта (TRS Aviation Consulting) по определению операционных рисков подтвердила, что пилотам не потребуется дополнительного обучения в классах.
Jeppesen также создал интерактивный интернет-курс для самостоятельной подготовки пилотов по изучению данных изменений.
Первые измененные схемы появились в сборниках Jeppesen (как в бумажных, так и в электронных) 16 декабря 2016 г, замена всех схем процедур SID/STAR всех аэродромов в библиотеке Jeppesen будет реализована в течение 2-х лет.
Основные изменения на схемах процедур SID/STAR:
Как было и как станет:
Некоторые объекты на схемах процедур SID/STAR будут добавлены, некоторые – удалены, а некоторые – изменены.
Рассмотрим все нововведения подробнее:
1. Координаты навигационных средств (маяков VOR, NDB) и точек (Waypoints) будут удалены, как лишняя информация:
Комментарий: в 21 веке все современные воздушные суда имеют навигационные системы (FMS, GNSS, GPS. ), с загруженной и регулярно обновляемой навигационной базой данных со всеми необходимыми навигационными объектами, и поиск нужного навигационного средства или точки пилот может выполнить за считанные секунды. Если же авиакомпания эксплуатирует старые воздушные суда с древней авионикой, имеющей некоторые ограничения по работе с навигационными базами данных, то пилотам таких ВС с такими новыми схемами SID/STAR Jeppesen будет не очень комфортно.
2. Длинные названия процедур SID/STAR будут заменены сокращенными:
3. Текстовая информация схемы будет перемещена на боковую панель карты, при этом размер листа при необходимости может быть увеличен:
4. Ограничения по высотам (по эшелонам) будут выделены синим цветом шрифта и без лишних слов:
5. Ограничения по скорости будут отображены пурпурным цветом шрифта:
6. Ограничения по высотам станут отображаться в соответствии со стандартами ИКАО:
7. Увеличен размер схем для лучшей презентабельности и отображения процедур в масштабе:
8. Для отображения навигационных средств на схемах SID/STAR будут использоваться такие же символы, как на маршрутных картах:
9. На картах SID/STAR будет добавлена топографическая информация (подложка), такая как, например, превышение рельефа и крупные водные ресурсы (реки, озера, каналы, проливы):
10. Основные собенности новых схем процедур SID/STAR:
1 – Шкала масштаба отображается снаружи с левой стороны схемы.
2 и вся страница – Топография и шкала высот (рельеф, гидрография, наивысшие точки рельефа, границы стран).
3 – Зоны ожидания: основанные на длине участка или дальности от DME, отображаются в масштабе, основанные на времени полета – не в масштабе.
4 – Ближайшие аэродромы с IFR – символы а/д отображаются на карте серым цветом.
5 – GRID MORA – указывается на карте с частотой сетки в 1° или 0,5° – в зависимости от опубликованного значения в АИПе государства. Число GRID MORA подразумевает сотни футов (нужно умножить на 100 для получения минимальной разрешенной высоты полета вне трассы в пределах данной ячейки).
6 – Минимальная высота в секторе отображается темно-красным цветом, как и сами границы сектора. Диаметр окружности MSA указывается, если он отличается от 25 NM.
7 – Ограничения скорости отображаются пурпурным цветом. Ограничения скорости обязательно содержат «AT», «MIN» или «MAX» – перед указанным значением скорости в узлах (IAS).
Сравнение вариантов схем процедур SID/STAR ДО и ПОСЛЕ улучшения на примере аэропорта Сиэтл Такома Межд. (KSEA/SEA):
Сравнение вариантов схем процедур SID/STAR ДО и ПОСЛЕ улучшения на примере аэропорта Гонконг (VHHH/HKG):
На основе материалов с сайта Jeppesen
«Где карта, Билли?» — или как соотносятся план полёта и гроза по курсу
Поделиться
VHF omnidirectional range в естественной среде обитания.
Михаил
Разберём вопрос в гражданской авиации: каким образом строится маршрут для полётов из аэропорта А в аэропорт Б. Что влияет на «прокладку» маршрута полёта, кто и как может повлиять на уже составленный маршрут и каким образом диспетчера узнают об всем этом безобразии.
Обсудим, как летит самолёт, на что ориентируется, что из полёта планируется на земле, а что нет. Например, если впереди гроза, то нужно же как-то обходить очаг. Флайтплан можно подать с воздуха прямо диспетчеру ОрВД. Мало кто про это знает, кто такое делал у нас в стране — единицы. На деле для этого есть другие процедуры.
