FMS

FMS = flight managment computer, tj počítač pro navigaci, optimalizaci letu a další...

Obecně

Celý systém je konstruován právě tak, aby ani za nejnepříznivějších okolností (které prakticky musí znamenat 100% ní zničení) letadla nedošlo k výpadku systému, tj. všechny přístroje budou ukazovat "do poslední chvíle", což taky v praxi je (viz záznamy z různých nehod).

Toho se dosahuje tak, že FMS vždy vybírá z několika instalovaných zdrojů navigačních dat, tak aby data byla "co nejsprávnější" a kontinuální. Nemá smysl je jmenovat nějak přesně - mění se podle výrobce a i v čase.

Jen bych vyjmenoval nejdůležitější navigační metody integrovatelné do FMS :

• GPS - příjem signálu z družice a výpočet polohy podle časového sledu signálů
• INS - inerce počítá polohu a pohyb letadla z údajů akcelerometrů, tj. měří ve které ose letadlo zrychluje a podle toho "zahýbá"
• VOR - VOR
• DME - DME dálkoměr
• OMEGY a jiná svinstva - různé dlouhovlnné navigační systémy (zastaralé)

FMS vznikne tak, že např. 2-3 z uvedených method se "dají do jedné krabice" a výstupem bude údaj o poloze v digitálním tvaru, ať je letadlo "kdekoliv" a děje se s ním cokoliv.

K čemu dochází při "nepříznivých podmínkách", to je nárůst chyby měření - když něketrý systém nemá data (např. GPS), je na čas vše odkázáno na údaje INS a tam chyba v čase narůstá. Vše je ale vybalancováno tak (tím "vše" myslím i vybavení tratě pozemními majáky), aby tato chyba nepřerostla povolenou odchylku. Pokud by hrozilo její překročení, musí se trať dovybavit odpovídajícím zařízením pro obnovení přesnosti navigace.

Upozorňuji, že například INS jsou původně čistě vojenská záležitost a nemají problém řídit oblíbený Pershing nebo i balistickou raketu, která si to fičí i s nákladem například M=12, takže nějaké vlétnutí do bouřky je protitomu NIC.

OT: Obecně je zajímavé vědět, jak se v reálu uplatní jednotlivé použité složky toho systému, tj. kolik procent výsledné navigační informace se získá z toho kterého zařízení. Tohle je věc , kterou překavpivě netušili ani sami konstruktéři a ukázala se až v provozu. (Funguje to tak, že systém sám hlídá, který z navigačních údajů -např. DME, GPS nebo INS je momentálně "nejspolehlivější" a ten pak použije pro finální výpočty.) Ukazuje se, že s naprostou převahou vedou navigační výpočty na základě údajů DME dálkoměrů. Takže naprostá většina dat je dána současným příjmem několika DME majáků a následně matematickým zpracováním DME-signálů ( to samé v bleděmodrém je ta VĚRA, TAMARA ...). Víceméně tak zavedení FMS ukázalo, že nejperspektivnější navigační systémy jsou ty, založené na měření časové korelace signálů letadlo- země. Tím směrem běží i další vývoj v podobných zařízeních (ten CRGS nebo jak se to jmenuje na Ruzyni je vlastně totéž ). Tohle je zajímavý poznatek z používání FMS v posledních 10-20 letech a celkem nečekaný, protože se čekalo, že GPS a INS budou jednoznačně dominovat.

Rozbor vstupů do FMC

RNAV systémy (FMS) mohou používat vstupy z jednoho nebo více z těchto navigačních prostředků:

VOR/DME

Nejméně komplexním typem prostorové navigace schopným dodržet minima B-RNAV je VOR/DME. Obecně stačí pro B-RNAV v dané oblasti pokrytí jedno společné umístění VOR a DME, přičemž druhé zařízení může být použito pro kontrolu a zpřesnění polohy. Navádění na určitý bod se provádí elektronickým posunutím zvoleného zařízení do určité vzdálenosti a azimutu do polohy waypointu a letadlo je poté vedeno na zdánlivé zařízení VOR. Tento systém prosotrové navigace je samozřejmě podřízen provoznímu pokrytí radionavigačního zařízení a omezením příjmu, které definují maximální vzdálenost zařízení na 93km (50NM) tak aby zařízení zajišťovala potřebnou úroveň přesnosti pro B-RNAV. V určitých situacích není možné zajistit pokrytí DME/DME ve všech potřebných výškách a v takových případech je možné nahradit DME/DME pomocí VOR/DME.

