1-2-2. Required Navigation Performance(RNP)

1-2-2. Required Navigation Performance(RNP)

 

a. General. RNAV NavSpecs와 RNP NavSpecs는 모두 특정 성능 조건을 포함하고 있다. 허나 RNP는 OBPMA(onboard performance monitoring and alerting) 조건이 추가된 RNAV이다. 또한 RNP는 특정 공역 내를 운영하는데 필요한 항법 성능을 설명한다. RNP의 중요한 요소는 다음과 같은 항법 시스템 기능이다: 달성된 항법 성능을 모니터링, 비행 도중 운항 조건이 충족되는지의 여부 식별. 따라서 OBPMA 기능을 사용하면 ATC의 개입 및/혹은 절차상의 분리에 대한 의존도를 줄여 전반적인 안전성을 달성할 수 있다. RNP 능력은 운영의 전반적 containment를 충족하기 위한 분리 기준을 결정하는 주요 요소이다. 항공기의 RNP 능력은 항공기 장비, 그리고 항법 시설에 따라 달라진다. 예를 들어 항공기는 RNP 1을 수행할 수 있으나 제한된 NAVAID 범위, 혹은 항전 장치 고장으로 인해 RNP 1 운영이 불가능할 수 있다. 항공기를 위한 AFM이나 항전 장치 설명서는 항공기의 RNP 자격을 명확하게 명시해야 한다. 이러한 정보가 누락되었거나 불완전한 경우 항공기 제조업체나 항전 장치 제조업체에 문의한다. NavSpecs는 서로 다른 것으로 간주되어야 한다(수평 항법 정확도를 기준으로 더 좋거나 나쁜 것이 아님). 각 NavSpecs 자격이 항전 장치 설명서(혹은 AFM)에 개별적으로 기재되어야 하는 것이 바로 이 개념이다. 예를 들어 RNP 1은 RNAV 1과 다르다. 그리고 RNP 1 자격을 가졌다 하여 RNP 2, 혹은 RNAV 1 자격이 자동으로 따라오지 않는다. 안전을 위해 항공기 항법 데이터베이스에는 항공기가 자격을 갖춘 절차만을 보유할 것을 FAA는 요구한다. 항공기 항법 데이터베이스에서 특정 계기 절차를 찾을 수 없다면 항공기가 비행할 수 없는 PBN 요소가 절차에 포함되어 있을 수 있다. 또한 부가적인 기능(예를 들어 Radius-to-fix(RF) turns, 혹은 scalability)이 AFM이나 항전 장치 설명서에 기술되어야 한다. 데이터베이스에서 절차를 로딩한 후 avionics suite의 기능을 사용하여 적절한 waypoint를 확인하고 데이터를 추적한다.

 

b. PBN Operations.

 

1. Lateral Accuracy Values. Lateral Accuracy values는 특정 공역, 항로, 혹은 절차에 적용될 수 있다. lateral accuracy value는 일반적으로 절차, 항로, 혹은 경로의 중심선으로부터 NM로 표시되는 값이다. 또한 RNP는 lateral accuracy value의 몇 배수에 대한 잠재적 오류를 처리한다(예를 들어 RNP lateral accuracy values의 두 배).

 

(a) RNP NavSpecs. 일반적인 RNP 공역 사용을 지원하는 U.S. standard NavSpecs가 아래에 명시되어 있다. ICAO나 그 외 국가에서 인정하는 이 외의 NavSpecs는 다른 lateral accuracy values를 포함할 수 있다. (그림 1-2-1 참조.)

 

(1) RNP Approach(RNP APCH). 미국에서 RNP APCH 절차들은 RNAV(GPS)라 명명된다. 이는 다양한 수준의 항공기 장비를 수용할 수 있도록 여러 lines of minima를 제공한다. 여기에는 LNAV, LNAV/VNAV, LPV, 그리고 LP가 있다. SBAS를 갖춘 GPS(예를 들어 WAAS), 혹은 SBAS를 갖추지 않은 GPS는 LNAV minima를 지원하기 위한 수평 정보를 제공할 수 있다. LNAV/VNAV는 LNAV lateral을 vertical path guidance와 통합한다. barometric vertical이나 SBAS vertical이 가능한 시스템 및 운영자를 위해 LNAV/VNAV는 LNAV lateral을 vertical path guidance와 통합한다. LPV minima나 LP minima로 비행하기 위해선 SBAS의 사용을 필요로 한다. RF turn 기능은 RNP APCH 자격에 대한 선택 사항이다. 즉, 항공기가 RNP APCH 운영을 수행할 자격을 가질 수 있으나 RF turn을 수행하지는 못할 수 있다(단, avionics suite의 기능에 RF turns가 특별히 명시된 경우 제외). GLS procedures 또한 RNP APCH NavSpecs를 사용하여 구성되며 정밀 접근 능력을 제공한다. RNP APCH는 terminal과 missed approach segments에서 1의 lateral accuracy value를 가진다. 그리고 final approach에서 RNP 0.3(혹은 SBAS의 경우 40m)까지 조정된다. (paragraph 5-4-18, RNP AR(Authorization Required) Instrument Procedures) 참조.)