Но для начала давайте совершим краткий исторический экскурс по опредёленным авиадисциплинам для лучшего понимания всей этой авиационной legacy, накопленной поколениями. Опять же, напомню вам — гражданская (да и в принципе вся) авиация — это одна из самых консервативных областей деятельности, что продиктовано в первую очередь фокусом на безопасности полётов (не путать с авиационной безопасностью — всякие САБ и иже с ними).
Времена пионеров авиации, к сожалению, давно прошли.
А вот здесь классный материал про то, как посадить самолёт.
Дисклеймер: я действующий пилот Airbus семейства 320. Соответственно, некоторые моменты, описываемые далее, будут привязаны именно к данному типу самолетов. И да, я не имею отношения к инженерно-авиационной службе и службе ОрВД (организации воздушного движения), поэтому уж простите возможные огрехи в описании матчасти.
1.1 Небольшой экскурс в географию
Как всем прекрасно известно, Земля в приближении похожа на слегка сплюснутый с полюсов шар (если говорить более сухим языком, то это эллипсоид вращения, но вообще, если уж говорить совсем правильно то земля — это геоид). Исходя из данного упрощенного предположения давным-давно была придумана геодезическая система координат, которая позволяет задать координаты произвольной точки на земной поверхности через долготу и широту места в градусах относительного нулевого меридиана.
Михаил
Но как обычно, legacy и здесь не подкачало и в зависимости от выбранных параметров эллипсоида вращения мы имеем небольшой зоопарк, состоящий из:
СК 42, она же референц-эллипсоид Красовского. Изобретение как не трудно догадаться 1942 года, основная ее идея — минимальные искажения при картографических измерениях на 1/6 части суши. Были косметические апгрейды в виде СК 63, но суть происходящего (референц-эллипсоид) осталась прежней.
WGS 84, здесь все просто: используется в спутниковой системе GPS, и является «единой системой для всей планеты».
ПЗ 90, основное предназначение которой — обеспечения орбитальных полётов и решения навигационных задач. По сути, российский аналог WGS 84.
Весь мир сейчас использует систему WGS 84, авионика на всех современных самолетах рассчитана именно на внесение координат в данной системе. Повторюсь, что система координат ПЗ 90 почти не отличается от WGS 84 (скажем так, отличается некритично для самолётной навигации) и периодически встречается в Российских сборниках аэронавигационной информации (AIP, Aeronautical Information Publication). В конце 90х в нашем AIPе была каша из координат в системах СК 42, WGS 84 и ПЗ 90, что придавало особую пикантность при выполнении полета.
Теперь, когда мы умеем определять координаты точки А и точки Б на поверхности Земли, нам необходимо найти линию кратчайшего расстояние между ними. Для этого в навигации существуют два понятия:
Интересные факты:
Одной из причин катастрофы Ту-134 под Петрозаводском в 2011 году стало то, что штурман в сложных метеоусловиях использовал GPS-навигатор, введя в него координаты торца полосы с аэронавигационного сборника в системе СК 42, что довольно прилично отличалось от координат в системе WGS 84. Результат к сожалению предсказуем.
Например, при трансатлантических полётах, часто задают вопрос: почему самолёт вылетая из Москвы в тот же Нью-Йорк летит через Англию, Гренландию и север Канады, ведь так же дольше? Краткий ответ: это потому, что самолёт летит по ортодромии. Развернутый ответ: самолёт летит по кратчайшему пути между точками. Проверить это, кстати, очень просто: взять глобус и приложить нитку от Москвы до Нью-Йорка, при этом кратчайший маршрут пройдёт именно по описанным выше местам. А то, что мы видим на экранах в салоне самолёта — это проекция эллипсоида вращения на плоскую поверхность, которая вызывает существенные искажения размеров около полюсов. Сравните, например, площади Гренландии и Австралии на такой карте и в Википедии.
1.2 Переходим непосредственно к воздушным трассам
Теперь, когда мы научились определять координаты произвольной точки на поверхности земного шара и строить между ними линии кратчайшего пути и линии, при полёте по которым угол между осью самолёта и меридианом будет постоянным, попробуем построить воздушную трассу. Но есть один нюанс — для того, чтобы самолёт мог лететь по этой трассе, всегда необходимо знать текущее местоположение самолёта с заданной точностью. По мере развития науки и техники были внедрены различные способы решения данной проблемы, по которым мы пробежимся чуть дальше.
