polska agencja Żeglugi powietrznej polish air navigation ... · generic aviation lpv approaches in...

Polska Agencja Żeglugi Powietrznej/Politechnika Śląska

Polska Agencja Żeglugi Powietrznej

Polish Air Navigation Services Agency

„Od nieuków lepszy ten, co księgi czyta;

Od czytających, kto pamięcią chwyta;

Od pamiętających, kto ich treść rozumie;

Od rozumiejących ten, kto działać umie.”

Mane SWAJAMBHUWA

Przekł., wstęp, przedmowa, przypisy i słowniczek M. K. Byrski

Wykres pola potencjału ludnościowego (źródło: prof. dr hab. W. Ratajczak, Zakład Ekonometrii Przestrzennej, UAM)

Wzrost ruchu IFR (Źródło: Short Term Forecast EUROCONTROL)

VHF

SATVOICE

HF

CPDLC

ADS-C EGPWS

ACARS

GPS IRS

TCAS

RADAR

RVSM

RNP 10

Sat Phone

VDLM2 MLS

ILS

LROPS

ATN VDLM3

ADF VOR

ADS-B

VDLM4

DME

GNSS

GIS

EUPOS

INTEGRACJA SPAN

ICAO -

GNSS GNSS

GPS

GLONASS

Satellite Based Augmentation System

(SBAS)

(ABAS)

Ground Based Augmentation System

(GBAS)

RAIM

Receiver Autonomous

Integrity Monitoring

Autonomiczne monitorowanie

wiarygodności odbiornika

AAIM

Aircraft Autonomous

Integrity Monitoring

Autonomiczne monitorowanie

wiarygodności statku powietrznego

GALILEO

(TBD)

Eurocontrol - NATMC - 11/11/03 - 13

SBAS (funkcjonujące i projektowane)

MSAS

• System w trakcie

opracowania

• Inwestycja

Japońskiego sektora

transportu

• Obecnie wstępne testy

operacyjne

• Współpraca z USA

EGNOS

• System od 3 sierpnia 2010 operacyjny technicznie

SNAS

• System dla Ministerstwa

Obrony Chin

• Możliwe zastosowanie w

transporcie publicznym

• Nie zarejestrowany w

ICAO

WAAS

• USA / FAA

• System zainstalowany

obecnie w trakcie testów

i certyfikacji

• Podejścia NPA, APV I i

APV II

• Współpraca z Kanadą i

Am. Południową

GAGAN

Indie

GRAS

Australia

SNAS

SBAS Wymagania

DLACZEGO GNSS POTRZEBUJE ROZSZERZENIA

Przepisy ICAO - RNP

Rezolucje Rady ICAO:(A31-6, A32-19, A32-20)

Załączniki do Konwencji Chicago: 2, 4, 6, 10, 11, 14, 15

Pomiary w terenie, problemy

Lokalizacja lotnisk na terenach

zurbanizowanych.

Pomiary nie tylko punktów na

lotnisku ale w promieniu kilku

kilometrów.

Trudne do pomiaru obiekty i

przeszkody lotnicze.

Duży obszar pomiarów (podejścia

do lądowania, strefy lotnisk.

Przeliczanie pomiarów.

Pomiary wokół lotniska

Oznakowanie punktów / ARP

Pomiar anten NAV - ILS

Pomiar anten NAV - DVOR

Konwencjonalne urządzenia NAV

ILS-LOC VOR/DME

NDB DVOD/DME

Droga st.

Accuracy

Alarm Limit

Pozioma

Pionowa

Pozioma

Pionowa

CAT I APV II APV II NPA

16 m

4 - 6 m 8 m

40 m

10 - 15 m 20 m

16 m 220 m

20 m ---

---

40 m

50 m

DH/MDH (mini)

Horiz. Visi. (mini)

Strefy ochronne

Ścieżka

200 ft 250 ft 250 ft

550 m 550 m T.B.D 1200 m

reduced

(ILS) near

ILS near ILS Minima zależą od przeszkód

5.2% (3°) Descent + stabilization => CFIT risk

Kategorie podejść

Pionowa

5.2%(3°) 5.2% (3°)

200 ft

1000 m 1000 m T.B.D 1800 m

Z światłami ląd.

Bez świateł ląd.

Wiarygodność/ciągłość SIS tak tak tak nie

20m

8 m MAPT

250 ft

200 ft


S P A N

(Synchronized Position Attitude Navigation)

NovAtel


loty testowe SPAN 2007, Mielec

Panel kontrolny systemu SPAN.


GPS / EGNOS – APV-I i APV-II

Sesje pomiarowe 2007r.


