Instructor-pang

1-2-1. General

a. Introduction to PBN. PBN은 area navigation(RNAV)의 산하에 존재한다. 여기서 RNAV라는 용어는 항공기 장비 기능에 관계없이 단지 “지역 항법”을 의미한다. (그림 1-2-1 참조.) 많은 운영자들이 PBN의 이점을 얻기 위하여 시스템을 업그레이드하였다. PBN은 두 가지 사양으로 나뉜다: area navigation(RNAV), 그리고 required navigation performance(RNP). 여기서 RNAV x라는 용어는 특정 수평 정확도를 가진 특정 항법 사양을 의미한다. 항공기가 PBN 조건을 충족하기 위해선 특정 RNAV나 특정 RNP의 정확도가 비행시간의 95%를 충족해야 한다. RNP는 performance monitoring and alerting capability(예를 들어 RAIM [Receiver Autonomous Integrity Monitoring])를 포함하는 시스템이다. PBN은 NavSpecs(navigation specifications)라는 개념도 도입하였다. 이는 특정 airspace concept 내에서 항법을 적용하는데 필요한 항공기 조건과 조종사 조건을 말한다. RNP와 RNAV의 NavSpecs에 대한 수치는 공역, 항로, 혹은 절차 내를 운영하는 항공기들이 비행시간의 최소 95%를 달성하리라 예상되는 수평 항법 정확도를 NM 단위로 나타낸다. 이 정보는 ICAO DOC 9613, Performance-based Navigation(PBN) Manual, 그리고 FAA AC 90-105, Approval Guidance for RNP Operations and Barometric Vertical Navigation in the U.S. National Airspace System and in Remote and Oceanic Airspace에 자세히 나와 있다.

※ 다음은 대한항공 항법 교재를 발췌한 내용이다.

Part 5. Performance-based Navigation (PBN)

CNS ATM(Communication Navigation Surveillance Air Traffic Management)의 Navigation 개념의 핵심은 Performance-based Navigation입니다. PBN은 RNAV와 RNP로 구성되어 있습니다.

RNAV는 Area Navigation의 약자로 지역항법이라고 합니다. RNAV는 항행안전시설과 자립항법 시스템을 이용한 두 지점간의 최단거리 비행 또는 가장 효율적인 항로 비행을 가능하게 해주는 항법을 말합니다. 지금까지의 항법은 지상항행안전시설의 위치에 제약을 받았으나, RNAV는 지상 항행안전시설의 위치라는 한계를 넘어선 항법입니다. 기존의 항로와 SID/STAR들은 지상 항행안전시설들의 위치와 통달 거리 등의 제약에 의해 최적의 설계가 이루어질 수 없었습니다. 그러나 RNAV를 이용한 항로와 SID/STAR들은 지상시설들의 위치에 관계없이 가장 효율적으로 설계될 수 있는 것입니다. RNAV는 Conventional 항법과 대치되는 개념이 되겠습니다.

그럼 RNP는 무엇일까요? RNP 는 Required Navigation Performance의 약어로 "요구되는 항법 성능‟ 정도로 해석이 될 수 있습니다. 그럼 구체적으로 RNP가 무엇인지 예를 하나 들어보겠습니다. RNP 5란 RNP 5 정확도가 요구되는 비행 구간을 비행할 때 소요되는 총 비행시간의 95% 시간 동안 항공기 항법 시스템이 보여주는 항공기의 위치로부터 5 NM 거리 안에 실제 항공기가 위치해 있으면 되는 정확도를 말합니다.

그림의 MCDU는 항공기 위치를 보여주고 있습니다. 그럼 항공기는 이 위치에 오차 없이 정확히 위치해 있을까요? 물론 아닙니다. 보여지는 위치가 항공기의 위치라고 FMS에서 계산되어 보여지고 있지만 실제 항공기는 이 위치로부터 떨어져있을 것입니다. 즉, FMS가 보여주는 위치로부터 실제 항공기가 5 NM 거리 안에 위치해야 하는 정확도가 바로 RNP 5 입니다. 위의 그림에서 RNP는 5이고, ANP(Actual Navigation Performance)는 0.05로 실제 항공기의 항법 성능이 요구되는 항법 성능보다 월등히 높음을 보여주고 있습니다.

