Ścieżka schodzenia: Elektroniczne lub wizualne prowadzenie podczas podejścia

Ścieżka schodzenia to precyzyjnie określona pionowa ścieżka lotu wykorzystywana przez samoloty podczas podejścia końcowego do pasa startowego, najczęściej ustawiana na kąt 3 stopni powyżej poziomu. Zapewnia kontrolowane, stabilne zniżanie, bezpieczną separację od przeszkód i umożliwia bezpieczne lądowanie zarówno w warunkach widoczności, jak i podczas lotów według przyrządów (VMC i IMC). Prowadzenie po ścieżce schodzenia jest kluczowym elementem procedur podejścia według przyrządów i jest uwzględnione w międzynarodowych standardach lotniczych, takich jak ICAO Załącznik 10 i Załącznik 14.

Informacje o ścieżce schodzenia przekazywane są dwoma głównymi metodami:

• Systemy elektroniczne: Obejmują Instrument Landing System (ILS), podejścia satelitarne, takie jak Localizer Performance with Vertical Guidance (LPV), Barometric Vertical Navigation (Baro-VNAV) oraz Ground-Based Augmentation System (GBAS/GLS).
• Wizualne pomoce: Takie jak Visual Approach Slope Indicator (VASI) i Precision Approach Path Indicator (PAPI).

Ścieżka schodzenia jest przedstawiana na mapach podejścia, przyrządach kokpitowych oraz poprzez wizualne pomoce przy pasie startowym, umożliwiając pilotom weryfikację i korygowanie profilu zniżania w całej fazie podejścia. Ścisłe przestrzeganie ścieżki schodzenia zapewnia zgodność z opublikowanymi minimami, separację od przeszkód oraz bezpieczną wysokość przekroczenia progu, obsługując wszystkie kategorie podejść od podstawowych precyzyjnych (Kategoria I) do zaawansowanych operacji automatycznego lądowania (Kategoria III).

Instrument Landing System (ILS): Elektroniczna ścieżka precyzyjna

Ścieżka schodzenia ILS to najpowszechniej stosowana elektroniczna pomoc podejścia w lotnictwie komunikacyjnym i ogólnym. Zapewnia pilotom prowadzenie pionowe poprzez nadawanie wiązki radiowej o stałym kącie (zazwyczaj 3 stopnie) z anteny umieszczonej w pobliżu progu pasa.

• Jak to działa: Nadajnik ścieżki schodzenia emituje dwie nakładające się wiązki w zakresie częstotliwości 328,6–335,4 MHz. Odbiorniki w samolocie interpretują różnice sygnałów, wyświetlając „igłę ścieżki schodzenia” na wskaźnikach w kabinie. Wyśrodkowana igła oznacza, że samolot znajduje się na prawidłowej ścieżce zniżania. Odchylenia przesuwają igłę, wskazując na konieczność korekty przez pilota.
• Zasięg: Standardowa ścieżka ILS zapewnia sygnały użyteczne do 10 mil morskich od pasa, pionowo w zakresie od 0,45 do 1,75 stopnia powyżej poziomu oraz bocznie do 1,75 stopnia na lewo lub prawo od osi pasa. Zaawansowane instalacje mogą obejmować do 18 NM.
• Precyzja: ILS obsługuje podejścia kategorii I, II i III, z coraz niższymi wysokościami decyzyjnymi i minimalną widzialnością, umożliwiając lądowania przy bardzo słabej widoczności, w tym autoland.

Procedury operacyjne:
Piloci ustawiają poprawną częstotliwość ILS, sprawdzają kod Morse’a identyfikatora i ustawiają opublikowany kurs. Zniżanie na ścieżce rozpoczyna się dopiero po ustaleniu samolotu na lokalizatorze i ścieżce schodzenia, z ciągłym porównaniem wysokości opublikowanych i odczytów DME dla zapewnienia bezpieczeństwa.

Uwaga: Powyżej głównej wiązki mogą pojawić się fałszywe loby ścieżki schodzenia. Piloci powinni przechwytywać ścieżkę schodzenia od dołu i potwierdzić wysokość na kluczowych punktach podejścia.

Satelitarne prowadzenie ścieżką schodzenia: Podejścia LPV

Localizer Performance with Vertical Guidance (LPV) wykorzystuje systemy nawigacji satelitarnej i wspomaganie (np. WAAS w USA, EGNOS w Europie) do utworzenia stabilnej ścieżki zniżania bardzo zbliżonej do precyzyjnego podejścia ILS.

