الملاحة في المنطقة

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

رسم تخطيطي بسيط يوضح الفرق الرئيسي بين طرق الملاحة التقليدية وطرق الملاحة باستخدام تقنية RNAV

الملاحة المساحية ( RNAV ، والتي تُنطق عادةً / ˈɑːrnæv / ) هي طريقة من طرق الملاحة الآلية (IFR) التي تسمح للطائرات بالتحليق على طول مسار طيران مرغوب فيه، بدلاً من أن تكون مقيدة بالمسارات المحددة بواسطة منارات الملاحة الأرضية . [ 1 ]

كان اختصار RNAV في الأصل يرمز إلى "الملاحة العشوائية" [ 2 ] ، مما يعكس المفهوم الأولي للتوجيه المرن، إلا أن المصطلح يشير الآن إلى طريقة محددة ومضبوطة بدقة. تتيح هذه المرونة مسارات أكثر مباشرة، مما قد يوفر وقت الرحلة والوقود، ويقلل الازدحام، ويسهل الرحلات الجوية إلى المطارات التي تفتقر إلى وسائل الملاحة التقليدية. يحقق نظام RNAV ذلك من خلال دمج المعلومات من مصادر ملاحة متنوعة، بما في ذلك المنارات الأرضية (إشارات الملاحة المرجعية للمحطة)، والأنظمة المستقلة مثل الملاحة بالقصور الذاتي ، والملاحة عبر الأقمار الصناعية (مثل نظام تحديد المواقع العالمي GPS ). [ 3 ]

في الولايات المتحدة، طُوِّر نظام الملاحة الجوية القائم على الرقابة (RNAV) في ستينيات القرن العشرين، ونُشرت أولى مساراته في سبعينيات القرن نفسه. وفي يناير/كانون الثاني 1983، ألغت إدارة الطيران الفيدرالية جميع مسارات RNAV في الولايات المتحدة المتجاورة، وذلك بعد أن تبيّن أن الطائرات كانت تستخدم أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي بدلاً من الإشارات الأرضية، وبالتالي لم يكن تحليل التكلفة والعائد مُجدياً للحفاظ على نظام مسارات RNAV. [ 4 ] أُعيد العمل بنظام RNAV بعد التوسع الكبير في استخدام الملاحة عبر الأقمار الصناعية .

خلفية

يؤدي النمو المستمر لقطاع الطيران إلى زيادة الطلب على سعة المجال الجوي ، مما يجعل الملاحة الجوية مرغوبة نظراً لكفاءتها التشغيلية المحسنة.

تطورت أنظمة الملاحة الجوية القائمة على التضاريس (RNAV) بطريقة مشابهة للمسارات والإجراءات الأرضية التقليدية. تم تحديد نظام RNAV محدد وتقييم أدائه من خلال مزيج من التحليل واختبارات الطيران . بالنسبة للعمليات البرية، استخدمت الأنظمة الأولية أجهزة تحديد المدى الراديوي متعدد الاتجاهات (VOR) عالية التردد وأجهزة قياس المسافة (DME) لتقدير الموقع؛ أما بالنسبة للعمليات البحرية، فقد تم استخدام أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS). تم تطوير معايير المجال الجوي وتجاوز العوائق بناءً على أداء المعدات المتاحة، واستندت مواصفات المتطلبات إلى القدرات المتاحة. أدت هذه المتطلبات الإلزامية إلى تأخيرات في إدخال قدرات جديدة لأنظمة RNAV وزيادة تكاليف الحفاظ على الشهادات المناسبة. لتجنب هذه المواصفات الإلزامية للمتطلبات، تم تقديم طريقة بديلة لتحديد متطلبات المعدات. تُمكّن هذه الطريقة من تحديد متطلبات الأداء، بشكل مستقل عن قدرات المعدات المتاحة، وتُسمى الملاحة القائمة على الأداء (PBN). وبالتالي، تُعد RNAV الآن إحدى تقنيات الملاحة القائمة على الأداء؛ والتقنية الأخرى الوحيدة حاليًا هي أداء الملاحة المطلوب (RNP). تُضيف أنظمة RNP مراقبة الأداء والتنبيهات على متن الطائرة إلى قدرات الملاحة لنظام RNAV. ونتيجةً للقرارات التي اتُخذت في هذا القطاع في التسعينيات، فإن معظم الأنظمة الحديثة تعتمد على RNP.

على الرغم من أن العديد من أنظمة الملاحة الجوية القائمة على التضاريس (RNAV) تتميز بدقة عالية وتتمتع بالعديد من وظائف أنظمة الملاحة القائمة على التضاريس (RNP)، إلا أنها لا تضمن أداءها . وإدراكًا لذلك، ولتجنب تكبّد المشغلين نفقات غير ضرورية، في الحالات التي لا تتطلب فيها متطلبات المجال الجوي استخدام نظام RNP، ستستمر العديد من متطلبات الملاحة الجديدة والحالية في تحديد أنظمة RNAV بدلًا من أنظمة RNP. ولذلك، من المتوقع أن تتعايش عمليات RNAV وRNP لسنوات عديدة.