RNP 뒤에 붙는 숫자의 크기가 크면 클수록 요구되는 정확도는 낮고, 숫자가 작으면 작을수록 요구되는 정확도는 높게 됩니다. 이 예로 대양의 경우 RNP 10 또는 4가 요구되고, RNP 접근의 경우에는 0.1~0.3까지 요구됩니다.

PBN이라는 상위 개념이 도입되면서 그 두 요소인 RNAV와 RNP는 새롭게 정의됩니다. 예로 RNAV 5와 RNP 5가 있다고 가정해 보겠습니다.

RNAV 뒤에도 5라는 숫자가 있고, RNP 뒤에도 5라는 숫자가 있습니다. 이 둘은 같은 정확도를 요구하는 것일까요 아니면 다른 정확도를 요구하는 것일까요? RNAV 5와 RNP 5 둘이 요구하는 정확도는 5NM로 동일하며, RNP에도 지역항법의 개념이 포함됩니다. 그럼 둘 다 5NM 이라는 정확도가 요구되는 지역항법이라고 해석이 됩니다. 그럼 이 둘이 차이는 무엇일까요? RNP 운항을 하고자 하는 항공기는 항공기의 항법 성능을 Monitor하고 Alerting하는 기능을 장착하고 있어야 하며, RNAV 운항을 하고자 하는 항공기에는 이러한 기능이 요구되지 않는 것입니다.

항공기 항법 성능을 Monitor하고 Alerting한다는 것은 요구되는 항법 정확도보다 실제 정확도가 낮을 경우 조종사에게 이 사실을 알려주는 기능을 말합니다. 이 Monitoring과 Alerting 기능은 비행에 꼭 필요한 기능으로 보여지는 데 왜 RNAV 운항에는 이 기능이 요구되지 않을까요? PBN의 개념에서 RNAV 운항은 통상적으로 ATC 레이더 감시하에서 이루어지기 때문입니다. 즉, 항공기의 항법 성능이 저하되어 현재 비행하고 있는 항로로부터 제한치 이상으로 벋어난 경우 ATC에서 이를 감지한 후 조종사에게 이 사실을 알려줄 수 있기 때문입니다. 정리해보면, RNP는 항공기 항법 성능을 Monitoring and Alerting하는 기능이 요구되는 RNAV 운항이고, RNAV는 ATC 레이더 통달 범위 안에 설계되기 때문에 위의 기능을 요구하지 않은 지역항법이다 라고 이해하시면 되겠습니다.

b. Area Navigation(RNAV)

1. General. RNAV는 지상 기반 항법 보조시설이나 우주 기반 항법 보조시설의 범위 내에서, 혹은 항공기 독립 시스템의 기능 내에서 원하는 비행경로를 운항할 수 있도록 만드는 항법이다. 미래에는 지상 항법 보조시설에 의해 규정된 경로 대신 RNAV의 사용도가 증가할 것이다. RNAV routes와 terminal procedures(departure procedures와 standard terminal arrivals 포함)는 RNAV 시스템을 염두에 두고 설계되었다. RNAV routes와 procedures는 몇 가지 잠재적 이점이 있다:

(a) 시간과 연료가 절약됨.

(b) radar vectoring, altitude, 그리고 speed assignments에 대한 의존도가 감소하며 이로 인해 ATC 교신이 감소함.

(c) 공역을 보다 효율적으로 사용하게됨.

RNAV DPs, STARs, 그리고 routes에 대한 추가적인 정보는 AC 90-100, U.S. Terminal and En Route Area Navigation(RNAV) Operations에서 확인할 수 있다.

2. RNAV Operations. RNAV procedures(예를 들어 DPs와 STARs)에서는 절차 중심선을 정확히 인지 및 유지해야 한다. 조종사는 항공기 항법 시스템에 대한 실무지식을 갖춰야만 RNAV procedures를 올바른 방법으로 비행할 수 있다. 또한 조종사는 RNAV procedures에서 사용되는 다양한 waypoint 유형과 leg 유형을 이해해야 한다. 이에 대한 내용은 아래에서 자세히 설명된다.

