(3) Standard Terminal Arrival Routes(STARs)

Standard Terminal Arrival Routes(STARs)

 

STAR는 특정 공항으로 향하는 입항 IFR 항공기에게 적용하기 위하여 설정된 ATC-coded IFR route이다. STAR는 조종사와 관제사 사이에 중요한 의사소통 형태를 제공한다. 조종사가 STAR에 대한 clearance를 수락할 경우 이는 arrival 도중 어떤 경로로 비행할지, 그리고 경우에 따라서는 어떤 고도 및 속도로 비행할지를 관제사와 주고받은 것이다. STAR는 en route structure를 벗어나 목적지로 향하는 일반적인 방법을 제공한다. STAR는 조종사가 사용할 수 있도록 그래픽 및 텍스트 형식으로 게재되는 preplanned IFR ATC arrival procedure로 이는 clearance delivery procedures를 간소화한다.

 

DPs(departure procedures)는 공항 활주로에서 시작하여 en route structure로 연결된다. 허나 STARs는 en route structure에서 시작되며 활주로까지 연결되지 않는다. STARs의 경우 주로 여러 활주로에, 그리고 때로는 여러 공항에 서비스를 제공하기 때문이다.

 

STARs는 en route 구간과 approach 구간 사이의 전환을 용이하게 만든다. STAR는 ATC가 지정한 fix나 NAVAID에서 종료되며 이를 통해 계기 접근 절차에 연결되거나, 혹은 radar vectors가 이루어진다. STAR를 계기 접근 절차와 연결하는 목표는 원활한 수평 및 수직 전환을 위함이다. 전체적인 descent/deceleration profiles가 유지될 수 있도록 STAR와 접근 절차가 서로 연결되어야 한다. 이는 종종 교통량이 많은 terminal area로 향하는 preferred route가 된다. [그림 3-10]

STARs는 en route structure에서 approach gate, outer fix, instrument approach fix, 혹은 arrival waypoint로의 전환을 제공하며 보통 instrument approach procedure나 visual approach procedure에서 종료된다.

 

conventional NAVAIDs를 기반으로 하는 STARs의 경우 procedure design과 obstacle clearance criteria는 en route criteria와 동일하다(Chapter 2, En Route Operations 참조). STAR procedure는 보통 대략 318ft/NM의, 즉 대략 3도의 descent gradient를 포함한다. 특정 경로를 따라 altitude restrictions가 존재하는 경우 이를 충족하기 위하여 descent gradient가 달라져야 한다. 공역 및 항공 교통 제한으로 인하여 altitude restrictions가 필요한 경우가 많다. STAR에 대한 새로운 설계 지침은 2016년 3월에 발행된 FAA Order 8260.3에 나타나 있다. 일부 STARs는 이전 지침인 FAA Order JO 7110.9에 따라 설계되어 있다. 새로운 지침은 STAR의 마지막 부분에 대하여 더 얕은 descent gradient를 요구한다. 또한 STARs는 speed restriction을 갖춘 모든 waypoint에서의 감속 구간을 고려한다. 이때 보통 10knots의 속도 감소 당 1NM의 거리가 더해진다.

 

RNAV STARs or STAR Transitions

 

RNAV로 지정된 STARs는 conventional STARs와 동일한 용도로 사용된다. 허나 이는 FMS나 GPS를 갖춘 항공기만이 사용할 수 있다. RNAV STAR나 STAR transition은 보통 flyby waypoints를 사용한다(운영상 필요한 경우에만 fly over waypoints가 사용됨). descent/deceleration profiles를 최적화하기 위하여 이러한 waypoint에 crossing altitudes/speeds가 할당될 수 있다.

 

RNAV STAR procedure design은 이 외의 RNAV procedures와 유사한 design criteria를 사용한다. 또한 RNAV STAR procedures는 필수 항법 장비, 조종사 절차, 그리고 STAR 개발에 사용된 절차 및 기준에 따라 RNAV1이나 RNAV2로 지정된다. RNAV 1 지정자나 RNAV 2 지정자는 차트의 notes에 표시된다. RNAV 1 STARs는 RNAV 2보다 더 높은 장비 조건을, 그리고 종종 더 엄격한 RNP(required navigation performance) 허용오차를 가지고 있다. RNAV 1 STARs의 경우 조종사는 RNAV courses를 운항하는 동안 CDI(course deviation indicator)/flight director 및/혹은 autopilot을 LNAV mode로 사용해야 한다. RNAV 1 STARs는 보통 교통량이 많은 지역에 지정된다. 관제사는 다양한 방법으로 RNAV STAR를 승인할 수 있다.

 

clearance가 단순히 “cleared HADLY ONE arrival”이라 명시된 경우 조종사는 해당 arrival의 측면 경로만을 사용해야 한다.

 

∙“cleared HADLY ONE arrival, descend and maintain flight level two four zero.”와 같은 clearance를 받은 경우 조종사는 할당받은 고도까지만 하강해야 한다.

 

∙“descend via”라는 문구를 통해 하강을 승인받은 경우 조종사는 차트에 게재된 lateral guidance와 altitude restrictions를 따라야 한다.

 

∙또한 관제사는 특정 예외 사항을 갖춘 arrival을 사용하도록 승인할 수도 있다. 예를 들어, "Descend via the Haris One arrival, except after Bruno, maintain one zero thousand." 이 경우 조종사는 BRUNO에 도착하기 전까지 모든 altitude/airspeed restrictions를 준수함과 동시에 lateral/vertical guidance를 따라야 한다. 그런 다음 ATC로부터 하강 승인을 받기 전까지는 10,000ft를 유지한다.

