CHAP 14. LES APPROCHES RNAV (GNSS)


Les différentes approches RNAV 

 

Présentation

 

Il y a quatre types d'approche RNAV.

Celles qui ne bénéficient que d'un guidage horizontal : LNAV.

Celles qui bénéficient d'un guidage horizontal et vertical et sont destinées aux avions munis d'un FMS avec système barométrique intégré, elles permettent un guidage de type LNAV et LNAV/VNAV.

Celles qui bénéficient d'un guidage horizontal et vertical et sont destinées aux avions munis d'un GPS équipé WAAS (donc également EGNOS), elles permettent les guidages LNAV, LNAV/VNAV et LPV.

Les GBAS dont il n'existe pas de procédure en France actuellement à l'exception d'une procédure de calibrage.

 

Approche LNAV (2D)

 

Les GPS non WAAS permettent les approches qui ne fournissent qu'un guidage horizontal dont la précision est de 5 NM en mode navigation, 1 NM en mode terminal et 0.3 NM en mode approche.

Ce qui revient à dire que lorsque l'aiguille vient d'atteindre le plein débattement, l'écart latéral de route est de 5 NM en mode navigation, 1 NM en mode terminal et 0.3 NM en mode approche.

Le changement d'échelle se fait automatiquement sous réserve de ne pas intercepter le segment d'approche à moins de 2 NM du FAF.

Il appartient au pilote de vérifier (et d'annoncer) le changement d'échelle qui s'affiche !

 Approche LNAV

 

Approche LNAV/VNAV (3D)

 

Les guidages

Les FMS comme les récepteurs GPS WAAS permettent de réaliser les approches avec un guidage latéral et un guidage vertical sous forme de glide apparaissant sur le tableau de bord -généralement sur le HSI -. Il s'agit des approches LNAV/VNAV pour lesquelles les guidages sont les suivants :

Le guidage horizontal

Le guidage horizontal est identique à celui d'une approche LNAV, la précision est donc de 5 NM en mode navigation, 1 NM en mode terminal et 0.3 NM en mode approche.

 

Le guidage vertical

Pour les FMS, le guidage vertical repose sur l'altimètre.

En effet, les calculs du FMS se basent sur des barorécepteurs. Le système est donc vulnérable lors de températures négatives, les indications d'altitude et de pente erronées pouvant alors être eronnées.
De plus, il n'est pas possible - comme lors d'un ILS - d'exécuter un contrôle de plan puisque ce dernier reposerait sur la même source (l'altimètre).

Pour les GPS WAAS, le guidage vertical repose sur les informations satellitaires, comme lors d'une approche LPV. (Voir ci-dessous).

Les MFO (Marge de Franchissement d'Obstacle)

Les marges de franchissement d'obstacle (zones grisées sur le profil d'approche) sont calculées sur la base d'une température ATI (Atmosphère Type Internationale) + 15°C. La pente de franchissement d'obstacle est donc réduite en fonction d'une température minimale qui fixe la limite d'exploitation de la procédure. La procédure est alors interdite ce qui est précisé sur la carte d'approche.

Certains systèmes permettent cependant d'apporter des corrections en fonction de la température.

Il faut rappeler que les appareils d'Aviation Générale, qui utilisent des récepteurs GPS, ne sont pas concernés par les mêmes limitations puisque le glide est généré par les satellites et non par le calcul basé sur les informations altimétriques.

 

Approches LNAV/VNAV et LPV pour récepteur GPS WAAS (3D)

 

Les récepteurs GPS WAAS permettent les approches LNAV/VNAV (comme les FMS) et les approches LPV si la constellation satellitaire est suffisante, c'est à dire si les deux satellites géostationnaires nécessaires sont disponibles.

On remarque que seul l’hémisphère nord bénéficie de ce type de service.

 D'après EGNOS-portal-eu

 

Approches LNAV/VNAV  

 

Guidage horizontal

Le guidage horizontal augmente en précision par paliers (5 NM, 1 NM et 0.3 NM)- comme lors d'une LNAV -.

D'après GARMIN Pilots Guide 

Guidage vertical

Le guidage vertical augmente régulièrement en précision, puisque partant d'un débattement (vers le haut ou vers le bas) de 150 m au FAF il se termine avec un débattement (vers le haut ou vers le bas) de 45 m . Le faisceau cessant alors de converger.

 

 LNAV - VNAV

 

Approches LPV

 

Caractéristiques

Les approches LPV sont dites APV SBAS (Approach with Vertical Guidance, Satellite Based Augmentation System) parce que la constellation habituelle des satellites GPS est augmentée de deux satellites géostationnaires qui couvrent grossièrement l'Europe pour EGNOS.

Actuellement les APV/SBAS ont une DH (Decision Height) qui varie selon la configuration du terrain (notion qui va être développée ultérieurement) et elle descend à 200 ft comme les ILS.

Ces procédures sont disponibles aux avions équipés de récepteur GPS WAAS.