(a) Waypoints. waypoint는 위도/경도 좌표로 규정되는 지리적 위치이다. waypoints는 기존의 navaids•intersection•fixes와 연관될 수도 있다. waypoint는 경로를 따른 방향, 속도, 혹은 고도의 변화를 나타내는데 가장 많이 사용된다. RNAV procedures는 fly-over waypoint와 fly-by waypoint를 모두 사용한다.

(1) Fly-by waypoints. fly-by waypoints는 두 개의 경로를 분리하는 waypoint에 도달하기 전에 다음 course로 선회를 시작해야 할 때 사용된다. 이를 turn anticipation이라 부른다.

(2) Fly-over waypoints. fly-over waypoints는 항공기가 선회를 시작하기 전에 해당 지점 상공을 비행해야 할 때 사용된다.

NOTE -

그림 1-2-2는 fly-by waypoint와 fly-over waypoint의 몇 가지 차이점을 보여준다.

(b) RNAV Leg Types. leg 유형은 RNAV procedure의 waypoint들 사이에서 진행해야할 경로를 설명한다. leg 유형은 path(예를 들어 heading, course, track, 등등)와 termination point(예를 들어 고도, 거리, fix, 등등)를 설명하는 두 글자의 코드로 식별된다. 절차의 설계에 사용되는 leg 유형은 항공기 항법 데이터베이스에 포함된다. 허나 차트에서는 보통 제공되지 않는다. 대신 RNAV 차트의 narrative가 절차를 비행하는 방법을 설명한다. “path and terminator concept”는 절차의 모든 leg에 termination point가 있으며 해당 termination point로 향하는 path도 있다는 것을 규정한다. 이용 가능한 leg 유형의 일부가 아래에 설명되어 있다.

(1) Track to Fix. TF(Track to Fix) leg는 다음 waypoint로 향하는 track을 교차하였을 때 얻어진다. 이러한 이유로 TF leg를 point-to-point legs라 부르기도 한다. Narrative: “direct ALPHA, then on course to BRAVO WP.” 그림 1-2-3 참조.

(2) Direct to Fix. DF(Direct to Fix) leg는 초기 지점으로부터 다음 waypoint까지 항공기가 그리는 경로이다. Narrative: “turn right direct BRAVO WP.” 그림 1-2-4 참조.

(3) Course to Fix. CF(Course to Fix) leg는 특정 course를 갖춘 fix에서 종료되는 경로이다. Narrative: “on course 150 to ALPHA WP.” 그림 1−2−5 참조.

(4) Radius to Fix. RF(Radius to Fix) leg는 특정 turn center를 중심으로 선회한 다음 fix에서 종료되는 일정한 반지름의 원형 경로로 규정된다. 그림 1-2-6 참조.

(5) Heading. heading leg는 VA(Heading to Altitude), VD(Heading to DME range), 그리고 Heading to Manual Termination(즉, Vector [VM]) 등등으로 규정될 수 있다. Narrative: “climb heading 350 to 1500”, “heading 265, at 9 DME west of PXR VORTAC, right turn heading 360”, “fly heading 090, expect radar vectors to DRYHT INT.”

(c) Navigation Issues. 조종사는 정보에 입각한 결정을 내리기 위하여 항법 시스템의 입력, 경고, 그리고 알림을 알고 있어야 한다. 또한 특정 센서/시스템의 유효성과 적합성을 고려해야 한다.

(1) GPS/WAAS. TSO-C129(), TSO-C196(), TSO-C145(), 혹은 TSO-C146() 시스템을 사용하는 경우에는 적절한 RAIM availability와 CDI sensitivity를 확인하기 위해 출항 공항과 입항 공항이 입력되었는지 확인해야 한다.

(2) DME/DME. DME/DME의 위치 업데이트는 항법 시스템의 로직과 DME 시설의 근접성•유효성•기하학적 구조•signal masking에 따라 달라진다는 것을 인지해야한다.

(3) VOR/DME. VOR의 특성으로 인해 VOR/DME의 위치 업데이트는 GPS나 DME/DME의 위치 업데이트보다 덜 정확할 수 있다.

