На курс истинный: авиация может отказаться от магнитного курса к 2030 году

Переход на использование в гражданской авиации истинного курса вместо магнитного — не теория, а неизбежность. По плану, разработанному и предложенному Канадой, ICAO в 2022 году рассмотрит возможность такого перехода уже в этом десятилетии. Россия, с учетом ее географического положения, может играть активную роль в процессе подготовки и осуществления перехода. Об этом ATO.ru рассказал Владимир Нартов, заслуженный штурман РФ, директор по работе с государственными и отраслевыми организациями в России и СНГ компании Jeppesen (входит в Boeing). Владимир входит в состав международной рабочей группы по переходу с магнитного на истинный курс как представитель компании Jeppesen.

Что не так с магнитным курсом?

Почему вопрос о переходе с измерения магнитного курса на истинный появился на повестке дня?

Недостатки использования магнитного курса существенно проявляются при полетах и аэронавигационном обслуживании в районах высоких широт. "У магнитного полюса Земли есть две важные для авиации особенности. Во-первых, он не совпадает с истинным. Во-вторых, он дрейфует: за пять лет — до 50 км, — объясняет Владимир Нартов. —  Мне довелось первую половину профессиональной жизни провести в военной авиации и много летать в Заполярье. Для экипажа полеты в этих широтах порой близки к экстремальным".

В северных широтах, по мере схождения меридианов к полюсу, магнитное склонение достигает высоких значений — до 15–22 градусов, а, например, в районе Курской магнитной аномалии — до 40 градусов. В последние годы смещение географических магнитных полюсов ускорилось, что усложнило задачу по обновлению систем учета магнитных склонений и распространению соответствующей полетной информации.

Авиаторы знают, что при выполнении полетов в полярных широтах курс уходит за меняющимся значением магнитного склонения и требуется его коррекция. Первичный обзорный радиолокатор на земле также привязан к магнитному меридиану — соответственно, с изменением магнитного склонения меняется пеленг. Чем дальше самолет от места установки радиолокатора, тем больше погрешность.

ВСЕМИРНАЯ МАГНИТНАЯ МОДЕЛЬ (WMM)  2020.0
Магнитное склонение, адаптация для РПИ

Зоны, выделенные зеленым цветом, относятся к регионам, где север истинный уже применяется сегодня. Для многих аэродромов, расположенных в зонах, выделенных лиловым и желтым цветами (магнитное склонение меньше 10 гр.), нет необходимости в оперативном изменении обозначения ВПП либо они не потребуются вообще.  В остальных зонах к изменениям следует отнестись максимально ответственно. Эти зоны по большей части охватывают океанические районы, а также Канаду, США, Россию и Бразилию :: Nav Canada

Современная аппаратура позволяет эффективно компенсировать возникающие проблемы, но при использовании истинного курса они не возникают вообще. Принцип использования магнитного курса морально устарел: эта вынужденная мера исторически была связана с отсутствием точного оборудования для определения истинного курса. С его появлением более полувека назад судоходство полностью отказалось от использования магнитного курса: установить на корабль громоздкое и тяжелое инерциальное оборудование проще, чем на самолет.

"Революцию произвел переход на спутниковые системы навигации — самый простой способ измерения курса, в сочетании с инерциальными системами навигации на базе кольцевых лазерных гироскопов и системами курсовертикали, которыми в настоящее время оборудуются все воздушные суда коммерческой и деловой авиации, — объясняет Владимир Нартов. — Есть некоторые вопросы с воздушными судами авиации общего назначения, но и они решаемы. Технически сегодня вопрос не сложный".

Бортовая навигационная система современного воздушного судна изначально вычисляет истинный курс, что технически целесообразнее. Но поскольку в авиации исторически используется магнитный курс, необходимо загружать и регулярно обновлять таблицы значений магнитного склонения по всему миру. При выполнении полета система управления полетом (FMS) может обращаться к четырем различным источникам данных о магнитном склонении либо из самой FMS, либо из навигационной базы ARINC 424. Таким образом, при несовпадении данных дополнительная операция по вычислению магнитного курса содержит потенциал для ошибок.

 В Канаде подсчитали, что использование магнитного курса приводит к существенным дополнительным эксплуатационным затратам, поэтому именно канадский провайдер аэронавигационного обслуживания (ANSP) Nav Canada инициировал разработку концепции перехода на истинный курс.

Ориентацию на магнитное поле Земли в авиации становится все труднее оправдать с позиций здравого смысла. Если переход технически возможен и целесообразен, почему он до сих пор не осуществлен? 