EEGS Demonstrations in Poland

GMV &

Space Research Center, Polish Academy of Sciences

EGNOS Extension to Eastern Europe (EEGS)


EEGS project is addressing the extension of EGNOS service to Eastern Europe

Current APV-I Availability > EEGS Obtained APV-I Availability

Istota Projektu EEGS


LNAV - podejście nieprecyzyjne dostarczające tylko bocznych wskazówek

(lewo, prawo od strony kursu). Lot może być wykonywany do LNAV minimami

IFR na bazie odbiornika GNSS, z lub bez wspomagania, rozszerzenia.

LNAV i VNAV - funkcje autopilota zespolone z FMS

VNAV - pionowa nawigacja (odpowiada za wysokość i prędkość nad danymi

punktami)

LNAV/VNAV – precyzyjne podobne do APV, lot do DA na ścieżce zniżania. Lot z

miniami LNAV/VNAV używa SBAS odbiornika oraz FMS z baro-VNAV.

LPV (Localizer - Performance with Vertical guidance) - jako APV (precyzyjne-

podobnie) podejście, w przeciwieństwie do LNAV/VNAV, nie można

wykonywać lotu bez odbiornika GNSS. LPV minima są niższe jak

odpowiednik I Kat. podejścia ILS (200 ft DH/60 m).

RNAV (GNSS) NPA – bez zmiany lot jak LNAV

APV SBAS – wspomagane przez system np. WAAS, EGNOS


PBN - Performance Based Navigation


AKTUALNIE REALIZOWANE WYBRANE PROJEKTY

HEDGE

EGNOS Introduction to the European

Eastern Region: MIELEC

ACCETA

SHERPA

Wewnętrzne PAŻP

- PR 15

- PR 42


Pierwsze w Polsce eksperymentalne

loty i podejścia EGNOS/GNSS,

w ramach programów HEDGE i EGNOS APV



1. Podejścia do lądowania GNSS metodą nakładkową.

2. Wykonanie procedur podejścia RNAV GNSS.

3. Certyfikacja odbiorników pokładowych GNSS.

4. Loty techniczne – sprawdzenie założonych rozwiązań.

5. Operacyjność systemu EGNOS.

6. Loty testowe w ramach programów.

7. Zebranie niezbędnych materiałów i opracowanie dokumentów,

koniecznych do certyfikacji w Urzędzie Lotnictwa Cywilnego.

ZAŁOŻENIA - PRZEDSIĘWZIĘCIA



przygotowawcza,

czynnego uczestnictwa w międzynarodowych

programach badawczo – implementacyjnych

testowo – certyfikacyjna (instalowanie certyfikowanych

rejestratorów i wykonywanie lotów i podejść RNAV GNSS. Gromadzenie

niezbędnej dokumentacji i opracowywanie wniosków certyfikacyjnych

do ULC

funkcjonowanie GNSS w polskim lotnictwie !!!

PRZYJĘTE FAZY IMPLEMENTACJI GNSS



7FP Project

Part funded by the GSA



Ph

as

e 3

:

EX

PL

OIT

AT

ION

Exploitation of results and

user roadmap (all WPs)

Progress

meeting 2

Progress

meeting 1

First

Interim

review WP2

demo

To + 3m To + 6m To + 9m

WP4

demo

To + 10

Second

Interim

review

To + 12

Final Progress

meeting 3

Final

Interim

review WP3

demo

WP5

demo

WP6

demo Workshop

To + 21 To + 15 To + 18 To + 16 To + 17

Ph

as

e 2

:

DE

MO

S

Ph

as

e 1

:

DE

VE

LO

PM

EN

T

WP0: Project Management and Coordination

WP7: Evaluation of EGNOS performance and avionics flight tests in DAX

WP6.3:

Navigation/

Surveillance

Demo in

Athens

WP5.3:

Aircraft

Demo in

Poland

WP2.1, 2.2:

Op.Concept/Procedure

Design and Avionics

Installation of Mountain

Demo

WP2.2:

Avionics for

Mountain

Demo

WP4.3: HEMS Demo

WP2.3: Mountain

Demo

WP3.3: Oil rig

Demo

WP4.2:

Avionics for

HEMS demo

WP3.1, 3.2: SOAP

develop., Procedure

Design and Avionics

for Oil Rig platforms

WP5.1,5.2: Procedure

Design and Avionics

installation for

Generic Aviation LPV

approaches in Poland

WP4.1:

Op.Concept/Procedure

Design for HEMS

approaches

WP6.1: LPV

Procedure

Design in Athens

WP1: Helicopter Safety assessment

Airworthiness approval and certification

Aircrew Training

WP6.2 and 6.3:

