Ilmailun navigaatio- ja valvontalaitejärjestelmien Liikenteen turvallisuusvirasto Trafi

Transkriptio

1 Ilmailun navigaatio- ja valvontalaitejärjestelmien strategia Suomessa vuosille Liikenteen turvallisuusvirasto Trafi Trafin julkaisuja Trafis publikationer Trafi Publications 29/2012

2 Ilmailun navigaatio- ja valvontalaitejärjestelmien strategia Suomessa vuosille Liikenteen turvallisuusvirasto Trafi Liikenteen turvallisuusvirasto Trafi Trafiksäkerhetsverket Trafi Helsinki Helsingfors 2012 ISBN ISSN

3 ALKUSANAT EU on velvoittanut jäsenvaltionsa toteuttamaan Single European Sky (SES) I ja II asetuksissa kuvattuja toimintamalleja ilmaliikennepalvelun järjestämisessä. SES-asetusten tavoitteena on Euroopan ilmaliikenteen kapasiteetin, turvallisuuden ja tehokkuuden lisääminen. Näiden tavoitteiden käytännön suunnittelu ja toteuttaminen tapahtuu SESAR ohjelman (Single European Sky ATM Research) kautta. SESAR on ohjelma Euroopan ilmaliikenteen hallinnan modernisoimiseksi ja se toimii SES -tavoitteiden toteutuksen teknisenä pilarina. Euroopan komissio hyväksyi osana SESAR:n toteutusta European ATM master planin, jossa on määritetty kehitystä koskevat yleistavoitteet Euroopassa. Jäsenvaltioiden tulee laatia tämän pohjalta kansalliset suunnitelmat ohjelmien toteuttamiseksi. Tämä strategia on Suomen kansallinen suunnitelma ja se on valmisteltu yhteistyössä sotilasilmailun viranomaisen kanssa, kuullen ilmailun sidosryhmiä. Helsingissä, 15. marraskuuta 2012 Pekka Henttu ylijohtaja Liikenteen turvallisuusvirasto Trafi

4 Sisällysluettelo 1 Johdanto Nykytila Navigaatiojärjestelmät Reittisuunnistus Lähestymisalueen tulo- ja lähtömenetelmät Lähestymismenetelmät Ilmailun valvontalaitejärjestelmät European Air Traffic Management Master Plan Eurocontrolin navigaatiostrategia ja navigaatioinfrastruktuuri Kansallinen navigaatio- ja valvontalaitejärjestelmien kehitys Valtion- ja sotilasilmailun huomioiminen kehitystyössä Ilmailun navigaatiojärjestelmät Suunniteltu aikataulu perinteisten navigaatiolaitteiden (VOR/NDB) poistolle Suomessa Ilmailun valvontalaitejärjestelmät Uudet teknologiat ADS-B MLAT/WAM Aikaperiodi (Service Level 0-1) Aikaperiodi (Service Level 2) Aikaperiodi (Service Level 3) Aikaperiodi (Service Level 4) Aikaperiodi (Service Level 5)... 14

