sábado, 30 de novembro de 2013

O que é PBN (Performance Based Navigation)?

As rotas de navegação convencional são baseadas em estações NDB / VOR que balizam as aerovias. Dessa forma, muitas rotas não podem ser diretas, tendo que passar necessariamente sobre os auxílio rádio existentes, aumentando a distância do percurso.



A Navegação de Área (RNAV) permite a operação ao longo de qualquer rota dentro da cobertura de auxílios à navegação baseados em uma estação de solo ou dentro de certos limites com “auxílios auto-contidos”, também conhecidos como “waypoints”, ou uma combinação dos dois. 
Originalmente definida em meados de 1960 nos Estados Unidos da América, o termo RNAV significava “Random Navigation”, termo esse que foi redefinido para “Area Navigation” com o desenvolvimento de rotas e procedimentos compatíveis com a utilização de novas tecnologias a bordo das aeronaves.
 Com a evolução tecnológica, os equipamentos instalados na aeronave são capazes de determinar posição dentro de limites de precisão exigidos para a navegação (ex :GPS).
Esses equipamentos são conhecidos como “sistema RNAV” ou ainda “equipamento RNAV”.
Esses equipamentos permitem que as aeronaves possam voar em rotas, efetuar procedimentos de aproximação e subida dentro de uma determinada precisão.
Area Navigation (RNAV) é um método de navegação lateral que permite a realização do voo em qualquer trajetória, desde que esteja dentro dos limites dos auxílios à navegação e de capacidade dos sistemas embarcados. Os sistemas de navegação das aeronaves podem ser baseados em VOR / VOR, VOR / DME, DME / DME, IRS, GPS ou a combinação destes.





A precisão necessária para operação em espaço RNAV é conseguida usando algumas ou todas as fontes de informação de navegação seguintes :

VOR\DME
DME\DME
GPS
IRS

A Navegação Aérea convencional baseava-se numa estrutura de corredores aéreos e em procedimentos IFR apoiados em rádio-ajudas do tipo NDB, VOR e ILS.
Este sistema tem utilizado rotas e procedimentos IFR não optimizados, resultando numa gestão menos eficaz do espaço aéreo, devido às necessidades impostas pelo tráfego atual.
O uso generalizado de sistemas RNAV e do GPS  possibilita uma maior flexibilidade na definição de rotas, de procedimentos e da própria estrutura do espaço aéreo e,
simultaneamente, aumenta a segurança de voo.

Quando uma aeronave tem capacidade RNAV, isso significa que ela pode permanecer dentro dos limites de tolerância estabelecidos pelo menos 95% do tempo de voo. Por exemplo, uma aeronave certificada RNAV 1 deve permanecer dentro de 1NM para cada lado do eixo da rota pelo menos 95% do tempo de voo.




Os procedimentos de aproximação e subida RNAV são elaborados dentro de uma precisão característica, o que exige requisitos de performance do sistema de navegação da aeronave com uma acurácia mínima e uma forma de monitorar e alertar a tripulação quando essa performance não puder ser atingida, ou seja, quando o equipamento a bordo não for capaz de manter a precisão, a tripulação é, de alguma forma, alertada através de mensagens enviadas pelo equipamento.


Isso é conhecido como “Required Navigation Performance (RNP).

Required Navigation Performance (RNP) se diferencia do RNAV por possuir a bordo da aeronave um modo de monitoramento e alerta da informação de posicionamento.






O Track-line Computer (TLC) é um sistema RNAV, usual em aviação geral, baseado na distância e na direção a partir de um VOR/DME ou de um VORTAC.
É igualmente designado por sistema . Com o computador de rota, o piloto move, virtualmente, a estação para qualquer localização dentro do seu alcance de recepção. Esta “estação fantasma” é criada, pelo TLC ( Trackline computer), após introdução da distância (RHO) e da direção (THETA) do “waypoint”, a partir do VOR/DME, na janela apropriada do CDU.
Uma série destas “estações fantasma” definem uma rota RNAV.



Tendo em vista os sistemas descritos acima, podemos entender agora, no que consiste o sistema "Performance Based Navigation (PBN)" ou Navegação Baseada em Performance. 

Esta por sua vez, especifica os requisitos de desempenho do sistema RNAV para as aeronaves que operam em uma rota ATS (aerovias, rotas com ou sem controle, rotas de chegada ou saída, etc), em um procedimento de aproximação por instrumentos ou em um espaço aéreo, em termos de precisão, integridade, continuidade, disponibilidade e funcionalidades necessárias para a operação proposta por um conceito de espaço aéreo.

O conceito PBN portanto especifica os requisitos de desempenho do sistema RNAV / RNP, necessárias para as operações propostas no contexto de um espaço aéreo em particular. O conceito PBN representa uma mudança da navegação baseada em sistemas para a navegação baseada em performance.

A utilização de navegação PBN em várias partes do mundo mostrou-se mais vantajosa e eficaz sobre as formas convencionais de navegação além de fornecer uma série de benefícios, incluindo:
Criação de mais rotas diretas permitindo redução nas distâncias de voo;
Estabelecimento de rotas duplas ou paralelas para acomodar um maior fluxo de tráfego na rota;
Estabelecimento de rotas alternativas ou de contingência;
Estabelecimento de melhores locais para a realização de esperas (holding); e
Redução do número de instalações de auxílios de navegação terrestre. 

A Navegação Baseada em Performance já é aplicada em nível mundial para operações em rota (RNAV ROUTE), saídas e chegadas (RNAV SID e RNAV STAR).

A nomenclatura utilizada na Europa, define como B-RNAV (Basic RNAV) a navegação de área na qual é equivalente à RNAV-5 e como P-RNAV (Precision RNAV) a navegação de área equivalente à RNAV-1.

No Brasil, diversas áreas terminais já adotam procedimentos PBN, (SID / STAR) baseados em RNP ou RNAV, assim como já estão em utilizações rotas RNAV, conforme  IAC 06/2011.


O quadro a seguir foi extraído da IS 91-001 da ANAC, e apresenta um resumo das possíveis especificações de navegação, em função da precisão, conforme a fase do vôo / área de operação:







Os procedimentos de navegação aérea baseados em RNAV somente deverão ser executados por operadores e aeronaves aprovados segundo os critérios estabelecidos pela Agência Nacional de Aviação Civil.

Aeronaves e operadores não aprovados para as especificações de navegação RNAV e/ou RNP poderão continuar operando por meio do emprego de procedimentos “convencionais” (VOR/DME ou NDB) ou por meio de vetoração radar empregada pelos órgãos ATC. No entanto, os órgãos ATC poderão ser obrigados a autorizar a operação dessas aeronaves fora de perfis ótimos de vôo, seja por meio de aumento da distância ou por meio do emprego de restrições de altitude.

 O processo de certificação envolve a adaptação dos manuais de operações,  lista de equipamentos mínimos (MEL), programa de treinamento de operações e manutenção, manuais e controles de manutenção, assim como treinamento específico para Despachantes Operacionais de Vôo, tripulantes técnicos e técnicos de manutenção envolvidos com a operação PBN.

O nível mínimo de integridade requerido para operação RNAV pode ser atingido pelo sistema de navegação da aeronave desde que os componentes do sistema de navegação (ou sensores) permitam a apresentação de informações nos “Navigation Displays – ND” e a tripulação seja capaz de monitorar o sistema e, em caso de ocorrer uma falha do sistema a aeronave ainda possua a capacidade de navegar baseada em auxílios rádio à navegação VOR/DME.
Nesse caso, o órgão de controle de tráfego aéreo deverá ser notificado.





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