Avionics

preparation and

equip installation

in Athens

- Project

Kick Off



HEDGE - HELICOPTERS DEPLOY GNSS IN EUROPE

Work Package 5:

General Aviation EGNOS APV

Development and Demonstration in Poland



PARTICIPANT

Work Package 5: General Aviation EGNOS APV Development and Demonstration in Poland



Ph

as

e 3

:

EX

PL

OIT

AT

ION

Progress

meeting 2

Progress

meeting 1

First

Interim

review WP2

demo

To + 3m To + 6m To + 9m

WP4

demo

To + 10

Second

Interim

review

To + 12

Final Progress

meeting 3

Final

Interim

review WP3

demo

WP5

demo

WP6

demo Workshop

To + 21 To + 15 To + 18 To + 16 To + 17

Ph

as

e 2

:

DE

MO

S

Ph

as

e 1

:

DE

VE

LO

PM

EN

T

WP0: Project Management and Coordination

WP5.3:

Aircraft

Demo in

Poland

WP5.1,5.2: Procedure

Design and Avionics

installation for

Generic Aviation LPV

approaches in Poland

- Project

Kick Off

Nick McFarlane – Helios „HElicopters Deploy GNSS in Europe”


HEDGE

Work Package 5:

General Aviation EGNOS APV

Development and Demonstration in Poland


Odbiornik GNS Garmin 430W APV/SBAS (WAAS

GPS), umożliwiający podejścia LPV i LNAV/VNAV


WYKONANE PROCEDURY

PLANOWANE PROCEDURY - Dla dalszych lotnisk komunikacyjnych

- dla GA

- lotnisk – lądowisk śmigłowcowych np. PIS


Garmin GNS-430W, dla WAAS GPS zdolny do

podejść LPV i LNAV/VNAV (APV/SBAS)

Pierwsze polskie loty testowe w aspekcie procedur RNAV GNSS

new GNS430 receiver, already WAAS enabled · Then use an experimental datacard from Garmin to enable EGNOS · Perform the necessary tests in the laboratory to validate that the receiver is able to work properly with the broadcasted EGNOS SIS at the time the demonstrations will be performed · Install the new GNS430 receiver in the Seneca airplane from Royal-Star

Pierwsze polskie loty testowe w aspekcie procedur RNAV GNSS


Zaplanowane i wykonane trasy EPKT

EGNOS/GNSS - EKSPERYMENTALNE PODEJSCIA EPKT


EGNOS/GNSS - EKSPERYMENTALNE PODEJSCIA EPKT

Procedura po nieudanym podejściu


EGNOS/GNSS - EKSPERYMENTALNE PODEJSCIA EPML


WYBRANE ELEMENTY LOTNICZEJ WALIDACJI EGNOS/GNSS W OPARCIU O

EKSPERYMENTALNE PODEJSCIA EPKT (trasy podejścia oraz profil lotu,

podczas wykonywania trzech kolejnych podejść wraz z zaznaczonymi

punktami orientacyjnymi i progu pasa startowego)


WYBRANE ELEMENTY LOTNICZEJ WALIDACJI EGNOS/GNSS W

OPARCIU O EKSPERYMENTALNE PODEJSCIA EPKT (pionowe

i poziome odchylenia dla poszczególnych podejść)

Eurocontrol - NATMC - 11/11/03 - 54 54

HEDGE today: ready to fly

5

4

• Outcomes of Phase I

– GNS430W acquisition

– EGNOS assessment in Poland

– Installation approval process completed

– LPV Procedures designed at

– Mielec (EPML), and

– Katowice (EPKT)


http://www.ecacnav.com/


57

EGNOS Introduction to the European

Eastern Region:

MIELEC





WYKONANE PROCEDURY

PLANOWANE PROCEDURY - Dla dalszych lotnisk komunikacyjnych

- dla GA

- lotnisk – lądowisk śmigłowcowych np. PIS


Polish Air Navigation Services Agency GARMIN receivers in the „Seneca”.

„Seneca”


HEDGE NEXT Project

(Helicopters Deploy GNSS in Europe) GOAL:

GNSS based approach procedure

design, flight validation, safety

analizys and implementation for

helicopters (Point in Space – PinS).

Project will be made in cooperation of

the Polish HEMS, Pildo Labs at

Babice Airport.

It is founded in frame of 7FP from

GSA.


EEGS-2 Project

(EGNOS Extension to Eastern Europe)

Cooperation of GMV and Space Research Centre of the Polish

Academy of Sciences with support of Polish Air Navigation Services

Agency and Polish Air Force Academy.

PANSA and PAFA will be subcontractors for SRC PAS accordingly to

individual contracts.