 

(2) RNP Authorization Required Approach(RNP AR APCH). 미국에서 RNP AR APCH 절차들은 RNAV(RNP)라 명명된다. 이러한 접근은 엄격한 장비 기준과 조종사 훈련 기준을 가지고 있다. 그리고 이를 비행하기 위해서는 FAA의 특별 승인이 필요하다. RNP AR APCH 자격을 위해선 scalability 기능과 RF turn 기능이 필수적이다. RNP AR APCH의 수직 항법 성능은 barometric VNAV나 SBAS를 기반으로 한다. RNP AR은 특정 위치에서의 특정 이점을 제공하기 위한 것이다. 이는 모든 운영자나 항공기를 대상으로 하는 것이 아니다. RNP AR 기능은 특정 항공기 성능, 설계, 운영 절차, 훈련, 그리고 특정 절차 설계 기준을 필요로 한다. RNP AR APCH는 terminal과 missed approach segments에서 1 미만의 lateral accuracy value를 가진다. 그리고 final approach에서 RNP 0.3(혹은 SBAS의 경우 40m) 이하로 조정된다. 이러한 절차를 수행하기 전에 운영자는 최신 AC 90-101, Approval Guidance for RNP Procedures with AR을 참조해야 한다. (paragraph 5-4-18 참조).

 

(3) RNP Authorization Required Departure(RNP AR DP). RNP AR departure procedures는 엄격한 장비 기준과 조종사 훈련 기준을 가지고 있다. 그리고 이를 비행하기 위해서는 FAA의 특별 승인이 필요하다. RNP AR DP 자격에 대해 scalability 기능과 RF turn 기능은 필수적이다. RNP AR DP는 특정 위치에서의 특정 이점을 제공하기 위한 것이다. 이는 모든 운영자나 항공기를 대상으로 하는 것이 아니다. RNP AR DP 기능은 특정 항공기 성능, 설계, 운영 절차, 훈련, 그리고 특정 절차 설계 기준을 필요로 한다. RNP AR DP는 초기 출항 비행경로에서 RNP 0.3 이상으로 조정될 수 있는 lateral accuracy values를 가지고 있다. 이러한 절차를 수행하기 전에 운영자는 최신 AC 90−101, Approval Guidance for RNP Procedures with AR을 참조해야 한다. (paragraph 5-4-18 참조.)

 

(4) Advanced RNP(A-RNP). advanced RNP는 항공기 avionics suite의 최소 필수 기능들을 갖춘 NavSpec이다. 미국에서는 이러한 최소 기능에 RF turns, scalable RNP, 그리고 parallel offset flight path generation을 포함한다. 특정 oceanic 및 remote continental airspace에서는 더 높은 연속성(예를 들어 dual systems)이 필요할 수 있다. en route에서 사용하기 위한 그 외의 “advanced” options(예를 들어 fixed radius transitions, 그리고 Time of Arrival Control)는 선택 사항이다. 일반적으로 A-RNP 자격을 가진 항공기는 RNP APCH, RNP/RNAV 1, RNP/RNAV 2, RNP4, 그리고 RNP/RNAV 10으로 구성된 운영을 수행할 자격을 가진다. A-RNP는 terminal에서 scalable RNP lateral navigation values(1.0 혹은 0.3)를 가능하게 만든다. 이러한 lateral accuracy를 사용하기 위해선 일반적으로 항공기의 autopilot 및/혹은 flight director를 필요로 한다. A-RNP, NavSpec bundling options, eligibility determinations, 그리고 operations approvals에 대한 자세한 내용은 최신의 AC 90-105를 참조한다.

 

NOTE -

A-RNP 자격을 가진 항공기가 자동으로 RNP AR APCH나 RNP AR DP 운영을 수행할 자격을 가지지는 않는다. 왜냐하면 RNP AR 자격은 별도의 determination process를, 그리고 특별한 FAA 허가를 필요로 하기 때문이다.

 

(5) RNP 1. RNP 1은 terminal area 내 arrival 및 departure에 대해 1의 lateral accuracy value를 필요로 한다. PBN segments를 가진 conventional procedures를 비행하는 경우 initial approach phase 및 intermediate approach phase에 대해서도 1의 lateral accuracy value가 필요하다(예를 들어 PBN feeder, IAF, 혹은 missed approach가 있는 ILS). RF turn 기능은 RNP 1 자격에 대한 선택 사항이다. 즉, 항공기가 RNP 1 운영을 수행할 자격을 가질 수 있으나 RF turn을 수행하지는 못할 수 있다(단, avionics suite의 기능에 RF turns가 특별히 명시된 경우 제외).

