Sestupová dráha – Komplexní slovníkový a technický přehled

Definice a základní koncept

Sestupová dráha je přesná vertikální trajektorie, kterou letadlo sleduje během finální fáze přiblížení na přistání. Tato trajektorie, obvykle s konstantním úhlem tří stupňů od bodu finálního přiblížení (FAF) k prahu dráhy, je navržena pro vyhýbání se překážkám, stabilizovaný sestup a bezpečný dotyk. Je základem jak přesných, tak nepřesných přibližovacích postupů.

Vedení po sestupové dráze zajišťuje několik technologií:

• Sklonová anténa systému ILS (pozemní radiové paprsky)
• Satelitní systémy jako Localizer Performance with Vertical Guidance (LPV) s WAAS
• Barometrická vertikální navigace (Baro-VNAV) v moderních systémech řízení letu
• Vizuální pomůcky jako Precision Approach Path Indicator (PAPI) a Visual Approach Slope Indicator (VASI)

Každá z nich zajišťuje, že piloti (i autopiloty) mohou sledovat a udržovat trajektorii v souladu s publikovanými přibližovacími postupy. Přesnost a spolehlivost navádění po sestupové dráze přímo ovlivňuje minima přiblížení—tedy nejnižší bezpečné výšky pro přistání nebo přerušené přiblížení.

Předpisy ICAO a FAA definují sestupovou dráhu jako vertikální naváděcí složku jak pro přesné (např. ILS), tak nepřesné přiblížení, což ji činí klíčovou pro bezpečný provoz letišť za každého počasí.

Principy a mechanismy navádění po sestupové dráze

Naváděcí systémy sestupové dráhy udávají pevně daný úhel sestupu—nejčastěji tři stupně—umožňující stabilizované přiblížení a vyhýbání se překážkám. Tyto systémy zahrnují:

Pozemní ILS sestupový úhel

• Umístění vysílače: 750–1 200 stop od prahu dráhy, mimo osu
• Frekvence: 329,15–335,00 MHz
• Zobrazení v kokpitu: Ručička odchylky sestupového úhlu
• Akce pilota/autopilota: Úprava klesání tak, aby byla indikace uprostřed

Satelitní vertikální navádění (LPV/WAAS)

• Technologie: GPS satelity + korekce WAAS
• Data: Blok FAS (Final Approach Segment) v navigační databázi
• Zobrazení: Indikace vertikální odchylky, podobná ILS
• Minima: Až 200 stop DA

Barometrická vertikální navigace (Baro-VNAV)

• Referenční hodnota: Barometrický výškoměr letadla (nastavení QNH a teplotní kompenzace)
• Systém: Systém řízení letu (FMS) vypočítává syntetickou sestupovou dráhu
• Omezení: Citlivost na chyby teploty/tlaku; vyžaduje vyšší minima

Vizuální indikátory sestupové dráhy (VGSI)

• Systémy: PAPI, VASI
• Indikace: Barevná světla ukazují polohu nad/pod/na dráze
• Využití: Vizuální podmínky nebo jako kontrola elektronického navádění

Stabilizované přiblížení pomocí navádění po sestupové dráze snižuje zátěž pilota, zvyšuje bezpečnost a splňuje předpisy pro stabilizovaná přiblížení. Moderní autopiloty mohou sledovat sestupovou dráhu až do minima, což dále zvyšuje bezpečnost a provozní efektivitu.

Typy vertikálního navádění pro přiblížení

1. Sklonová anténa ILS

ILS je celosvětovým standardem pro přesná přiblížení. Jeho sklonová anténa vysílá radiový paprsek pod pevným úhlem (obvykle tři stupně). Kategorie (Cat I, II, III) určují stále nižší minima a požadavky na dohlednost, přičemž Cat III umožňuje automatické přistání téměř za nulové viditelnosti. ILS vyžaduje přesnou kalibraci a chráněné prostory kvůli eliminaci rušení signálu.

2. RNAV (GPS) přiblížení s vertikálním naváděním

Localizer Performance with Vertical Guidance (LPV)

• GPS doplněné WAAS umožňuje úhlové navádění podobné ILS
• Minima: Až 200 stop DA, ale podle ICAO není “přesné” kvůli absenci pozemního monitorování

Lateral Navigation/Vertical Navigation (LNAV/VNAV)

• Vertikální dráha: Lineární, z GPS nebo barometrických údajů
• Minima: Obvykle 250–400 stop DA, ovlivněna teplotou/tlakem

LNAV+V / LP+V (poradní sestupové dráhy)

• Pouze poradní vertikální dráha podle publikovaného úhlu sestupu
• Není zaručeno vyčištění od překážek, pouze pro situační povědomí

3. Vizuální indikátory sestupového úhlu (VGSI)

PAPI a VASI poskytují přímou vizuální zpětnou vazbu o úhlu přiblížení. Piloti jsou povinni sledovat indikace VGSI za vizuálních podmínek, pokud není z bezpečnostních důvodů nutná nižší dráha.