Współpraca z Eurocontrol - Projekt EDCN

(EDCN_Next)

• Projekt realizowany na wniosek EUROCONTROL (bezkosztowo)

• Czas trwania: grudzień 2010 - grudzień 2012

• Cele:

• Wykorzystanie sieci EDCN jako niezależnego od RIMS źródła danych do

okresowego potwierdzania zdolności EGNOS do wykorzystania w lotnictwie.

Rozszerzenie możliwości sieci o obserwację systemu GALILEO.

• Zakres projektu:

• Zainstalowanie we wskazanej przez PAŻP lokalizacji odbiornika GALILEO

zakupionego przez Eurocontrol umożliwiającego ciągłą rejestrację parametrów SIS

z satelitów GALILEO; przetwarzanie zapisanych danych (PEGASUS); przesyłanie

dobowych raportów do EUROCONTROL.


Własna sieć stacji monitorujących

EGNOS

Wyposażenie: Odbiorniki PolaRx2e

Oprogramowanie: PEGASUS/EUROCONTROL

Lokalizacje: Warszawa, Rzeszów, Kraków



SHERPA Project

(Support ad-Hoc to Eastern Region

Pre-operational in GNSS)



The general idea of this project is to popularize the usage of EGNOS

System in Poland. The main goal will be achieved by demonstrating

key capabilities of the EGNOS System as SBAS APV

(Approach Procedures with Vertical guidance) – its main role.

Project consists of 4 main phases:

Phase one – Analysis of domestic airfields and Aircraft operator(s)

against opportunity of EGNOS installation and utilization

of capability for landing purposes;

Phase two – study of demonstrator’s technical conception of EGNOS

APV I implementation connected with blueprint for

certification process.

Phase three – on-board and airfield system installation connected

with provisional certification

Phase four – Final demonstration of overall system capabilities,

followed by on-going tests, system certification and

implementation of Safety Case.



Area of Controlled Airspace: 334 000 km2

Vertical boundaries – from the Ground Level to Flight Level 460

AREA OF RESPONSIBILITY

GPS

Antenna

GPS receiver

[GNS430]

Aircraft power unit

GPS/SBAS receiver

[GNS480 WAAS]

NAV indicator

[GI 106A]

Splitter

antenna Laptop for recording

data

Other

devices

Stand-alone platform

Current equipment

Provisional Equipment to be assembled

GPS

Antenna

GPS receiver

[GNS430]

Aircraft power unit

NAV indicator

[GI 106A]

Other

devices

Serial Port for

PC connection28VCD

CDI/VDI

output


Definition phase

Rezultat: European ATM Master Plan

2005-2008 2008-2014

Wdrożenie systemu zarządzania ATM nowej generacji

Deployment phase

2015-2025

Development phase

Oparta na MASTER PLAN: standardy, nowe procedury operacyjne, nowe technologie i wstępne opracowania przemysłu lotniczego.

PROGRAM SESAR

KONSORCJUM SESAR

60 MLN EURO

WSPÓLNE PRZEDSIĘWZIĘCIE SESAR

2.1 MLD EURO PRZEMYSŁ LOTNICZY

30 MLD EURO

SE

SA

R


CERTYFIKAT ESSP


30°FAF

IAFMAP

Rig

Horizontal Profile

Vertical Profile

MAP

FAF IAF

4° or 6°

Offset

distance,

0.25NM

Final Approach SegmentInitial Approach Segment

Arrival Segment

Level segment

0.75NMMSA,

1500ft50ft

Deck height

MDR, 0.5NM min

MDH, min

200ft, 300ft

during

darkness

2 NM

Missed Approach Segment

30°FAF

IAFMAP

Rig

Horizontal Profile

Vertical Profile

MAP

FAF IAF

4° or 6°

Offset

distance,

0.25NM

Final Approach SegmentInitial Approach Segment

Arrival Segment

Level segment

0.75NMMSA,

1500ft50ft

Deck height

MDR, 0.5NM min

MDH, min

200ft, 300ft

during

darkness

2 NM

Missed Approach Segment

The SBAS Offshore Approach Procedure

(SOAP)


Europejskie Centrum Badań Kosmicznych i Technologii – ESTEC (European

Space Research and Technology Centre) w Noordwijk

najważniejsze miejsce i techniczne serce ESA. Inkubator

kosmicznego europejskiego wysiłku;

w tym miejscu powstaje najwięcej projektów i kieruje się

nimi w różnych fazach rozwoju;

ponad 2000 specjalistów pracuje w tym miejscu nad

projektami związanymi z przestrzenią kosmiczną.