Опять же, на заре авиации полёты были визуальными, а знание координат аэропортов на карте не сильно помогало в вопросах навигации. Летали примерно так: «после взлёта на юг идем вдоль автомобильной дороги, увидев железную дорогу уходим налево и выдерживаем курс ххх градусов 5 минут. Далее, над озером поворачиваем направо…». Где-то в годах 30-40-х из-за бурного развития техники появилось понятие радионавигации и как результат стали появляться наземные радиомаяки (они же приводные радиостанции, NDB — Non directional beacon), которые устанавливались например на аэродромах или отдельных точках пути. Да, по сути, NDB — это передатчик с круговой диаграммой направленности. В сочетании с АРК (автоматический радиокомпас), установленном на самолёте, это позволяло выполнять полёты либо на, либо от привода. Поэтому именно первые приводы легли в основу первых воздушных трасс в классическом их понимании. Но из-за особенностей данного оборудования, местоположение самолёта можно было определить только по двум и более приводам с довольно большой погрешностью.
Вторым этапом развития систем радионавигации стало изобретение VOR (VHF omnidirectional range) устанавливаемых обычно в комплекте с DME (Distance measuring equipment). VOR-маяк позволял определить с довольно высокой точностью радиал — угол между направлением на магнитный север, проходящим через VOR и направлением на самолёт. DME — определить дальность от самолёта до маяка. Теперь уже по одному VOR/DME, зная радиал и удаление, можно было более точно определить местоположение самолёта. Особенно бурный рост VOR’ов был в США в 1970-1980-х, когда почти вся территория США была покрыта сетью VOR’ов. При этом маяки устанавливались в отдельных точках воздушной трассы и всегда была возможность контролировать одновременно два радиала от одного VOR’a к другому. До сих пор, при полётах в США в нижнем воздушном пространстве актуален как никогда термин Victor airway — полёт по трассе, заданной двумя VOR’ами.
Всё это позволило сильно упростить задачи навигации, позволяя осуществлять полностью приборные (без визуальной ориентировки) полёты на довольно большой территории. Но в тоже время поддержание всей наземной инфраструктуры регулярно вставало «в копеечку».
Дальнейшее появление GPS (или правильнее говорить GNSS — Global Navigation Satellite System), позволило определять местоположение самолёта независимо от наличия наземных радиосредств. Как результат — появление нового класса воздушных трасс, которые задавались произвольными координатами в пространстве. В авиации появился термин RNAV (Area NAVigation, она же зональная навигация), описывающий всё происходящее, требования к точности и т.д. и т.п.
При этом, самолёт может самостоятельно при помощи FMGC (Flight Management Guidance Computer) как отслеживать своё местоположение, так и осуществлять навигацию из точки А в точку Б по любой воздушной трассе с требуемой точностью.
Вывод: если говорить упрощённо, то воздушная трасса — это две произвольные точки на поверхности Земли, соединённые линией кратчайшего пути. При этом в данных точках могут находиться (но не обязаны) радиосредства (VOR/VOR-DME/NDB/NDB-DME).
Интересные факты:
1.3 Что такое SID/STAR и Flightplan
Данное повествование было бы неполным, если бы я не затронул еще несколько терминов, влияющих непосредственно на то, как самолёты покидают район аэродрома и каким образом попадают на него, пролетая до точки, из которой начинается конечный заход на посадку. В общем случае с точки зрения воздушной навигации полет самолёта выглядит следующим образом:
А теперь попробуем собрать всё это вместе на примере маршрута Шереметьево-Пулково:
UUEE 24C AR24E OBL1E B239 DB B160 OKULO R961 GENP1B 28L ULLI
То, что мы получили, — это маршрут полёта. После добавления всей служебной информации (бортовой номер, дата и время вылета и т.д.) мы получаем готовый флайт-план (план полёта), который получают пилоты в бумажном и электронном виде виде, он так же уходит в систему ОрВД через AFTN (Aeronautical Fixed Telecommunications Network) — эдакий «авиаинтернет».