(4) Inertial Navigation. inertial reference unit과 inertial navigation system은 보통 다른 유형의 항법 입력(예를 들어 DME/DME나 GPS)과 결합되어 전반적 항법 시스템 성능이 향상된다.

NOTE -

특정한 관성 위치 업데이트 조건이 적용될 수도 있다.

(d) Flight Management System(FMS). FMS는 센서, 수신기, 그리고 항법 데이터베이스와 연결된 컴퓨터가 통합된 제품이다. 이러한 시스템은 보통 화면과 automatic flight control systems에 성능과 RNAV 안내를 제공한다.

FMS는 여러 소스(예를 들어 GPS, DME, VOR, LOC, 그리고 IRU)로부터 입력을 수신할 수 있다. 이러한 입력들은 한 번에 하나씩 navigation solution에 적용되거나 조합되어서 적용될 수 있다. 일부 FMS는 결함이 있는 항법 정보를 탐지 및 분리한다.

FMS는 보통 위치 업데이트를 위해 GPS 및/혹은 DME/DME에 의존한다. FMS 시스템 구조와 navigation source의 기하학적 구조에 따라 다른 입력들이 통합될 수도 있다.

NOTE -

하나 이상의 IRU와 결합된 DME/DME 입력을 종종 DME/DME/IRU나 D/D/I라 축약한다.

(e) RNAV Navigation Specifications(Nav Specs)

Nav Specs란 특정 airspace concept 내에서 항법을 적용하는데 필요한 항공기 조건과 승무원 조건을 말한다. RNP와 RNAV의 수치는 수평 항법 정확도를 NM 단위로 나타낸다. 이는 공역, 항로, 혹은 절차 내를 운영하는 항공기들이 비행시간의 최소 95%를 달성하리라 예상되는 값이다. (그림 1-2-1 참조.)

(1) RNAV 1. 일반적으로 RNAV 1은 DP와 STAR에서 사용된다. 항공기는 총 비행시간의 95% 동안 1NM 미만의 시스템 오류를 유지해야 한다.

(2) RNAV 2. 일반적으로 RNAV 2는 en route에서 사용된다(단, 달리 명시된 경우 제외). T-routes와 Q-routes는 이러한 Nav Spec의 예이다. 항공기는 총 비행시간의 95% 동안 2NM 미만의 시스템 오류를 유지해야 한다.

(3) RNAV 10. 일반적으로 RNAV 10은 oceanic에서 사용된다. RNP 10과 RNAV 10 용어 사이의 관계에 대한 자세한 내용은 paragraph 4-7-1을 참조한다.

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.

1-2-3. Use of Suitable Area Navigation(RNAV) Systems on Conventional Procedures and Routes

a. Discussion. 이 단락은 미국 NAS(National Airspace System) 내 non-RNAV 항로 및 절차를 운영할 때의 RNAV 시스템 적합성 및 용도와 관련된 지침과 정책을 제공한다.

1. VOR•DME•TACAN•VORTAC•VOR/DME•NDB•compass locator(locator outer marker와 locator middle marker 포함)가 작동하지 않을 경우(즉, NAVAID 정보를 이용할 수 없는 경우), 항공기가 ADF나 DME를 장비하지 않는 경우, 혹은 장착된 ADF나 DME가 작동하지 않는 경우 Substitute Means of Navigation으로 suitable RNAV 시스템을 사용한다. 예를 들어 suitable RNAV 시스템이 장착된 경우 조종사는 작동이 중단된 NDB의 상공을 체공할 수 있다.

2. VOR•DME•TACAN•VORTAC•VOR/DME•NDB•compass locator(locator outer marker와 locator middle marker 포함)가 작동 중이며 항공기가 NAVAIDS와 호환되는 항법 장치를 갖추고 있는 경우 Alternate Means of Navigation으로 suitable RNAV 시스템을 사용한다. 예를 들어 suitable RNAV 시스템이 장착된 경우 조종사는 VOR을 모니터링하지 않는 대신 해당 RNAV 시스템을 사용하여 VOR을 기반으로 절차나 항로를 비행할 수 있다.