Elles diffèrent des LNAV et LNAV/VNAV en ce qu'elles fournissent un faisceau convergent dans les deux plans, un peu à la manière d'un ILS. (Les pièges à éviter et la méthode de suivi des LOC et Glide sont identiques lors d'une LPV et lors d'un ILS. On reverra utilement les vidéos  des pièges et méthode dans le chapitre consacré à l'ILS : Chapitre 13 Leçon 1).

Les guidages

La précision des procédures LPV est la suivante :

Guidage horizontal

Le guidage horizontal augmente en précision selon un faisceau convergent du FAF au seuil de piste opposé. (Selon un angle de  2°).

Guidage vertical

Le guidage vertical augmente régulièrement en précision, puisque partant d'un débattement (vers le haut ou vers le bas) de 150 m au FAF, il aboutir à un débattement (vers le haut ou vers le bas) de 15m. Le faisceau cessant alors de converger.

LPV

 

Approches LPV et guidage vertical de CAT 1

Pour permettre des approches à guidage vertical de CAT 1 (donc avec des minimas de 200 ft/sol) l'aérodrome doit posséder les mêmes structures au sol que celles requises pour un ILS, c'est à dire :

Un système de lampes d'approche.
Le marquage au sol des approches de précision.
Un taxiway parallèle.
Une zone libre d'obstacle.
L'absence d'intrusion dans le plan du glide slope.

En l'absence d'un ou de plusieurs de ces critères, l'approche LPV aboutit à des minimas plus hauts que 200 ft/sol. C'est ainsi qu'à Lyon Bron, les minimas de la LPV 34 sont de 200 ft/sol alors qu'à Reims Prunay, les minimas de la LPV 07 sont de 493 ft/sol.

L'erreur longitudinale RNAV

Les systèmes RNAV subissent une erreur longitudinale, la construction prévoit donc que l'origine de la pente de franchissement d'obstacle soit décalée en amont du seuil.  Cet aspect n'a pas de répercussions sur le pilotage.

 

Les approches qui n'existent pas mais que l'on vole quand même

 

Les approches LNAV ne fournissent qu'un guidage latéral et n'ont pas été conçues pour bénéficier d'un plan de descente matérialisé.

Cependant, les récepteurs GPS WAAS sont capables de fabriquer un plan de descente matérialisé sur le HSI lors d'une approche LNAV, s'ils disposent des deux satellites géostationnaires.

En place pilote, l'approche LNAV apparaît alors comme une approche 3 D, ce qu'elle n'est pas ! Cela se traduit pratiquement par le fait que l'instrument de référence en termes de plan de descente est l'altimètre et non le plan de descente matérialisé !

C'est pourquoi l'indicateur du GPS affiche dans ce cas LNAV + V.

 

Les procédures GBAS

 

Elles sont identifiées en tant que GLS RWY xx et bénéficient d'un renforcement, non plus par satellite (comme les SBAS) mais au sol (GBAS : Ground Based Augmentation System).

Elles permettront les approches de catégorie II et III, mais ne sont pas actuellement en place en France et leur installation n'est pas dans les cartons à cette heure. Une seule approche de cet ordre existe et sert à la certification des avions.


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AVANT DE COMMENCER A ETUDIER

De quoi s'agit-il ?

  

Organisation du cours

Le cours est divisé en SECTIONS.

Chaque section concerne une partie du vol :

Préparation du vol, Avant le vol, l’Utilisation des instruments de navigation, Introduction aux différents éléments du vol IFR, le Départ, l’En-route, l’Arrivée, les différents Segments de l'Approche, l'Entrée dans la procédure d'approche, les Attentes, l'Alignement sur le segment d'approche final, les Approches conventionnelles, les Approches RNAV, l'Approche interrompue, l'Axe final d'approche, les Procédures utiles, les Clairances, les Phrases magiques, les Procédures inhabituelles, le SPRM.

Chaque section est divisée en leçons.

Ainsi pour la Section Préparation du vol, il y a quatre les leçons : Le Décisionnel Météo NCO, Le Bilan Carburant NCO, Le Décisionnel Météo CAT, Le Bilan Carburant CAT.

Chaque leçon se termine par un quiz.

Le quiz est simple, son but est d’ancrer un élément que vous venez d’apprendre, pas de vous piéger. Lisez attentivement et choisissez la réponse la plus complète. C’est un élément de l’apprentissage.

Vous pouvez refaire le quiz autant de fois que nécessaire mais vous devrez acquérir les 100 % de bonnes réponses pour le valider.

Prenez votre temps.

La longueur des leçons est variable mais chacune d’entre elles ne traite que d’un sujet ramené à l’essentiel.

Il n’y a pas de remplissage, pas de fioriture, pas de ”culture générale” ou “d’historique”.

Ne lisez pas en diagonale

Bien sûr, certaines informations vous sont déjà familières mais elles s’intègrent ici dans un ensemble qui a du sens et elles sont analysées selon une approche pratique. Vouloir griller les étapes au motif que l’on sait déjà fait perdre du temps.

