Giới thiệu về dẫn đường khu vực (RNAV) và dẫn đường theo tính năng (PBN)

1/ Dẫn đường khu vực (AREA NAVIGATION - RNAV)

Sự phát triển mạnh mẽ của hàng không dân dụng và nhu cầu đi lại bằng đường hàng không trên thế giới đã làm tăng rất nhanh số lượng các chuyến bay, bầu trời rộng lớn nhưng tại một số nơi trên thế giới đã trở nên chật chội, thậm chí thường xuyên xảy ra tình trạng tắc nghẽn, dẫn đến đòi hỏi tăng hiệu quả của hoạt động bay điều này đồng nghĩa với yêu cầu phải tối ưu hóa các vùng trời hiện đang sử dụng.

Ngày nay hàng không thế giới đã có những bước tiến đáng kể trong việc tối ưu hóa vùng trời nhờ việc áp dụng những phương pháp quản lý không lưu tiên tiến và đặc biệt là áp dụng được các tiến bộ khoa học kỹ thuật hiện đại vào các lĩnh vực thông tin, dẫn đường và giám sát hàng không. Đặc biệt, việc áp dụng phương pháp dẫn đường khu vực (RNAV) trong tất cả các giai đoạn của chuyến bay đã có tác động tích cực trực tiếp đến hiệu quả của tối ưu hóa vùng trời.

RNAV là một phương pháp dẫn đường sử dụng thiết bị nhưng khác với phương pháp dẫn đường truyền thống, dẫn đường khu vực cho phép tàu bay bay trên mọi quỹ đạo mong muốn mà không phải bắt buộc bay qua các đài dẫn đường. Điều này giúp cho các chuyến bay “thẳng” hơn, giảm quãng đường và thời gian bay, tàu bay có thể bay đến các sân bay không đặt đài dẫn đường.

(Hình I-A-A1-1. So sánh phương pháp Dẫn đường truyền thống với RNAV)

Trên hình minh họa ta thấy tàu bay nếu bay từ WER đến MAN, theo phương pháp dẫn đường truyền thống phải bay từ WER qua các đài dẫn đường THE tới NIF qua FRK. Nhưng nếu sử dụng RNAV tàu bay có thể bay thẳng từ WER tới MAN, rõ ràng là rất nhanh và thuận tiện.

Tại Mỹ, RNAV đã được phát triển từ những năm 1960, đường bay đầu tiên sử dụng RNAV được công bố vào những năm 1970. Nhưng vào tháng 01 năm 1983 Cục  Hàng không liên bang (FAA) đã đình chỉ tất cả các đường bay sử dụng dẫn đường khu vực tại Mỹ vì phát hiện ra các tàu bay đã sử dụng hệ thống dẫn đường quán tính (INS) khi bay trên các đường bay RNAV thay vì sử dụng các đài dẫn đường trên mặt đất. Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thiết bị tàu bay (avionics) và các hệ thống vệ tinh (GNSS) thì RNAV đã được sử dụng rộng rãi và là cốt lõi của các phương pháp dẫn đường hiện tại như Dẫn đường theo yêu cầu (RNP) và Dẫn đường theo tính năng (Performance Based Navigation - PBN).

Phát triển từ cốt lõi là dẫn đường khu vực, Tổ chức Hàng không dân dụng thế giới (ICAO) đã xây dựng lên một khái niệm dẫn đường hoàn toàn mới - Dẫn đường theo tính năng (PBN).

2/ Khái niệm Dẫn đường theo tính năng (PBN)

 PBN đã thay thế cho khái niệm RNP, được công bố trong tài liệu Doc 9613 ICAO PBN Manual năm 2008. Trong khái niệm về PBN có một khái niệm thành phần có tên “Ứng dụng dẫn đường - Navigation Application”  được tạo nên từ 2 thành phần nhỏ gồm: “Cơ sở hạ tầng thiết bị dẫn đường - NAVAID infrastructure” và “Kiểu loại - Navigation Specification (Nav Spec)”.

- “Ứng dụng dẫn đường - Navigation Application”: dùng để xác định những yêu cầu về dẫn đường quy định trong một vùng trời xác định.

- “Cơ sở hạ tầng thiết bị dẫn đường- NAVAID infrastructure” là khái niệm nói tới các thiết bị phù trợ dẫn đường trên mặt đất cũng như trên tàu bay.

- “Kiểu loại - Navigation Specification”: là các thông số về kỹ thuật và khai thác để xác định tính năng của các thiết bị dẫn đường khu vực. Nó cũng định hình các trang thiết bị dẫn đường khu vực hoạt động ra sao trong trong một vùng trời. 