MULTILATERATION (MLAT)


ADS-B


ADS-X


System ADAM – Milan Malpensa Airport

Konfiguracja:

6 RX;

2 RTX

2 RTX Synch.


System ADAM – Malpensa ADS-B naziemne wyniki


SYSTEM CNS/ATM

KONKLUZJA

(GNSS w Zarządzaniu

Przestrzenią Powietrzną)

1. Operacje obszarowe

• przestrzeń kontrolowana

• przestrzeń niekontrolowana

2. Operacje w TMA

3. Operacje lotniskowe

Zakres stosowania GNSS w TMA

1. P-RNAV SID

2. P-RNAV STAR

W państwach ECAC przyjęto, że w TMA jedynie

GNSS i DME pozwalają na wprowadzenie operacji

P-RNAV

GNSS w operacjach lotniskowych (start i lądowanie)

1. Przyrządowe procedury startu

2. Przyrządowe procedury lądowania

Czynniki determinujące wybór rodzaju i usytuowanie pomocy nawigacyjnych względem

drogi startowej lub lotniska

1. Teren otaczający lotnisko,

2. Rodzaj branych pod uwagę operacji

3. Statki powietrzne, dla których procedura

jest opracowywana,

4. Ograniczenia przestrzeni powietrznej

(np. Ławica, Krzesiny),

5. Warunki meteorologiczne – potrzeba

zastosowania precyzyjnych procedur

lądowania.

Korzyści stosowania GNSS operacje obszarowe w przestrzeni kontrolowanej

Konwencjonalne drogi

lotnicze (VOR/DME)

Drogi lotnicze RNAV

(DME)

Drogi lotnicze RNAV

(DME+GNSS)

VOR/DME

DME

WAYPOINT

DME

WAYPOINT

3°

Klasyczna „Dive & Drive” (VOR/DME NPA)

(VDP - Visual Decision Point)

MAP - Missed Approach Point

IAF - Initial Approach Fix Wysokość decyzji

GNSS APV

Obniżona wysokość decyzji

280ft 85m

400ft 120m

14 października 2011, Paryż – pierwsze spotkanie w ramach Sieci Organizacji

Szkoleniowych ECAC - ECAC Network of Training Organisations. Niezwykle

ważne wydarzenie w branży lotniczej, Polskę reprezentują dwa ośrodki:

Centrum PŚ oraz Politechnika Rzeszowska.

https://www.ecac-eac.org//activities/general_information/network_training_organisations_1st)

Spotkanie przedstawicieli Sieci Organizacji Szkoleniowych państw ECAC, Paryż

https://www.ecac-eac.org//activities/general_information/network_training_organisations_1st





OPERATIONAL PERFORMANCE IN 2010

In the Polish airspace (PANSA provided air navigation services), the

following operations were performed in 2010:

En-route output: 585 thousand IFR flights controlled by PANSA (GAT only)

Terminal output: 288 thousand IFR airport movements.



Flight operations structure in FIR Warszawa

in the years: 2005-2010

If the overall air traffic structure is taken into account the overflights (OF)

prevail and are continuously on the rise while the Arrival and Departure

traffic (Arr/Dep) and domestic traffic (D).



NAVIGATION INFRASTRUCTURE: 21 VOR(DVOR)/DME (En-route and terminal)

11 ILS on 10 airports (There are two ILS in Warsaw)

14 NDB

2 FLIGHT INSPECTION L-410 UVP-E „TURBOLET” PLANES



Air traffic volume and delays in FIR

Warsaw in the years 2005-2010



ATFM Delay share per ANSP in 2010

RNP 1

RVSM..

…then

ADS, CPDLS, RNP 4 / 30

ADS, CPDLC

RNP 4 / 30

ADS, CPDLC

RNP 4 / 30 ADS, CPDLC

RNP 4 / 30 ADS, CPDLC

RNP 4 / 30 RNP 1

ADS, CPDLC

RNP 4 / 30

ADS, CPDLC RNP

4 / 30 (NM)

CPDLC - Controller-Pilot Data Link Communication

VDL Mode 2

ADS-B - Automatic Dependent Surveillance-Broadcast

RNP - Required Navigational Performance

GLOBALNA STANDARYZACJA I HARMONIZACJA ADS,

CPDLC LOTÓW TRASOWYCH RNP 4 / 30

RNP1 RNP1

ADS, CPDLC, RNP4

COURCHEVEL - droga startowa na wysokości od 1941m do 2006m.

Nachylenie stoku 18.5% na 535 meterach długości drogi startowej (Francja).

polska agencja Żeglugi powietrznej polish air navigation ... · generic aviation lpv approaches in...

Documents