 

∙또한 STAR를 교차하는 직진 경로가 주어진 다음 lateral guidance와 altitude restrictions를 위해 해당 STAR를 사용하도록 승인될 수도 있다. 예를 들어, “Proceed direct MAHEM, descend via the MAHEM TWO arrival.”

 

Interpreting the STAR

 

STAR는 departure/approach chart와 거의 동일한 기호를 사용한다. STAR arrival route(이는 basic STAR procedure나 common route라고도 불림)는 arrival로 향하는 다양한 (en route) transitions가 모이는 하나의 NAVAID, intersection, 혹은 fix에서 시작된다. STAR en route transition은 하나 이상의 en route airways, jet routes, 혹은 RNAV routes를 basic STAR procedure에 연결하는데 사용되는 구간이다. 이는 여러 방향의 항적들을 하나의 STAR로 모으는 여러 경로들 중 하나이다. 이를 통해 여러 방향의 입항 항공편들이 하나의 차트에 수용되어 공역 내 교통 흐름이 적절하게 라우팅 된다.

 

clearance를 간소화하기 위해, 그리고 주파수 혼잡을 줄이기 위해 STARs가 어떻게 사용되는지를 설명하기 위하여 다음의 arrival clearance를 고려해보자: “Cessna 32G, cleared to the Seattle/Tacoma International Airport as filed. Maintain 12,000. At the Ephrata VOR, intercept the 221° radial to CHINS Intersection. Intercept the 284° radial of the Yakima VOR to RADDY Intersection. Cross RADDY at 10,000. Continue via the Yakima 284° radial to AUBRN Intersection. Expect radar vectors to the final approach course.” [그림 3-11].

이제 terminal area에 STAR가 존재할 경우 동일한 clearance가 어떻게 발부되는지를 고려해보라. “Cessna 32G, cleared to Seattle/Tacoma International Airport as filed, then CHINS EIGHT ARRIVAL, Ephrata Transition. Maintain 10,000 feet.” 더 짧은 교신만으로도 동일한 정보를 전달할 수 있다.

 

조종사와 관제사 모두 무엇을 예상해야 하는지를 알고 있다면 안전성이 향상된다. 반복적인 clearances를 줄임으로써 효과적인 교신이 증가하며 관제 주파수 혼잡이 감소한다. 이를 위하여 STARs가 다음 기준에 따라 개발된다:

 

∙STAR는 간단하고 이해하기 쉬워야 하며 가능하면 한 페이지로 제한되어야 한다.

 

∙STAR transition은 다양한 형식의 항공기를 수용할 수 있어야 한다.

 

∙군용기와 민간 항공기가 동일한 arrival을 사용할 수 있도록 가급적 VORTAC을 사용한다.

 

∙가급적 DME arcs를 절차에 포함하지 않는다. 왜냐하면 IFR로 운항하는 모든 항공기가 이를 항행할 장비를 갖추지 않기 때문이다.

 

∙ATC가 지정하는 경우 altitude restriction과 airspeed restriction이 포함된다. [그림 3-12]

STARs는 보통 절차가 시작되는 지점에 따라 이름이 지어진다. 미국의 경우 보통 STAR가 시작되기 전에 en route transitions가 있다. 따라서 STAR의 명칭은 en route transitions가 모이는 마지막 fix와 같으며 이 지점에서 basic STAR procedure가 시작된다. 따라서 CHINS Intersection에서 시작되는 STAR는 CHINS SEVEN ARRIVAL이 된다. arrival의 상당 부분(예를 들어 NAVAID와 관련된 고도, 경로, 혹은 정보)이 수정될 경우 arrival 번호가 변경된다. 예를 들어 절차의 수정으로 인하여 CHINS SEVEN ARRIVAL은 현재 CHINS EIGHT ARRIVAL이다.

 

공항에 대한 STAR를 연구할 경우 조종사는 그 지역의 특정 지형을 인지할 수 있다. initial fixes를, 그리고 해당 fixes가 en route chart 상 위치하는 지점을 확인한다. 항공기를 공역 경계 내로 유지하기 위해, 혹은 장애물 회피를 위해 step-down fixes가 arrivals에 포함될 수도 있다. fix들 사이의 경로에는 courses, distances, 그리고 minimum altitudes가 포함된다. 또한 airspeed restrictions가 교통 흐름에 도움이 되는 경우 해당 사항이 표시된다. 일부 STARs는 DME 및/혹은 ATC radar를 사용하도록 요구한다. 조종사는 legend를 참조하여 차트의 기호들을 해독할 수 있다. [그림 3-13]

STAR Procedures

 

조종사는 clearance에서 STAR를 수락하거나, 혹은 비행계획서에 STAR를 제출할 수 있다. 항공기가 목적지 공항에 가까워졌을 때 ATC가 기존의 clearance에 STAR procedure를 추가할 수도 있다. 설령 조종사가 STAR를 요청하지 않았더라도 ATC가 STAR를 할당할 수 있다는 점을 명심하라. STAR를 사용하기 위해선 조종사는 차트를 소지해야 한다. RNAV STARs의 경우 항공기 데이터베이스로부터 절차 명칭을 통해 검색될 수 있어야 하며 차트 절차를 준수해야 한다. 만약 STAR를 사용하길 원치 않는다면 조종사는 비행계획서의 remarks section에 “No STAR”를 명시해야 한다. 또한 조종사는 ATC로부터 직접 STAR를 받았을 때 이를 거절할 수 있다.