Título: PBN (Navegación Basada en el Rendimiento, Performance Based Navigation)
PBN (Navegación Basada en el Rendimiento, Performance Based Navigation)
1 Conceptos básicos de PBN
La Navegación Basada en el Rendimiento (PBN) es un nuevo concepto de operación propuesto por la Organización de Aviación Civil Internacional (ICAO) sobre la base de la integración de las prácticas de operación y estándares técnicos de Navegación de Área (RNAV) y Rendimiento de Navegación Requerido (RNP) de varios países. Combina equipos avanzados a bordo con navegación por satélite y otras tecnologías avanzadas, cubriendo todas las fases de vuelo desde la ruta, el área terminal hasta la aproximación y aterrizaje, proporcionando un método de vuelo más preciso y seguro, así como un modo de gestión del tráfico aéreo más eficiente. En la 36ª Asamblea de septiembre de 2007, la OACI solicitó oficialmente a los Estados contratantes que, para 2016, completaran la transición de los modos de vuelo de navegación terrestre tradicional a PBN de manera globalmente consistente y coordinada.
En la navegación tradicional, la guía de las aeronaves se logra recibiendo señales de estaciones de navegación terrestres y volando hacia o desde la estación. Sus rutas y procedimientos de vuelo están restringidos por la distribución de las estaciones de navegación terrestre y los tipos de equipos, con precisión limitada; los conceptos operativos y medios técnicos actuales no pueden resolver los problemas mencionados. Con la mejora de la capacidad de los equipos a bordo y el desarrollo continuo de la navegación por satélite y otras tecnologías avanzadas, la OACI propuso el concepto de “Navegación Basada en el Rendimiento (PBN = Performance Based Navigation)”. La introducción de PBN refleja el cambio de un método de navegación basado en sensores a uno basado en el rendimiento.
PBN tiene las siguientes ventajas sobre los procedimientos tradicionales: • Guía precisa de la aeronave, mejorando la seguridad de la operación de vuelo; • Proporciona guía vertical, implementa procedimientos de descenso continuos y estables, reduciendo el riesgo de impacto controlado con el terreno (CFIT); • Mejora la operación todo tiempo, garantizando la seguridad de la operación en aeropuertos con terreno complejo; • Logra trayectorias de vuelo flexibles y optimizadas, aumenta la carga útil de la aeronave, reduce el tiempo de vuelo y ahorra combustible.
El prototipo de PBN se deriva de los conceptos de RNAV (Navegación de Área) y RNP (Rendimiento de Navegación Requerido). El concepto se propuso cuando la OACI estudió y desarrolló el Sistema de Navegación Aérea Futura (FANS) a principios de la década de 1990, aplicándose inicialmente en la gestión del espacio aéreo y la separación del tráfico aéreo para vuelos transoceánicos. Con la innovación continua de las tecnologías de navegación a bordo, la definición y el contenido de PBN también han cambiado constantemente. Sobre la base de la integración de los resultados de investigación existentes, la OACI propuso formalmente el concepto de Navegación Basada en el Rendimiento en 2008, aclarando que RNAV y RNP son dos formas diferentes de PBN, y su ámbito de aplicación se ha ampliado a todas las etapas del vuelo.
2 Especificaciones de navegación
Las especificaciones de navegación PBN son un conjunto de requisitos para la aeronave y la tripulación necesarios para soportar las operaciones PBN en un espacio aéreo especificado.
Existen dos tipos de especificaciones de navegación:
- Especificaciones RNP: Especificaciones de navegación basadas en navegación de área que requieren monitoreo y alerta de rendimiento, marcadas con el prefijo RNP, como RNP 4, RNP APCH.
- Especificaciones RNAV: Especificaciones de navegación basadas en navegación de área que no requieren monitoreo y alerta de rendimiento, marcadas con el prefijo RNAV, como RNAV 5, RNAV 1.
3 Navegación de Área (RNAV)
La Navegación de Área (RNAV) es un método de navegación que existe desde hace mucho tiempo y permite a las aeronaves volar a lo largo de cualquier trayectoria de vuelo deseada dentro del alcance de la cobertura de equipos de navegación terrestres o espaciales, o dentro del rango de trabajo de equipos de navegación autónomos a bordo, o en una combinación de ambas situaciones.
Nota: La navegación de área incluye la navegación basada en el rendimiento, así como otras operaciones de navegación de área que no cumplen con las regulaciones de navegación basada en el rendimiento.
4 Estado actual de PBN en China continental
Hasta finales de 2013, había 116 aeropuertos en la aviación civil china con procedimientos PBN, lo que representa el 60% del total de aeropuertos de aviación civil. Desde el 27 de junio de 2013, se implementaron operaciones RNAV 2/5 y RNP 4 en rutas como A461.
- Enero 2010: Aeropuerto de Guangzhou Baiyun - Primer implementación de operaciones RNAV (Navegación de Área).
- Agosto 2011: Aeropuerto de Sanya Phoenix - Primer implementación de operaciones RNP APCH.
- Junio 2009: Aeropuerto de Lhasa Gonggar - Primer implementación de operaciones RNP AR.
- Abril 2012: Aeropuerto de Jiuzhai Huanglong - Primer implementación de operaciones públicas RNP AR.
El procedimiento de vuelo RNP AR del aeropuerto de Jiuzhai Huanglong redujo el alcance y los requisitos del tratamiento de obstáculos, ahorrando una inversión de aproximadamente 30 millones de yuanes. La operación RNP AR de este aeropuerto resolvió eficazmente el difícil problema del aterrizaje y despegue unidireccional, ayudando a las aerolíneas a reducir los costos operativos en casi 50 millones de yuanes anuales.