• Jak to działa: Ścieżka schodzenia generowana jest na podstawie danych GPS, wzbogaconych o korekty z naziemnych stacji referencyjnych dla wysokiej dokładności. Kąt wynosi zazwyczaj 3 stopnie, a czułość kątowa rośnie bliżej pasa.
• Klasyfikacja: LPV to APV (Approach with Vertical Guidance) – nie jest „podejściem precyzyjnym” według ICAO, ale operacyjnie bardzo zbliżony do ILS kategorii I (minima nawet 200–250 stóp AGL).
• Wskazania w kokpicie: Piloci wybierają podejście RNAV (GPS) z minimami LPV. Wskaźniki odchylenia bocznego i pionowego (często „igła ścieżki schodzenia”) na podstawowym wskaźniku lotu dostarczają informacji w czasie rzeczywistym.
• Zalety: Nie wymaga naziemnych nadajników, zwiększając dostępność lotniska. LPV jest mniej podatny na zakłócenia terenem czy odbicia sygnału.

Ograniczenia:
Minima LPV mogą być wyższe niż ILS w niektórych lokalizacjach, a usługa zależy od integralności systemu satelitarnego i wspomagania. Piloci muszą sprawdzić NOTAM-y o dostępności przed użyciem.

Barometryczna VNAV i GLS (GBAS Landing System): Alternatywne elektroniczne ścieżki schodzenia

Barometric Vertical Navigation (Baro-VNAV)

• Zasada działania: Wykorzystuje wysokościomierz samolotu (skorygowany o lokalne ciśnienie) do obliczenia profilu pionowego zniżania.
• Zastosowanie: Powszechne w podejściach RNAV (GPS) z minimami LNAV/VNAV.
• Ograniczenia: Mniej dokładny niż ILS czy LPV; wrażliwy na błędy ciśnienia i temperaturę. Piloci muszą monitorować warunki, zwłaszcza w niskich temperaturach lub na dużych wysokościach, by zapewnić separację od przeszkód.

Ground-Based Augmentation System (GBAS/GLS)

• Zasada działania: Stacje GBAS na lotnisku odbierają sygnały GPS, obliczają korekty i przekazują je do samolotów, zapewniając bardzo precyzyjne prowadzenie pionowe i boczne.
• Zalety: Wiele podejść z jednej instalacji, mniejsza podatność na ograniczenia lokalizacji niż ILS, a dokładność może przewyższać ILS.
• Wdrożenie: Coraz częściej stosowany na głównych lotniskach w Europie, USA i Australii.

Wizualne prowadzenie ścieżką schodzenia: VASI i PAPI

Visual Approach Slope Indicator (VASI)

• System: Zespoły dwóch lub trzech poziomych belek świetlnych ustawionych wzdłuż pasa. Każda belka emituje czerwone lub białe światło pod określonym kątem.
• Interpretacja:
  • Białe nad białym: Powyżej ścieżki
  • Czerwone nad czerwonym: Poniżej ścieżki
  • Czerwone nad białym: Na ścieżce
• Zasięg: Widoczne do 5 NM w dzień i 20 NM w nocy, w granicach ±10° od osi pasa.
• Rola: Wyłącznie wizualna, dla lotów VFR lub jako wsparcie podejść według przyrządów przy dobrej pogodzie.

Precision Approach Path Indicator (PAPI)

• System: Cztery skupione światła w rzędzie wzdłuż pasa.
• Wskazania:
  • Cztery białe: Znacznie powyżej
  • Trzy białe, jedno czerwone: Nieco powyżej
  • Dwa białe, dwa czerwone: Na ścieżce
  • Jedno białe, trzy czerwone: Nieco poniżej
  • Cztery czerwone: Znacznie poniżej
• Zasięg: Do 5 NM w dzień, 20 NM w nocy, w granicach ±10° od osi pasa.
• Dokładność: Wyższa rozdzielczość niż VASI; szczególnie przydatny na lotniskach o złożonym terenie lub niestandardowym nachyleniu pasa.