مع ذلك، تُحسّن أنظمة الملاحة القائمة على الأداء (RNP) من سلامة التشغيل، مما يسمح بتقارب مسارات الطيران، وتوفر سلامة كافية تسمح باستخدام أنظمة RNP فقط للملاحة في مجال جوي محدد. لذا، قد يُوفر استخدام أنظمة RNP فوائد كبيرة في مجالات السلامة والتشغيل والكفاءة. وبينما ستتعايش تطبيقات الملاحة القائمة على التضاريس (RNAV) وأنظمة RNP لسنوات عديدة، يُتوقع حدوث انتقال تدريجي إلى تطبيقات RNP مع ازدياد نسبة الطائرات المُجهزة بأنظمة RNP وانخفاض تكلفة هذا الانتقال.

المتطلبات الوظيفية

تتضمن مواصفات نظام الملاحة بالرسوم المساحية (RNAV) متطلبات لبعض وظائف الملاحة. وتشمل هذه المتطلبات الوظيفية ما يلي:

  1. مؤشر مستمر لموقع الطائرة بالنسبة للمسار ليتم عرضه للطيار الذي يقود الطائرة على شاشة الملاحة الموجودة في مجال رؤيته الأساسي ؛
  2. عرض المسافة والاتجاه إلى نقطة الطريق النشطة (إلى ) ؛
  3. عرض السرعة الأرضية أو الوقت المستغرق للوصول إلى نقطة الطريق النشطة (إلى)؛
  4. وظيفة تخزين بيانات الملاحة؛ و
  5. مؤشر عطل مناسب لنظام الملاحة الجوية بالحمض النووي الريبي (RNAV) بما في ذلك أجهزة الاستشعار الخاصة به.

التنقل الجانبي

قد يعود عدم القدرة على تحقيق دقة الملاحة الجانبية المطلوبة إلى أخطاء ملاحية متعلقة بتتبع الطائرة وتحديد موقعها. وتتمثل الأخطاء الرئيسية الثلاثة في خطأ تعريف المسار (PDE)، والخطأ التقني للطيران (FTE)، وخطأ نظام الملاحة (NSE). يُفترض أن توزيع هذه الأخطاء مستقل، بمتوسط ​​صفري ، ويتبع التوزيع الطبيعي ( غاوسي ). وبالتالي، فإن توزيع خطأ النظام الكلي (TSE) يتبع التوزيع الطبيعي أيضًا، بانحراف معياري يساوي الجذر التربيعي لمجموع مربعات الانحرافات المعيارية لهذه الأخطاء الثلاثة.

يحدث خطأ مسار الرحلة (PDE) عندما لا يتطابق المسار المحدد في نظام الملاحة الجوية المساحية (RNAV) مع المسار المطلوب، أي المسار المتوقع اتباعه فوق الأرض. ويفترض استخدام نظام RNAV للملاحة تحميل مسار محدد يمثل المسار المقصود في قاعدة بيانات الملاحة. لا يمكن تحديد مسار ثابت وقابل للتكرار عند الانعطاف الذي يسمح بالانعطاف فوق نقطة معينة (لأن القرب من نقطة معينة واتجاه الرياح قد لا يكونان قابلين للتكرار)، أو يتطلب التحليق فوق نقطة معينة (لأن اتجاه الرياح قد لا يكون قابلاً للتكرار)، أو يحدث عندما تصل الطائرة إلى ارتفاع مستهدف (لأن الارتفاع المستهدف يعتمد على قوة دفع المحرك ووزن الطائرة). في هذه الحالات، تحتوي قاعدة بيانات الملاحة على مسار طيران مطلوب من نقطة إلى نقطة، ولكنها لا تأخذ في الحسبان قيام نظام RNAV بتحديد مسار التحليق فوق نقطة معينة وتنفيذ المناورة. لا يمكن تحديد خطأ مسار الرحلة (PDE) وخطأ مسار الرحلة (FTE) بشكل صحيح دون تحديد مسار، مما يؤدي إلى تباين في الانعطاف. كذلك، لا يمكن تحديد مسار حتمي وقابل للتكرار للمسارات القائمة على الاتجاه، ويتم استيعاب تباين المسار الناتج في تصميم الطريق.

يشير مصطلح FTE إلى قدرة طاقم الطائرة أو الطيار الآلي على اتباع المسار المحدد، بما في ذلك أي خطأ في العرض (مثل خطأ تمركز مؤشر انحراف المسار (CDI)). يمكن مراقبة FTE من خلال إجراءات الطيار الآلي أو طاقم الطائرة، ويعتمد مدى الحاجة إلى دعم هذه الإجراءات بوسائل أخرى، على سبيل المثال، على مرحلة الرحلة (أي الإقلاع ، الصعود ، التحليق ، الهبوط ، الهبوط ) ونوع العمليات. ويمكن توفير هذا الدعم للمراقبة من خلال شاشة عرض الخرائط.