Các khái niệm này là các khái niệm chính của dẫn đường PBN.

Một số đặc điểm cơ bản khi sử dụng dẫn đường PBN:

- Tàu bay phải có hệ thống dẫn đường khu vực.

- Để có thể áp dụng PBN hệ thống dẫn đường khu vực trên tầu bay phải được phê chuẩn, cấp phép.

- Hệ thống dẫn đường khu vực của tàu bay phải có các tính năng và độ chính xác phù hợp với các yêu cầu quy định của một kiểu loại dẫn đường (Nav spec) đã được tổ chức hàng không dân dụng thế giới ICAO quy định.

Hơn nữa, với PBN cả tàu bay và phi hành đoàn phải cùng được phê chuẩn, cấp phép đạt tiêu chuẩn cho một kiểu loại dẫn đường (Nav spec) sử dụng.

Đối với các chuyên gia thiết kế vùng trời, phương thức bay, PBN cho phép họ tổ chức các phương thức đi, đến (Standard Instrument Departure - SID, Standard Instrument Arrival - STAR), phương thức tiếp cận không giao nhau, giúp giảm gánh nặng phân cách tàu bay cho kiểm soát viên không lưu. Thiết kế vùng trời với PBN có thể tạo phân cách tàu bay cho phép chuyển từ Kiểm soát không lưu (ATC) sang Quản lý không lưu (ATM).

3/ PBN trên thế giới và tại Việt Nam

Nghị quyết ICAO tại Đại hội lần thứ 36 và sự ra đời của khái niệm PBN của ICAO trong năm 2008 có thể nói đã kích hoạt quá trình áp dụng PBN trên toàn thế giới. Nghị quyết ICAO là một bước tiến quan trọng ở chỗ nó phản ánh mục tiêu và tham vọng của cộng đồng quốc tế trong việc ứng dụng PBN trên toàn cầu. Nghị quyết nêu rõ:

a. Tại các vùng trời sử dụng dẫn đường khu vực, các đường bay đường dài (trên biển và xuyên lục địa), các đường bay trong khu vực trung tận cần phải áp dụng PBN vào năm 2016, có thể thực hiện theo các mốc sau:

- Các đường bay đường dài trên biển và các vùng biệt lập (RNAV10 và RNP4): 100% áp dụng vào năm 2010.

- Các đường bay đường dài xuyên lục địa (RNAV 5, 2 và 1): 70% vào 2010, 100% vào 2014

- Vùng trung tận (RNAV1 và 2, B-RNP1): 30% vào năm 2010, 60% năm 2014, 100% vào năm 2016.

b. Tất cả các đường cất/ hạ cánh sử dụng thiết bị phải có phương thức tiếp cận có hướng dẫn độ cao (APV), sử dụng chính hoặc là dự phòng cho phương thức tiếp cận chính xác vào năm 2016, có thể chia giai đoạn: 30% vào năm 2010, 70% vào năm 2014.

Việt Nam là một thành viên của ICAO và để thực thi nghị quyết của ICAO, Việt Nam cũng đã bắt đầu triển khai áp dụng PBN rộng rãi. Cục Hàng không Việt Nam đã xây dựng lộ trình áp dụng PBN tại Việt Nam và báo cáo  ICAO khu vực Châu Á/ Thái Bình Dương. Cục Hàng không đã đưa ra lộ trình áp dụng PBN tại từng sân bay từ Bắc vào Nam và thành lập những tổ công tác về các lĩnh vực nhằm nghiên cứu, thực thi việc áp dụng PBN theo kế hoạch. Kết hợp với Tổ chức Hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA), Cục Hàng không Việt Nam đã tổ chức rất nhiều khóa học trong nước và nước ngoài, các hội thảo, thảo luận để nâng cao hiểu biết của các tổ chức cá nhân liên quan đến áp dụng PBN, thảo luận các vướng mắc phát sinh trong quá trình áp dụng. Đến nay tại Việt Nam đã áp dụng PBN cho một số đường bay sử dụng RNAV10 trên biển, tại các khu vực tiếp cận đã xây dựng được phương thức sử dụng RNP APCH, RNAV1 cho sân bay Phú Bài, đang xây dựng cho sân bay Phú Quốc.

PBN đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới và đã chứng minh những lợi ích to lớn mà nó mang lại, là xu hướng phát triển chung của thế giới và Việt Nam là một phần trong mạng lưới hàng không chung đó. Do vậy tìm hiểu và áp dụng PBN là rất cần thiết đối với chúng ta.

Ban Không lưu