Pozostałe wizualne systemy ścieżki schodzenia

• Tri-Color VASI: Pojedyncze światło zmieniające kolor (zielone = na ścieżce, bursztynowe = powyżej, czerwone = poniżej), odpowiednie dla mniejszych lotnisk.
• Pulsating Visual Approach Slope Indicator (PVASI): Pojedyncze/podwójne światła, z ciągłymi lub pulsującymi czerwonymi/białymi wiązkami wskazującymi pozycję względem ścieżki.
• Alignment of Elements: Proste znaczniki naziemne na podstawowych lądowiskach do wizualnego określania poprawnego kąta podejścia.

Wszystkie wizualne pomoce zaprojektowano, by zapewnić szybkie, czytelne wskazania umożliwiające pilotom utrzymanie bezpiecznego, stabilnego zniżania, lecz służą wyłącznie do lotów w warunkach widzialności.

Tabela porównawcza: Elektroniczne i wizualne prowadzenie ścieżką schodzenia

Standardy regulacyjne i operacyjne

• ICAO Załącznik 10: Określa wymagania techniczne i operacyjne dla elektronicznych pomocy nawigacyjnych (ILS, GLS).
• ICAO Załącznik 14: Obejmuje wizualne pomoce lotniskowe, w tym VASI i PAPI.
• FAA AIM i FAR 91.129(e)(3): Określają obowiązki pilota dotyczące korzystania z wizualnych wskaźników ścieżki schodzenia i utrzymywania poprawnego kąta podejścia.
• Mapy podejścia i NOTAM-y: Publikują wszystkie wymagane wysokości, wysokości przekroczenia progu i minima dla każdego podejścia.

Regularne kontrole w locie i na ziemi zapewniają poprawne ustawienie i działanie wszystkich systemów ścieżki schodzenia. Piloci muszą sprawdzać NOTAM-y dotyczące dostępności systemów i przestrzegać wszystkich procedur regulacyjnych podczas podejścia.

Procedury kokpitowe podczas podejść na ścieżce schodzenia

Podejścia ILS i LPV

1. Przed podejściem: Przejrzyj mapę podejścia, ustaw poprawną częstotliwość (ILS) lub załaduj procedurę RNAV (LPV), ustaw kurs podejścia.
2. Przechwycenie: Ustal się na lokalizatorze/kursie podejścia końcowego. Rozpocznij zniżanie, gdy igła ścieżki schodzenia/glidepath się wyśrodkuje.
3. Zniżanie: Koryguj kąt nachylenia i moc do docelowego tempa zniżania (ok. 600–800 stóp/min przy 90 węzłach dla kąta 3°).
4. Porównanie: Porównuj wskazaną wysokość z opublikowanymi wartościami na punktach DME lub step-down.
5. Wysokość decyzyjna/minimalna: Na minimach kontynuuj podejście tylko z wymaganym odniesieniem wzrokowym. W przeciwnym razie wykonaj podejście nieudane.

Wizualne pomoce ścieżki schodzenia

• Wykrycie świateł: Na końcowym podejściu zidentyfikuj VASI lub PAPI. Koryguj podejście, by utrzymać właściwą kombinację kolorów.
• Utrzymanie ścieżki: Pozostań na lub powyżej wizualnej ścieżki schodzenia aż do konieczności zniżenia do lądowania, zgodnie z przepisami.
• Korekta: Wprowadzaj płynne, stopniowe zmiany nachylenia dla drobnych odchyleń.

Przykłady zastosowań praktycznych

• Podejście ILS przy niskiej widzialności: Samoloty pasażerskie lądujące we mgle na dużym lotnisku korzystają z prowadzenia ILS, które umożliwia bezpieczne zniżanie na pas przy braku wizualnych odniesień.
• Podejście LPV na lotnisku regionalnym: Odrzutowce biznesowe i turbośmigłowe wykorzystują podejścia LPV do stabilnych zniżań na lotniskach bez ILS, zwiększając dostępność i bezpieczeństwo przy pogorszonej pogodzie.
• VASI/PAPI w warunkach widoczności: Piloci lotnictwa ogólnego używają VASI lub PAPI do stabilnych podejść, zapewniając separację od przeszkód i minimalizując ryzyko zbyt wczesnego przyziemienia.

Piloci, kontrolerzy ruchu lotniczego i operatorzy lotnisk muszą rozumieć i skutecznie wykorzystywać systemy ścieżki schodzenia – zarówno elektroniczne, jak i wizualne – by zapewnić bezpieczne, efektywne i zgodne z przepisami lądowania samolotów w każdych warunkach pogodowych.