En la región suroeste, ya no se aprueba la operación de aerolíneas sin capacidad RNP en los seis aeropuertos de Lhasa, Jiuzhai, Bangda, Nyingchi, Ngari y Shigatse. Ocho aerolíneas, incluyendo Air China, China Eastern, China Southern, Sichuan Airlines, Chongqing Airlines, Hainan Airlines, West Air y Chengdu Airlines, implementan operaciones RNP AR en el aeropuerto de Jiuzhai.
La región de China Central y del Sur promueve integralmente las operaciones RNP APCH en 8 aeropuertos, incluido Sanya. La región del Noroeste impulsa firmemente la implementación de operaciones RNP APCH en 5 aeropuertos, incluido Yulin.
5 RNP AR
El procedimiento RNP AR es un procedimiento de autorización especial: AR = Authority Required (Autorización Requerida).
Ventajas de los procedimientos RNP AR:
- Comparado con RNP APCH, tiene un área protegida más pequeña y una trayectoria de vuelo más precisa, mejorando así la seguridad;
- Evita de manera flexible terrenos elevados, mejorando la eficiencia operativa;
- Explota el potencial de rendimiento de la aeronave, llevando la capacidad de la aeronave al límite para resolver problemas de limitaciones reales;
- Otros.
Base de diseño para procedimientos tradicionales y RNP APCH: ICAO DOC 8168, 9613, etc. Para todos los giros, ascensos, franqueamiento de obstáculos y capacidades de navegación de las aeronaves, existe una serie de requisitos de especificación “unificados” y claros.
Base de diseño para RNP AR: Rendimiento de la aeronave. Incluye capacidad de navegación, sistema de gestión de vuelo, certificación de aeronavegabilidad, etc., detallando las capacidades hasta el más mínimo detalle, siendo más “personalizado”.
Los procedimientos RNP AR incluyen modelos de aeronaves específicos y aeropuertos designados. Por lo tanto, los procedimientos RNP AR a menudo son encargados directamente por las aerolíneas, dirigidos a un tipo de aeronave específico que opera en un aeropuerto determinado, perteneciendo a una “personalización privada”.
6 Especificaciones de aproximación
El “Manual de Navegación Basada en el Rendimiento” proporciona dos especificaciones de navegación para las operaciones de aproximación: Aproximación RNP (RNP APCH) y Aproximación RNP con Autorización Requerida (RNP AR APCH). La especificación de navegación RNP APCH tiene como objetivo cumplir con los requisitos operativos generales de RNP y permite a las aeronaves con capacidades RNP básicas utilizar esta especificación de navegación sin necesidad de autorización operativa.
Otra especificación de navegación, RNP AR APCH, permite niveles de rendimiento de navegación más altos, capaces de hacer frente mejor a problemas como los que se encuentran al volar hacia aeropuertos en un entorno lleno de obstáculos, y puede mejorar la Gestión del Tráfico Aéreo (ATM). Esta especificación de navegación requiere que el operador cumpla con requisitos adicionales en cuanto a la aeronave y la tripulación, y obtenga autorización operativa de la autoridad nacional de supervisión.
Tramo de radio fijo hasta un punto (RF) Al diseñar la trayectoria del procedimiento, el uso de tramos RF aporta mayor flexibilidad. Los tramos RF pueden aparecer en varias etapas del procedimiento, incluido el tramo final; si es apropiado, se indicará en los gráficos de aproximación el requisito de capacidad del tramo RF. Dado que en el diseño del procedimiento se puede optar por usar o no usar tramos RF, la capacidad de volar procedimientos que incluyan tramos RF debe señalarse específicamente en la autorización del operador.
Se puede definir RNP APCH como un procedimiento de aproximación RNP que requiere un error total del sistema horizontal de +/- 1 milla náutica durante las fases de inicial, intermedia y de aproximación frustrada (MAS), y un error total del sistema horizontal de ±0.3 millas náuticas durante la fase de aproximación final.
Se puede definir RNP AR APCH como un procedimiento de aproximación RNP que requiere un error total del sistema horizontal tan bajo como ±0.1 millas náuticas en cualquier tramo del procedimiento de aproximación. Los procedimientos RNP AR APCH también requieren mantener una precisión vertical específica, como se describe en el Capítulo 6, Volumen II del “Manual de Navegación Basada en el Rendimiento”. La referencia vertical de los procedimientos RNP AR es el Punto de Umbral de la Pista de Aterrizaje (LTP). El estándar RNP AR APCH se aplica solo a aquellas aeronaves y operadores que cumplen con los otros requisitos de certificación, aprobación y capacitación especificados. Los procedimientos RNP AR APCH solo se publican cuando se puede mantener o mejorar la seguridad operativa y se pueden obtener grandes beneficios operativos. Para obtener más información sobre los requisitos de certificación y aprobación de RNP AR, consulte el “Manual de Navegación Basada en el Rendimiento”. Al utilizar las normas contenidas en este manual, el valor RNP representa la fuerza de protección de obstáculos asociada con el valor RNP. El valor RNP se utiliza para determinar el valor de semiancho del área (en millas náuticas) del área protegida asociada con un tramo cubierto por un procedimiento de instrumentos.
http://www.caac.gov.cn/dev/fbs/xjsyy/201110/P020111010539500077595.pdf
http://www.google.com/patents/CN102867073A?cl=zh
http://www.jasma.jp/reports.html
http://polar-rte.way-nifty.com/blog/2013/02/ifr-ebeb.html
http://www.icao.int/Meetings/PBN-Symposium/Documents/9905_cons_zh.pdf