Главная сложность

На 12-й аэронавигационной конференции Международной организации гражданской авиации ICAO в 2012 году Канада представила рабочий документ с предложением изучить вопрос о целесообразности перехода на использование в гражданской авиации истинного значения курсов вместо магнитного. На следующей, 13-й аэронавигационной конференции ICAO в 2018 году эта же страна предложила осуществить глобальный переход на истинное значение курсов к марту 2030 года и взялась разработать два документа: эксплуатационную концепцию (ConOps) и план ее внедрения в воздушном пространстве Канады. Эти документы будут представлены в 2022 году и могут использоваться как основа для разработки стандартов и рекомендуемой практики ICAO (SARPs). Уже сейчас истинный меридиан используется в качестве опорного в северной половине воздушного пространства Канады. Интерес к практикам Nav Canada выразила и Федеральная авиационная администрация США (FAA).

По инициативе Канады Международная ассоциация институтов навигации (IAIN) создала специальную рабочую группу для изучения и обоснования перехода в гражданской авиации от измерения и использования магнитного курса на истинный: Aviation Heading Reference Transition Action Group (AHRTAG). В группу сейчас входят 22 специалиста из Канады, Австралии Великобритании, Нидерландов, России, США, Франции и Японии, в том числе представители производителей авиационной техники и авиационного оборудования. С начала 2021 года группа проводит онлайн-заседания ежемесячно. В середине декабря 2021 года AHRTAG представила презентацию о статусе вопроса на заседании рабочей группы ICAO в Брюсселе и получила одобрение на продолжение работы.

В результате всестороннего изучения вопроса группа пришла к выводу, что самая большая сложность в процессе перехода — это инертность отрасли. Данный вывод озвучила IAIN: "Единственной проблемой при попытке внедрить это изменение во всем мире будет инертность: задействовано большое количество стран и внести кардинальные изменения одномоментно будет сложно".

Что потребуется сделать

Переход в разной степени коснется всех участников отрасли: регуляторов, провайдеров аэронавигационного обслуживания (АНО) и аэронавигационной информации (АНИ), эксплуатантов, аэропорты, производителей воздушных судов. Самая объемная и трудозатратная часть работы ляжет на провайдеров АНО и АНИ. "Это комплексное мероприятие, которое требует серьезной координации, — говорит Владимир Нартов. — Сегодня все изменения регулируются циклом AIRAC: каждые 28 дней в определенную дату государство вносит изменения в Сборник аэронавигационной информации (AIP). По плану ConOps, Канада предлагает за полгода до запланированного перехода объявить мораторий на внесение изменений, кроме критичных. В этот период публикации будут подлежать только изменения, касающиеся перехода от системы отсчета магнитного курса к системе отсчета истинного курса. Таким образом, по мнению канадских специалистов, полгода может быть достаточно, чтобы этот огромный объем информации обработать".

Далее в согласованную дату необходимо будет сменить опорный меридиан выставки наземных маяков VOR, то есть единовременно развернуть их на "0", убрав магнитное склонение. То же самое проделать с наземными радиолокаторами. В ряде аэропортов потребуется нанести новую маркировку нумерации взлетно-посадочных полос. Пилотам же вносить существенные изменения в свои процедуры не придется. "В целом по отрасли заинтересованные стороны обладают необходимым опытом и знаниями для выполнения данного перехода", — считают в AHRTAG.

Канада предлагает осуществить переход во всем мире одновременно. "Но, возможно, это слишком амбициозный план в силу масштаба проекта, — комментирует Владимир Нартов. — Базы данных, маяки VOR и радиолокаторы, ВПП — это огромная работа  и существенные затраты. В мире более 20 тыс. только коммерческих аэродромов". Огромную часть работы по разработке плана и координации мероприятий предстоит проделать отраслевым институтам и регулирующим органам на международном и национальном уровнях. 

По мнению участников группы AHRTAG, постепенный переход на истинный курс возможен. "В гражданской авиации много аспектов, где есть различия, связанные с теми или иными особенностями государств, — напоминает Владимир Нартов. — Такие различия подразумевают определенные сложности, но они не критичны. Приложение 19 к Конвенции о международной гражданской авиации  "Управление безопасностью полетов" содержит четко отработанные процедуры и процессы оценки рисков. Этот переход также подлежит оценке рисков".

Возможная роль и интересы России

Россия, учитывая близость к полюсу в северных широтах, где проходят транзитные и кросс-полярные маршруты, потенциально заинтересована в том, чтобы быть в авангарде работы по переходу на истинный курс. Страна может провести исследовательские работы и со своей стороны формировать график и процедуры перехода. Но пока, похоже, российское авиационное сообщество недостаточно информировано о том, какая работа проводится в мире по данному направлению.

"Можно действовать на опережение, продвигая на различных площадках ICAO свои национальные интересы, ведь у каждой страны масса деталей и тонкостей. Сейчас есть шанс большему количеству российских организаций рассмотреть возможность присоединиться к работе группы AHRTAG и организовать процесс с учетом интересов России", — уверен Владимир Нартов. Несмотря на масштабы, проект перехода на истинный курс неизбежно состоится. "В обозримой истории гражданской авиации было несколько столь же глобальных процессов. Например, мир перешел на RVSM, к RNAV и RNP. Это совершенно другие методы навигации, но эволюцию не остановить", — уверен Владимир Нартов.