Une notion que vous ne connaissez pas apparaît.

Ne bloquez pas dessus. Soit sa méconnaissance importe peu au stade où elle apparaît soit – et c’est le plus fréquent – elle va être développée dans les lignes qui suivent, parfois dans une autre leçon, mais dans ce cas, ce sera signalé.

Les logos

   

Des documents PDF sont disponibles au téléchargement.  

 

Une vidéo illustre un aspect du cours.

Mais surtout :  

Prenez du plaisir, l’IFR est passionnant !

C’est à vous.  

Lexique


AAL Above Aerodrome Level 
AD Aerodrome
ADF Automatic Direction Finding
AFIS Aerodrome Flight Information Service
ALS (Low Intensity) Approach Light System
ALTN Alternate
ATIS Automatic Terminal Information Service
BF Base Factor  60/VS
CAT Commercial Air Transport Operation
CDFA Continuous Descent Final Approach
CDI Course Deviation Indicator
CFIT Controlled Flight Ino Terrain
CL  Center Lights
CTOT Calculated Take-Off Time
DA Decision Altitude
DCT Direct
DER Departure End Runway
DISPL  THRESH  Displaced Threshold
DME  Distance Measuring Equipment
DP  Obstacle Departure Procedure
EFVS  Enhanced Flight Vision System
EGNOS European Geostationary Navigation Overlay Service
EOBT Estimated Off Block Time
ETA Estimated Time of Arrival
ETE Estimated Time En route
FAF Final Approach Fix
FAP  Final Approach Point
FDI Fault Detection Identification
FDE Fault Detection Exclusion
FMC  Flight Management Computer
FMS    Flight Management System
GBAS  Ground-Based Augmentation System
GLS  Global Navigation Satellite System
HAA  Height Above Airport
HALS  High Approach Landing  System
HAT  Height Above Touchdown
HI   High Intensity
HIALS Hight Intensity Approach Light System
HIRL High Intensity Runway Edge Lights
IAF Initial Approach Fix
IAS Initial Approach Fix
IAS Indicated Airspeed
ICAO International Civil Aviation Organization
ILS Instrument Landing System
IMC Instrument Meteorological Conditions
LAHSO Land and Hold Short Operations
LIRL Low Intensity Runway Lights
LPV Localizer Performance with Vertical Guidance
LVP Low Visibility Procedures
MALS Medium Intensity Approach Light System
MALSF Medium Intensity Approach Light System with Sequenced Flashing Lights
MALSR Medium Intensity Approach Light System with Runway Alignment Indicator Lights
MAP Missed Approach Point
MCA Minimum Crossing Altitude
MDA Minimum Descent Altitude
MEA  Minimum Enroute Altitude
MHA  Minimum Holding Altitude
MIALS Medium Intensity Approach Light Sysrem
MIRL Medium Intensity Runway Edge Lights
MOCA Minimum Obstruction Clearance Altitude
MORA Minimum Off Route Clearance Altitude
MRA Minimum Reception Altitude
MSA  Minimum Safe Altitude
MTOW Maximum Take Off Weight
NCO Non Commercial Operation
NDB Non-Directional Beacon
NPA  Non Precision Approach
PCL   Pilot Controlled lightning
PDG Procedure Design Gradient
PNR Prior Notice Required
POD Point Of Descent
PPO  Prior Permission Only
PRA Precision Radar Approach
RAI  Runway Alignment Indicator 
RAIL Runway Alignment Indicator Lights
RAIM Receiver Autonomous Integrity Monitoring
RCL Runway Centerline
RCLM Runway Center Line Markings
REIL Runway End Identifier Lights
RF Radius to Fix
RL Runway edge Lights
RMI Radio Magnetic Indicator
RNP  Required Navigation Performance
RNP AR Required Navigation Performance Authorization Required
RNPC Required Navigation Performance Capability
ROC Rate Of Climb
RVR Runway Visual Range
RVSM  Reduced Vertical Separation Minimum
SALS Short Approach Light System
SALSF Short Approach Light System with Sequenced Flashing Lights
SBAS Satelllite Based Augmentation System
SID Standard Initial Departure
SRA  Surveillance Radar Approach
SSALF Simplified Short Approach Light System with Sequenced Flashing Lights
SSALR  Simplified Short Approach Light System with Runway Alignment Indicator Lights
SSALS Simplified Short Approach Light System 
STAR  Standard Terminal Arrival Route
TAA Terminal Arrival Altitude
TCH   Threshold Crossing Height
TDZ  Touchdown Zone
TDZE  Touchdown Zone Elevation
THR Threshold
TOP Top Of Descent
VDA Vertical Descent Angle
VDP Visual Descent Point
VIBAL Visibility Balise
VNAV Vertical Navigation
VOLMET  Meteorological Information for Aircraft in Flight
VV  Vertical Visibility
WAAS Wide Area Augmentation System
On request
Z Zulu Time (UTC)