يشير NSE إلى الفرق بين الموقع المقدر للطائرة وموقعها الفعلي.

الملاحة الطولية

يشير الأداء الطولي إلى الملاحة بناءً على موقع على طول مسار (مثل التحكم رباعي الأبعاد). مع ذلك، لا توجد حاليًا مواصفات ملاحية تشترط التحكم رباعي الأبعاد، ولا يوجد خطأ في تحديد الموقع في البعد الطولي. تحدد مواصفات الملاحة الحالية متطلبات الدقة على طول المسار، والتي تشمل خطأ الملاحة الأساسي (NSE) وخطأ تحديد الموقع النهائي (PDE). يُعتبر خطأ تحديد الموقع النهائي ضئيلاً. تؤثر الدقة على طول المسار على الإبلاغ عن الموقع (مثل "10 أميال بحرية إلى ABC") وتصميم الإجراءات (مثل الحد الأدنى لارتفاعات القطاعات التي يمكن للطائرة عندها بدء الهبوط بمجرد عبور نقطة ثابتة).

تعيين

يتم تحديد مواصفات RNAV على أنها RNAV X، على سبيل المثال RNAV 1. يشير التعبير 'X' (حيثما تم ذكره) إلى دقة الملاحة الجانبية بالأميال البحرية، والتي من المتوقع أن يتم تحقيقها بنسبة 95٪ على الأقل من وقت الرحلة بواسطة مجموعة الطائرات العاملة داخل المجال الجوي أو المسار أو الإجراء.

لا توجد مواصفات خاصة بنهج الملاحة الجوية باستخدام تقنية RNAV.

تخطيط الرحلات

يتم إبلاغ مراقبة الحركة الجوية (ATC) يدويًا أو آليًا بأهلية الطائرة للعمل على طول مسار خدمات الحركة الجوية (ATS)، أو في إجراء معين، أو في مجال جوي، وذلك عبر خطة الطيران. وتُحدد إجراءات خطة الطيران في وثائق منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) ذات الصلة . [ 5 ]

الملاحة القائمة على الأداء باستخدام تقنية RNAV

بموجب مفهوم الملاحة القائمة على الأداء (PBN) لمنظمة الطيران المدني الدولي (ICAO)، تحدد مواصفات الملاحة القائمة على التضاريس (RNAV) الدقة والسلامة والتوافر والاستمرارية والوظائف المطلوبة دون تحديد أجهزة استشعار معينة. وعندما يتطلب الأمر مراقبة الأداء والتنبيه على متن الطائرة، تُسمى المواصفات RNP بدلاً من RNAV. يتيح هذا الإطار لسلطات الطيران المدني تحديث التقنيات (مثل نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية GNSS مع SBAS/GBAS أو التكامل بين GNSS والقصور الذاتي) مع الحفاظ على استقرار المتطلبات التشغيلية وتناسقها عبر المناطق. [ 6 ]

تتضمن الإرشادات التشغيلية لهيئة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) الخاصة بنظام الملاحة الجوية المساحية (RNAV) معايير الأهلية والاستخدام على مسارات RNAV (بما في ذلك مسارات Q ومسارات T) وإجراءات RNAV الطرفية مثل إجراءات المغادرة القياسية للأجهزة (SIDs) ومسارات الوصول الطرفية القياسية (STARs). [ 7 ]

انظر أيضاً

مراجع

المجال العام تتضمن هذه المقالة مواد متاحة للعموم من مواقع إلكترونية أو وثائق تابعة لإدارة الطيران الفيدرالية .

  1. ↑ "الملاحة القائمة على الأداء (PBN) والملاحة المساحية (RNAV)" . www.faa.gov . مؤرشف من الأصل في 12 فبراير 2025. تم الاطلاع عليه في 13 فبراير 2025 .
  2. ^ كلاوسينج ، دونالد ج. (2006). دليل الطيار للملاحة ( الطبعة الرابعة). نيويورك: ماكجرو هيل. ص. 77. ردمك   9780071477208.
  3. ↑ "الملاحة في المنطقة - RNAV" . مكتبة وثائق IVAO . تم الاطلاع عليه في 13 فبراير 2025 .
  4. ↑ 68 FR 24864 إنشاء مسارات الملاحة في المنطقة (RNAV)
  5. ↑ منظمة الطيران المدني الدولي. الوثيقة 4444. إجراءات خدمات الملاحة الجوية - إدارة الحركة الجوية (PANS–ATM) .
  6. ↑ "ملخص تنفيذي لشبكة هيوز إيروسبيس PBN" (ملف PDF) . FAASafety.gov . إدارة الطيران الفيدرالية. 1 يناير 2024. تم الاطلاع عليه في 6 أكتوبر 2025 .
  7. ↑ "AC 90-100A — عمليات الملاحة في منطقة المطار ومنطقة الطريق الأمريكية (RNAV)" . إدارة الطيران الفيدرالية . تم الاطلاع عليه في 19 يناير 2026 .