 

(6) RNP 2. RNP 2는 2의 lateral accuracy value를 가진 domestic operations와 oceanic/remote operations에 적용된다.

 

(7) RNP 4. RNP 4는 4의 lateral accuracy value를 가진 oceanic operations와 remote operations에 적용된다. RNP 4 자격은 자동으로 RNP 10 자격을 부여한다.

 

(8) RNP 10. RNP 10 NavSpec은 10의 lateral accuracy를 가진 특정 oceanic operations와 remote operations에 적용된다. 이러한 공역에서는 RNAV 10 NavSpec이 적용되므로 RNP 10 자격을 가진 항공기는 RNAV 10 운영에 적합한 것으로 간주된다. 또한 RNP 4 운영에 대한 자격을 가진 항공기는 자동으로 RNP 10/RNAV 10 운영에 적합하다. (최신의 AC 91-70, Oceanic and Remote Continental Airspace Operations, for more information on oceanic RNP/RNAV operations를 참조한다.)

 

(9) RNP 0.3. RNP 0.3 NavSpec은 모든 비행 단계에 대해 0.3의 lateral accuracy value를 필요로 한다. RNP 0.3은 oceanic, remote, 혹은 final approach segment에 대해 승인되지 않는다. 저속 고정익 항공기의 RNP 0.3 사용이 현재 고려되고 있다. RF turn 기능은 RNP 0.3 자격에 대한 선택 사항이다. 즉, 항공기가 RNP 0.3 운영을 수행할 자격을 가질 수 있으나 RF turn을 수행하지는 못할 수 있다(단, avionics suite의 기능에 RF turns가 특별히 명시된 경우 제외).

 

NOTE -

terminal procedures나 en route charts에 표시된 RNP 0.30, 혹은 standard final approach course segment width 0.30을 NavSpec title “RNP 0.3”과 혼동하지 않는다. 차트에 표시된 0.30, 혹은 그 이하는 소수점 두 자리를 포함한다(예를 들어 RNP 0.15, 0.10, 혹은 0.30). 반면 NavSpec title은 “RNP 0.3”만을 명시한다.

 

(b) Application of Standard Lateral Accuracy Values. RNAV 운영을 위한 다양한 항로 및 절차에 사용되는 U.S. standard lateral accuracy values는 특정 항법 시스템이나 센서(예를 들어 GPS)를 기반으로 하거나, 혹은 적절한 성능을 가진 multi-sensor RNAV system을 기반으로 할 수 있다.

 

(c) Depiction of PBN Requirements. 미국에서는 절차에 적용되는 PBN 조건(Lateral Accuracy Values나 NavSpecs)이 차트와 절차에 표시된다. 미국에서는 특정 절차의 PBN 조건이 별도의 notes boxes에 표시된다. PBN 요소를 포함하는 절차의 경우 “PBN box”에 절차의 NavSpec이 포함된다. navigation solution을 위해 특정 센서나 인프라가 필요하다면 추가적(혹은 진보된) 기능 조건, minimum RNP value, 그리고 기타 amplifying remarks가 포함된다. 절차의 PBN 요소들을 비행하기 위해선 PBN box에 나열된 항목들이 필요하다. 예를 들어 RNAV missed approach가 있는 ILS의 경우 절차의 missed approach를 비행하기 위한 특정 기능이 필요하다. 필요한 기능이 PBN box에 나열될 것이다. 별도의 Equipment Requirements box에는 ground-based 장비 및/혹은 공항 조건이 나열된다. PBN 요소와 ground-based 장비 조건이 모두 포함된 절차에서는 PBN requirements box가 먼저 나열된다.

 

c. Other RNP Applications Outside the U.S. FAA와 ICAO 회원국들은 oceanic operations에 대한 RNP 개념을 구현하는 계획을 주도해왔다. 예를 들어 RNP-10 routes가 NOPAC(northern Pacific)에 설치되었다. 이는 track 사이의 거리를 50NM 줄임으로써 수용력과 효율성을 증가시켰다. (paragraph 4-7-1 참조.)

 

d. Aircraft and Airborne Equipment Eligibility for RNP Operations. RNP 운영 자격을 갖춘 항공기는 AFM, 항전 장치 매뉴얼, 혹은 supplement에 특정 조건 및 한계를 포함하는 entry를 가지고 있다. AFM이나 항전 장치 문서에 특정 RNP 자격이 명시되지 않은 항공기의 운영자는 특정 RNP 자격에 대한 특정 조건 및 한계를 포함하는 운영 승인을 발부받을 수 있다.

 

NOTE -

일부 공중 시스템은 현재 예상되는 항법 성능의 판단 기준으로 EPU(Estimated Position Uncertainty)를 사용한다. 이는 ANP(Actual Navigation Performance), 혹은 EPE(Estimated Position Error)라고도 불린다.