NOTE -

1. 추가적인 정보 및 관련 조건은 AC 90-108, “Use of Suitable RNAV Systems on Conventional Routes and Procedures”에서 확인할 수 있다.

2. 안전하고 성공적인 운영을 위해서는 RNAV 시스템에 대한 올바른 계획 및 지식이 중요하다.

3. 작동하지 않는 NAVAID 대신 substitute means of navigation으로 RNAV 시스템을 사용할 계획인 조종사는 ATC에 이러한 의도와 그 기능을 알려야 할 수 있다.

4. 항법 데이터베이스는 비행 도중 최신 상태여야 한다. 만약 비행 도중 AIRAC cycle이 변경될 경우 운영자와 조종사는 항로 및 절차를 규정하는데 사용되는 항법 시설의 적합성을 보장하는, 그리고 항법 데이터의 정확성을 보장하는 절차를 설정해야 한다. FAA는 데이터베이스의 최신화 확인을 용이하게 만들기 위해 계기 접근 절차가 마지막으로 수정된 날짜를 게재하는 절차를 개발하였다. 수정 날짜는 수정 번호의 뒤를 잇는다(예를 들어 Amdt 4 14Jan10). graphic departure procedures와 STARs의 최신화는 절차 명칭의 숫자를 통해 확인할 수 있다. 수정된 차트가 게재되었거나, 혹은 차트에 표시된 절차 수정 날짜가 데이터베이스의 만료 날짜 이후인 경우 운영자는 데이터베이스를 사용하여 운영을 수행할 수 없다.

b. Types of RNAV Systems that Qualify as a Suitable RNAV System. 적절한 감항성 조건에 따라 설치되었으며 해당 운영 지침(예를 들어 aircraft flight manual과 Advisory Circular material)에 따라 운영될 경우 다음 시스템들이 suitable RNAV 시스템의 자격을 갖춘다:

1. AC 20−138, Airworthiness Approval of Global Positioning System (GPS) Navigation Equipment for Use as a VFR and IFR Supplemental Navigation System에 따라 설치된, 그리고 IFR en route 및 terminal 운영에 대해 인가된 TSO-C129/-C145/-C146 장비를 갖춘 RNAV 시스템(여기에는 이전에 “GPS in lieu of ADF or DME” 운영에 대한 자격을 가진 시스템을 포함함).

2. AC 90−100A, U.S. Terminal and En Route Area Navigation (RNAV) Operations에서 RNAV routes를 위한 장비 규정을 준수하는 DME/DME/IRU inputs를 갖춘 RNAV 시스템.

NOTE -

NOTAM(Notice to Air Missions)이나 그 외 FAA 지침이 특정 절차에 대해 승인한 경우 GPS/WAAS position input이 없는 DME/DME/IRU RNAV 시스템은 substitute means of navigation으로만 사용될 수 있다. DME/DME/IRU 시스템의 사용을 승인하는 NOTAM이나 그 외 FAA 지침은 필요한 DME 시설도 식별한다.

c. Uses of Suitable RNAV Systems. 운영자는 작동 조건에 따라 다음과 같은 방법으로 suitable RNAV 시스템을 이용할 수 있다.

1. VOR(아래의 NOTE 6 참조), TACAN, NDB, compass locator, DME fix, 혹은 VOR이나 localizer의 course와 교차하는 VOR radial•TACAN course•NDB bearing•compass locator bearing으로 구성된 named fix에 대한 항공기 위치나 거리를 결정한다.

2. VOR, TACAN, NDB, 혹은 compass locator를 to/from 항행한다.

3. VOR, TACAN, NDB, compass locator, 혹은 DME fix 상공에서 체공한다.

4. DME를 기준으로 arc를 비행한다.

NOTE -

1. 이 장에서 설명하는 허용은 절차에 필요하다 식별된 시설에도 적용된다(예를 들어 “Note ADF required”).

2. raw localizer data를 참조하지 않고 localizer-based course(localizer back-course 포함)에서 lateral navigation을 수행하는 것은 포함되지 않는다.