Интересные факты:
1.4 И на десерт — немного воздушного законодательства
Как вам теперь известно, самолёты в гражданской авиации летают от аэропорта к аэропорту не как хочется пилотам, а строго по определённым правилам. Правила эти изначально формировались каждой страной по отдельности, но с дальнейшим бурным развитием авиации стало ясно, что сопутствующий этому бардак растёт в геометрической прогрессии. Как результат — под эгидой ООН в 1944 году была создана Международная организация гражданской авиации (ICAO — International Civil Aviation Organization).
В первом собрании в Чикаго участвовали 54 государства, в результате чего была подписана “Чикагская Конвенция” — устав ICAO (так называемый ICAO Doc 7300). В данном документе были описаны основные принципы работы международной гражданской авиации, в частности, правила полётов над территорией стран-участниц, принцип национальной принадлежности воздушного судна и т.д. Кроме этого, было введено понятие международных стандартов и рекомендуемых практик (SARPs) — то, на чём сейчас базируется авиационное законодательство любой страны — члена ICAO. Кстати, СССР стал членом ICAO только в 1970 году, но это уже совсем другая история.
Далее, есть понятие Приложений (Annexes) ICAO, в которых описываются SARPs для основных областей гражданской авиации. Например, в ICAO Annex за номером 2, который называется «Rules of the Air» можно найти описание формата флайт-плана.
К чему я всё это рассказал: правила полётов во всем мире очень сильно гармонизированы, так как ICAO включает в себя почти все страны мира. Благодаря повсеместному использованию SARPs разрабатываются местные правила полётов, гармонизированные с нормами ICAO. Опять же, каждая страна — член ICAO должна обязательно публиковать AIP в открытом доступе, а пилоты и штурманы — использовать его в работе. На самом деле всё гораздо хитрее — такие коммерческие гиганты как Jeppesen или Lufthansa стали консолидировать информацию из AIP разных стран и предоставлять её авиакомпаниям в едином формате за отдельные деньги. В итоге, есть два программных продукта которые используются во всём мире: Jeppesen Flitedeck Pro и Lufthansa LIDO. При этом обе конторы так же выпустили свои приложения для EFB (Electronic Flight Bag) — айпадов/винпадов, сертифицированных для использования на борту самолёта и прибитых к форточкам в кабине самолёта. EFB как раз и используются в процессе всего полёта пилотами — там есть вся информация по маршруту, схемам аэропортов, рулению и т.д. и т.п.
Интересные факты:
Надеюсь, я достаточно запудрил вам голову базовыми понятиями. Ну что ж, теперь давайте перейдём к практике, без которой теория, как известно, мертва.
2.1 Что видят пилоты перед вылетом
Пилоты, придя в комнату для брифингов в аэропорту, получают комплект полётной документации.
Командир создает видимость работы в брифинге.
Состав данного пакета четко регламентирован (см. выше тему авиационного законодательства), но для нас самое интересное это:
В CFP/OFP всегда уже указан полный маршрут полёта, с SID/STAR/ENROUTE частью. Обычно сам маршрут — это RPL (Repetitive Flight Plan, повторяющийся план полёта), который повторяется каждый раз. Обычно штурманская группа авиакомпании прорабатывает несколько вариантов одного и того же маршрута и закладывает их в планировщик, и поэтому в зависимости, например, от струйных течений по эшелонам программа может выбрать сама наиболее оптимальный (экономичный, но исходя из заданных критериев) маршрут. Для понимания: струйные течения в верхней части атмосферы могут достигать 200 узлов (сам был свидетелем подобного и не раз). Типичная скорость струйного течения — около 100 узлов. Так же ветер может меняться по эшелонам, поэтому выбор оптимального (рекомендованного) эшелона тоже всегда за программой. Кроме этого в процессе расчёта OFP/CFP учитываются минимально безопасные высоты в случае отказа двигателя/разгерметизации, наличие запасных аэродромов по маршруту и много, много другой (бес)полезной информации.
В общем случае, пилоты не меняют маршрут, изначально заложенный в CFP/OFP, но возможны исключения:
В случае несогласия с маршрутом, обозначенном в CFP/OFP, вопрос почти всегда можно решить звонком в штурманскую службу, но надо понимать, что подача нового флайт-плана чревата задержками рейса. Поэтому задача командира — аргументированно донести (с ссылками на конкретные пункты РПП) свою позицию.
После получения нового/или согласия с текущим CFP/OFP задача командира определиться с количеством топлива, заправляемого в самолёт (а это — как минимум тема для отдельной статьи, как и принятие решения на вылет), подать данные по заправке/маршруту аэродромным службам и службе центровки и с гордым видом в окружении экипажа проследовать на борт для выполнения предполётных процедур.