Srovnávací analýza systémů vertikálního navádění

Technologické a vybavovací požadavky

ILS

• Letadlo: Přijímač ILS, anténa sestupového úhlu
• Pozemní část: Lokátor, vysílače sestupového úhlu, značkovací majáky
• Omezení: Citlivost na terén, rušení, nutná pravidelná kalibrace

GPS/WAAS

• Letadlo: GPS schválené pro IFR; pro LPV/LP s WAAS
• Integrita: RAIM (bez WAAS); WAAS zajišťuje korekci chyb v reálném čase
• Databáze: Musí být aktuální pro přiblížení LPV/LP

Baro-VNAV

• Letadlo: FMS s integrací barometrického tlaku a teploty
• Přesnost: Vyžaduje správné nastavení QNH/teploty; za chladného počasí může být použití omezeno

Operační postupy pro přiblížení s vertikálním naváděním

ILS přiblížení

1. Nastavit a identifikovat ILS frekvenci
2. Zachytit lokátor a sestupový úhel
3. Klesat po sestupové dráze až do publikovaného DA
4. Přistát nebo zahájit přerušené přiblížení na DA, pokud není vizuální kontakt

LPV přiblížení

1. Načíst postup LPV v FMS
2. Před FAF ověřit zobrazení “LPV”
3. Sledovat boční/vertikální navádění až do DA
4. Přistát nebo provést průlet na DA

LNAV/VNAV přiblížení

1. Ověřit aktivaci Baro-VNAV a nastavení QNH/teploty
2. Sledovat vertikální dráhu FMS až do DA
3. Provést korekce teploty za potřeby

LNAV nebo LP (nepřesné)

1. Sledovat boční trať a krokové sestupy
2. Setrvat na každé MDA do vizuálního kontaktu s dráhou

LNAV+V / LP+V poradní dráha

1. Použít pro stabilizovaný sestup
2. Neklesat pod krokové sestupy/MDA do vizuálního kontaktu

Vizuální indikátory sestupové dráhy (VGSI): PAPI a VASI

Vizuální pomůcky jsou zásadní pro zarovnání přiblížení za vizuálních podmínek. PAPI a VASI poskytují srozumitelnou, barevně kódovanou zpětnou vazbu (např. dvě bílá/dvě červená světla = na sestupové dráze). Piloti jsou povinni je sledovat, pokud není z bezpečnostních důvodů nutná nižší výška.

Regulační klasifikace a standardy ICAO

• Přesné přiblížení (PA): ILS, GBAS (GLS)
• Přiblížení s vertikálním naváděním (APV): LPV, LNAV/VNAV
• Nepřesné přiblížení (NPA): LNAV, LP, VOR, NDB

Příloha 10 ICAO a předpisy FAA stanovují technické a provozní standardy včetně vyčištění od překážek a požadavků na signál.

Standardy vybavení a certifikace

• ILS: Požadován certifikovaný přijímač a výcvik pilota
• LPV/LNAV/VNAV: Certifikovaná avionika WAAS nebo Baro-VNAV, aktuální databáze, vycvičená posádka
• Provozovatel: Musí splňovat seznam minimálního vybavení (MEL) pro zamýšlené přiblížení

Překážky, přerušená přiblížení a bezpečnostní rezervy

Certifikované vertikální navádění (ILS, LPV, LNAV/VNAV) zajišťuje vyčištění od překážek v chráněném prostoru. Poradní sestupové dráhy tuto záruku neposkytují. Každé přiblížení má publikovaný postup přerušeného přiblížení, který odpovídá DA (přesné) nebo MAP (nepřesné).

Teplota a nastavení výškoměru

Nízké teploty způsobují, že barometrické výškoměry ukazují nižší výšku, což zvyšuje riziko kolize s terénem. Přiblížení Baro-VNAV může být zakázáno pod určitou teplotou; piloti musí provádět korekce nebo použít alternativní minima uvedená v mapě.

Integrita systému a selhání

Všechny systémy zahrnují monitorování integrity—ILS se vypne při odchylce mimo toleranci, WAAS vyloučí poruchový satelit a RAIM upozorňuje piloty na anomálie GPS. Piloti musí být připraveni použít alternativní postupy nebo provést přerušené přiblížení při ztrátě integrity.

Lidský faktor a odpovědnost pilota

Piloti musí vždy ověřit typ navádění, sledovat stav systému, provádět potřebné korekce a dodržovat publikovaná minima a krokové sestupy. Výcvik a znalosti všech dostupných typů navádění jsou nezbytné pro bezpečná a efektivní přiblížení podle přístrojů.

Porozuměním plnému technickému a provoznímu rozsahu sestupové dráhy zajišťují piloti, řídící letového provozu i plánovači letišť bezpečné a efektivní přílety letadel za všech povětrnostních podmínek. Volba a správné použití naváděcích systémů sestupové dráhy—ILS, LPV, Baro-VNAV a vizuálních pomůcek—jsou základem moderní bezpečnosti a výkonnosti letectví.