3. NOTAM에 의해 not authorized(“NA”)로 식별되는 절차에서는 항법을 위해 suitable RNAV 시스템을 사용할 수 없다(단, 달리 명시된 경우 제외). 예를 들어 운영자는 unsatisfactory flight inspection의 영향을 받은 절차를 항행하기 위해, 혹은 최근 중단된 NAVAID를 기반으로 하는 절차를 항행하기 위해 RNAV 시스템을 사용할 수 없다.

4. final approach segment를 위한 수평 안내를 제공하는 NAVAID를 대체할 수는 없다(예를 들어 VOR이나 NDB). 접근 명칭에 “or GPS”가 있는 계기 절차에서 GPS나 WAAS를 사용하는 경우라면 이는 적용되지 않는다. 허나 NOTAM에 의해 not authorized(“NA”)로 식별되는 절차에서는 항법을 위해 suitable RNAV 시스템을 사용할 수 없다. 예를 들어 운영자는 unsatisfactory flight inspection의 영향을 받은 절차를 항행하기 위해, 혹은 최근 중단된 NAVAID를 기반으로 하는 절차를 항행하기 위해 RNAV 시스템을 사용할 수 없다.

5. VOR, TACAN, 혹은 NDB를 기반으로 하는 계기 접근 절차의 final approach segment를 항행하는 수단으로 suitable RNAV 시스템을 사용할 수 있다. NAVAID가 반드시 작동해야 하며 final segment course 정렬을 위해 NAVAID를 모니터링 해야 한다.

6. c항의 목적상 “VOR”은 VOR, VOR/DME, 그리고 VORTAC을 포함한다. 그리고 “compass locator”는 locator outer marker와 locator middle marker를 포함한다.

d. Alternate Airport Considerations. 비행 계획 목적상 교체비행장에는 GPS를 필요로 하지 않는 계기 접근 절차가 있어야 한다. 이러한 제한 사항은 GPS를 기반으로 하는 대체 항법 수단을 통해 교체비행장에서 conventional approach를 수행하는 것도 포함한다. 예를 들어 교체비행장에서 VOR이 작동하지 않아 대체 항법 수단으로 GPS를 사용할 계획인 경우 이러한 제한 사항이 적용된다. 이 경우 GPS에 의존하지 않는 그 외의 접근을 사용할 수 있어야 한다. 이러한 제한 사항은 TSO-C145/-C146 WAAS 장비를 사용하는 RNAV 시스템에는 적용되지 않는다. 자세한 WAAS 정보는 paragraph 1-1-18을 참조한다.

1. 비행 계획 목적상 FDE(fault detection and exclusion) 기능을 가진 TSO-C129() 및 TSO-C196() 사용자(GPS 사용자)가 RNAV(GPS) approach를 수행할 공항에 대해 RAIM prediction을 수행하였으며 GPS-based IAP를 수행하는데 필요한 적절한 지식과 훈련 및/혹은 승인을 받았다면 목적지 공항이나 교체비행장에서의 GPS-based IAP를 기반으로 비행 계획서를 제출할 수 있다(허나 목적지 공항과 교체비행장모두에서 GPS-based IAP를 기반으로 할 수는 없음). 교체비행장에 대해 조종사는 다음을 사용하여 기상 최저치를 계획할 수 있다:

(a) LNAV(Lateral navigation) MDA(minimum descent altitude), 혹은 circling MDA.

(b) baro-VNAV(barometric vertical navigation) 장비를 사용하는 경우 LNAV/VNAV(LNAV/vertical navigation) DA.

(c) 특별 인가를 받은 사용자가 baro-VNAV 장비를 사용하며 prediction program을 통해 RNP(required navigation performance) availability를 확인하였다면 RNAV(RNP) IAP의 RNP 0.3 DA.

2. 위의 조건이 충족될 수 없는 경우 교체비행장은 GPS 이외의 계기 접근 절차를 가지고 있어야 하고, 도착 예정 시간에 그 절차를 이용할 수 있어야 하며, 항공기는 그 절차를 비행할 수 있는 장비를 갖추고 있어야 한다.

3. 이러한 제한 사항은 TSO-C145() 및 TSO-C146() 사용자(WAAS 사용자)에게는 적용되지 않는다. 자세한 WAAS 내용은 paragraph 1-1-18을 참조한다.