Интересные факты:
2.2 В процессе выполнения полёта
Вот здесь начинается самое интересное: план полёта давно согласован, подан и находится «внутри» системы ОрВД. После заправки, загрузки пассажиров и груза и получения информации от старшего бортпроводника задраиваются двери и экипаж начинает готовиться к полёту. Один из первых этапов — это запрос у диспетчера delivery clearance (тут я затрудняюсь привести корректный русский термин, но пусть будет «диспетчерское разрешение на полёт по маршруту»). При этом диспетчер ОрВД контролирует для запрашиваемого рейса наличие флайт-плана в системе и выдаёт squawk (код бортового ответчика, состоящий из 4 цифр) вместе с условиями выхода — рабочая полоса, SID и transition. Как я писал ранее, факт отсутствия флайт-плана в системе ОрВД чреват невозможностью вылета и задержкой рейса (очень редко, но такое случается, в основном для чартерных рейсов). Далее — процедуры и запрос на запуск двигателей. Кстати, запрос о запуске двигателей говорит о том, что командир принял решение на выполнение полёта.
Запуск, руление, взлёт и… гроза по курсу. Самолёты в грозовых очагах не летают, поэтому самый правильный (единственно правильный) способ обойти грозовой очаг — запросить у диспетчера пролёт с определённым курсом для обхода засветок. При этом вы покидаете SID и летите с новым курсом, набирая высоту по указаниям. Флайт-план при этом не меняется, но диспетчеры, работающие на аэродромном кругу/подходе, постараются максимально быстро «выпнуть» вас из зоны аэродрома (а у них ещё под контролем весь прибывающий трафик). Как показывает практика, при наличии сложной погодной обстановки в районе аэродрома начинается «свалка» из прилетающих и вылетающих бортов, задача диспетчеров — всё это разрулить. При этом топливо ограничено, а самолёты, как известно, без него не летают. Начинаются зоны ожидания, уходы на запасные аэродромы… Но мы отвлеклись — благополучно обойдя засветки, диспетчер отправляет нас на одну из точек маршрутной части, с разрешением набора крейсерского эшелона.
Набрали крейсерский, летим, тишь да гладь. Вдруг начинается прогнозируемая в CFP/OFP болтанка из-за входа в струйное течение. Пристёгиваем всех, летим дальше, «болтанка» не стихает. Вверх уйти не можем — самолёт тяжёлый, или кто-то сверху над нами и диспетчер не даёт набор. Просимся вниз, диспетчер дает снижение, занимаем высоту на пару эшелонов ниже. При этом опять же основная часть маршрута остаётся без изменений, в процессе полета диспетчеры могут поднимать/снижать самолёты исходя из воздушной обстановки. Но вот тут и кроется тот самый дьявол из воздушного законодательства, о котором я писал ранее, так как спрямление воздушных трасс у нас в стране официально запрещено, а лететь на более низком эшелоне мы не можем, так как в этом случае не хватает топлива. И тут через час-другой начинаются игры «в пятнашки» с диспетчером и другими бортами вокруг, в попытке занять более высокий эшелон полёта для экономии топлива. И опять же, очень редко можно услышать слова от диспетчера: «следуйте на точку ххх по воздушной обстановке», эдакий вариант спрямления маршрута.
При подлёте к аэродрому назначения диспетчер подхода обязан обозначить STAR, по которому будет выполняться заход. А далее как обычно: грозы, векторение, уход со STAR заход на точку, с которой непосредственно начинается конечный этап захода на посадку. Что интересно, сейчас в нормальных (с точки зрения организации схем SID/STAR) аэропортах STAR представляет из себя «змейку», выполняемую на одной высоте. Это очень удобно для диспетчеров (да и пилотов тоже) — вас «загоняют» туда, гасят скорость («минимальная на чистом крыле» или что то в районе 230-200 узлов) и далее по мере захода самолётов на посадку «выдёргивают» из середины «змейки» и отправляют прямо на посадку. В этом случае обеспечивается максимально возможное количество взлётно-посадочных операций в час (эдакий KPI диспетчеров круга/подхода) с минимально возможными интервалами между заходящими на посадку самолётами. Влияния на флайт-план все подобные операции совершенно не оказывают.