DME/DME

Jedním z nejpřesnějších současně dostupných způsobů aktualizace RNAV polohy v evropském vzdušném prostoru je reference k několika zařízením DME. Systémy DME/DME jsou v oblasti ECAC široce rozšířené a vyhovují většině požadavků RNAV ve smyslu přesnosti (nad FL95) přestože v určitých oblastech je nutné doplnit další stanice DME pro dostatečně přesné vykrytí vzdušného prostoru do FL95 (např PSK DME). DME/DME je stěžejní systém RNAV navigace!

LORAN C (v evropě se nepoužívá pro RNAV)

LORAN C je radionavigační systém, který používá časově sysnchronizované signály, které vysílají pozemní stanice rozmístěné ve vzdálenosti několika stovek námořních mil. Pro určení polohy je potřeba signálu minimálně tří stanic, jejichž teoretický dosah je asi 900 NM, ale skutečný dosah je mnohem nižší z důvodu zemské vodivosti, atmosférické interference a rušení způsobeného lidskou činností. Nevýhody systému LORAN C jsou právě náchylnost k rušení, maximální dosažitelná přesnost B-RNAV a schválení použití pro RNAV pouze v geografických oblastech s dostatečným pokrytím a kvalitou navigačního signálu. Dalším problémem je, že možný vpadek jedné vysílací stanice může způsobit výpadek pokrytí na velmi rozsáhlém území. Z těchto důvodů LORAN C není v evropském vzdušném prostoru povolen pro B-RNAV.

GNSS

(ABAS,SBAS,GBAS,GPS,GLONASS,GALILEO) - neomezovat a neztotožňovat jen s GPS

Termín GNSS v sobě v současné době skrývá dva nezávislé satelitní navigační systémy: americký Global Positioning System (GPS) a ruský Global Navigation Satellite System (GLONASS). V budoucnu dále GNSS bude rozšířen o evropský satelitní navigační systém GALILEO. Každý z těchto systémů vyžaduje nejméně 24 satelitů na orbitách ve výšce okolo 11000 NM pro plné globální pokrytí. Každý satelit vysílá časově označený signál s datovou zprávou. Přijímač počítá polohu na základě doby, za kterou signál dorazí k přijímači z jednotlivých satelitů v dosahu. Datová zpráva obsahuje popis orbity satelitu, přesnost, provozuschopnost a rozdíl mezi časem použitým satelitním navigačním systémem a UTC. K určení polohy ve dvou dimenzích je potřeba tří satelitů a další satelit je potřeba pro určení polohy v prostoru. Přesnost polohy závisí na aktuální poloze dostupných satelitů.

Využití GPS pro B-RNAV je omezeno na patřičně schválené palubní vybavení a další podmínkou je provozuschopné alternativní navigační vybavení (VOR, DME, ADF). Samostatná GNSS plně nevyhovuje požadavkům navigační výkonnosti některých aplikací s důrazem na úroveň bezpečnosti. Byly definovány tři způsoby augmentace pro zlepšení integrity a přesnosti:

• Aircraft Based Augmentation System (ABAS)
• Space Based Augmentation System (SBAS)
• Ground Based Augmentation System (GBAS)

INS/IRS

Jak psal dubajss, jen doplním že většina letadel je vybavena dvojími nebo trojími systémy, které neustále porovnávají své výstupy a jako výsledný navigační údaj je považována průměrná hodnota všech paralelně pracujících INS. Navíc v případě, že se jeden ze tří systémů do značné míry odlišuje od ostatních, je z výpočtu výstup tohoto systému vyřazen. Nové INS systémy napojené na FMS obvykle mají funkci automatického obnovování polohy pomocí radionavigačních prostředků (např. dvě DME). Starší duální INS systémy bez automatické aktualizace polohy ale po dvou hodinách nedosahují potřebné přesnosti pro let po evropských B-RNAV tratích. a dokonce i

ILS

ILS přiblížení ale není RNAV procedurou. RNAV systém může pouze použít vstupy z lokalizéru ILS pro zpřesnění horizontálního navigačního řešení.

Dále OMEGA byla zrušena a nic dalšího se pro RNAV nepoužívá.