1-2-4. Recognizing, Mitigating and Adapting to GPS Interference(Jamming or Spoofing)

a. GPS 위성의 저 강도 데이터 송신 신호는 항법 신호의 신뢰도를 크게 떨어뜨릴 수 있는 다양한 이상 현상에 취약하다. GPS는 다양하게 사용되기 때문에(예를 들어 항법, ADS-B, terrain awareness/warning systems) GPS를 사용하는 항공기 운영자는 이러한 취약성을 알아야하며 약화된 신호를 인지 및 조정할 수 있어야 한다. 항공기는 비행경로를 위한 추가적 항법 장비를 보유해야 한다.

b. GPS 신호는 다양한 원인들로부터의 간섭에 취약하다. 여기에는 레이더, microwave link, 전리층 영향, 태양 활동, multi-path error, 위성 통신, GPS repeaters, 그리고 항공기에 탑재된 시스템을 포함한다. 일반적으로 이러한 유형의 의도치 않은 간섭은 국부적이며 간헐적이다. 점점 우려되는 것은 “jammers”나 “spoofers”를 사용하는 사람들이 항공 운항을 방해하기 위해 유효 위성 신호의 수신을 의도적으로 간섭하는 것이다.

NOTE -

미국 정부는 주기적으로 GPS 신호를 방해하는 GPS 테스트, 교육 활동, 그리고 훈련을 수행한다. 이러한 상황은 GPS 및/혹은 WAAS NOTAM을 통해 공지된다. GPS 항공기 운영자는 항상 비행경로에 대한 GPS 및/혹은 WAAS NOTAMS를 확인해야 한다.

c. GPS는 NAS 내 필수적인 CNS(communication, navigation, 그리고 surveillance)의, 그리고 비행 안전/제어 시스템의 중요한 요소이다. 또한 일부 위성 통신 항전 장치는 oceanic airspace와 remote airspace에서의 운영을 위해 GPS 신호를 사용한다. ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)의 경우 GPS는 항공기 위치 보고를 위한 유일한 장치이다. 일부 business aircraft는 항공기 비행 제어 및 안정성 시스템의 기준으로 GPS를 사용하고 있다. 또한 GPS는 TAWS(Aircraft Terrain Awareness and Warning System. 조종사에게 곧 다가올 지형을 경고하는 항공기 안전 시스템)의 필수 구성 요소이기도 하다. GPS 이상으로 인해 잘못된 “terrain-pull up” 경고가 발생한 사례가 있다.

d. IFR을 비행하는 경우 조종사는 그들의 위치를 비교 검토하기 위한 추가 항법 장치를 가지고 있어야 한다. VOR(혹은 DME) 정보와의 주기적인 비교 검토는 GPS 신호의 손상을 감지하는데 도움이 될 수 있다. GPS 이상에 대응하여 VOR 항법으로 전환하는 조종사는 Chart Supplement U.S.를 참조해야한다. 이는 VOR MON(Minimum Operational Network) program과 관련하여 이용 가능한 conventional approaches가 있는 공항을 식별하기 위함이다. (1-1-3f 참조).

e. GPS approaches를 비행하는 경우 조종사는 GPS 이상 발생에 대한 예비 계획을 가지고 있어야 한다(특히 IMC일 때). 적절한 대응은 상황에 따라 다르겠지만 조종사는 일반적으로 다음을 수행해야 한다:

1. 항공기 제어를 유지한다.

2. 마지막으로 신뢰할 수 있었던 항법 정보를 initial headings의 기준으로 사용한다. 그리고 지형 위로 상승한다.

3. 가능하다면 다른 항법 소스로 변경한다(예를 들어 VOR, DME radar vectors).

4. 최대한 빨리 ATC와 교신한다.

f. 조종사는 GPS 이상이 발생한 경우 이를 즉시 ATC에 알려야 한다. 허나 NOTAM이 발부된 테스트 영역을 비행하는 경우에는 GPS 이상이나 중단을 ATC에 알려선 안 된다(단, ATC의 도움이 필요한 경우 제외). (1-1-13 참조.)