5 1 Johdanto EU on velvoittanut jäsenvaltionsa toteuttamaan Single European Sky (SES) I ja II asetuksissa kuvattuja toimintamalleja ilmaliikennepalvelun järjestämisessä. Asetusten tavoitteena on Euroopan ilmaliikenteen kapasiteetin, turvallisuuden ja tehokkuuden lisääminen. Näiden tavoitteiden käytännön suunnittelu ja toteuttaminen tapahtuu SESAR ohjelman (Single European Sky ATM Research) kautta. SESAR on ohjelma Euroopan ilmaliikenteen hallinnan modernisoimiseksi ja se toimii SES - tavoitteiden toteutuksen teknisenä pilarina. Lennonvarmistusjärjestelmien eri ohjelmien käyttöönotto tapahtuu vaiheittain. Euroopan komissio hyväksyi osana SESAR:n toteutusta European ATM master planin, jossa on määritetty kehitystä koskevat yleistavoitteet Euroopassa. Jäsenvaltioiden tulee laatia tämän pohjalta kansalliset suunnitelmat ohjelmien toteuttamiseksi. Tämä strategia on Suomen kansallinen suunnitelma. Puolustusvoimat tulee laatimaan lisäksi tarkennetun suunnitelman, jolla mahdollistetaan tässä strategiassa mainittujen sotilasilmailun suuntalinjojen toteutuminen huomioiden toimintansa erityispiirteet. Euroopan Komission poliittinen visio ja korkean tason SES-tavoite on (Ref. ATM Master Plan 1.0, vertailutasona vuosi 2004): - kolminkertaistaa ilmaliikenteen kapasiteetti ja vähentää viivästyksiä ilmassa ja maassa - vähentää lentoturvallisuutta vaarantavia tapahtumia siten että tapahtumat eivät lisäänny vuoden 2004 tasosta vaikka liikennemäärät kasvavat. - mahdollistaa 10% supistukset ympäristövaikutuksille - pienentää 50% ATM-palvelusta aiheutuneita kuluja Oheiset tavoitteet eivät ole realistisesti mahdollisia mikäli lennonvarmistuspalvelujen järjestelyjen nykytilaan ei tehdä radikaaleja muutoksia. Muutoksista aiheutuu ylimääräisiä kustannuksia ilmatilan käyttäjille mm. uusien laitteistojen hankinnan takia. Muutosten kustannusvaikutusten lisäksi niiden toteuttamiseen vaikuttaa myös järjestelmien kehityksen ja hankinnan aikajänne. Tämä luo haastetta erityisesti sotilasilmailussa. Tästä syystä kansallisia päätöksiä tehtäessä on varmistuttava siitä, että sotilasilmailun toimintaedellytykset lakisääteisten tehtävien hoitamiseksi säilyvät myös tulevaisuudessa. Muutosten yhteydessä tulee huomioida kaikkien kansallisten toimijoiden lakisääteisten (mm. Aluevalvontalaki) tehtävien vaatimukset. Kansainvälinen siviili-ilmailujärjestö ICAO on laatinut osaltaan Global Air Navigation Plan:n ja Performance Based Navigation (PBN) konseptin, näillä tavoitellaan aluesuunnistusmenetelmien (RNAV) maailmanlaajuista harmonisointia ja käyttöönottoa. ICAO suosittelee PBN-konseptin mukaisten menetelmien käyttöönottoa vuoteen 2016 mennessä kaikkialla, missä RNAV-operaatioille on tarve. Euroopan Komissio seuraa ja vastaa siitä että ATM Master Plan on linjassa ICAO:n Global Air Navigation Plan:in kanssa. Näiden eri ohjelmien yhteensovittamisesta vastaa SESAR Joint Undertaking, joka on Euroopan Neuvoston regulaatiolla (EU) Nro 219/2007:llä perustettu julkisyksityinen yhtiö. SESAR JU:n tehtävänä on yhtenäisen eurooppalaisen ilmatilan muodostamisessa (SES) tarvittavan teknologian kehittäminen ja käyttöönoton mahdollistaminen. SESAR JU:n kuuluvia julkisyhteisöjä ovat EU ja Eurocontrol. 1

6 Tässä dokumentissa kuvataan navigaatiojärjestelmien tulevaisuuden kehittämislinjat infrastruktuurin ja lentomenetelmien osalta. Tätä dokumenttia päivitetään tarvittaessa. 2 Nykytila Eurocontrolin ja ICAO:n näkemykset navigaatiojärjestelmien ja niihin pohjautuvien lentomenetelmien kehityksestä ovat pitkälti yhtenevät. Reitti- ja lähestymismenetelmät siirtyvät yhä enemmän satelliittiperustaisiksi aluenavigaatiomenetelmiksi. Suomessa käytössä olevat konventionaaliset navigaatiolaitteet perustuvat maalaitteista tuotettuun signaaliin ja sen käyttöön/koodaamiseen ilma-aluksessa. Eri maalaitteiden tuottaman paikannustiedon lopputuloksena ilma-alus pystyy määrittämään sen kulloisenkin maantieteellisen sijainnin tarkasti. Eri järjestelmien tuottama paikannustiedon tarkkuus riippuu ko. järjestelmän teknologiasta, ilma-aluksen sijainnista suhteessa maa-asemaan, laitteen fyysisestä asennuspaikasta sekä olosuhteista. Nämä Suomessa käytössä olevat konventionaaliset navigaatiolaitteet ovat yleisesti jo ikääntyneitä. Näiden vanhentuvien laitteiden uusiminen on kallista ja toisaalta laitteiden ylläpitäminen on haasteellista. Konventionaaliset ilmailun valvontajärjestelmät perustuvat maalaitteilla tuotettuun ilmatilannekuvaan, uuden teknologian mukainen ilmailun valvontajärjestelmä perustuu ilma-aluksien tuottamaan paikkatietoon. Tämä edellyttää toimivaa uuden teknologian mukaista navigaatiojärjestelmää. Suomessa on aikanaan päädytty integroituun ilmailun valvontajärjestelmään, jossa siviili- ja sotilasilmailu käyttää suurelta osin samoja lennonvarmistusjärjestelmiä. Tämän on katsottu olevan kaikkien osapuolien kannalta kustannustehokkain tapa järjestää palvelut. Vastuut palvelujen tuottamisesta on jaettu puolustusvoimien ja lennonvarmistuspalvelun tarjoajien välillä Uuden teknologian hyödyntäminen navigaatio- ja valvontajärjestelmissä on kansainvälinen suuntaus ja toimintaa ohjaavien järjestöjen linjausten mukainen malli. Uudet teknologiat tuottavat laadukkaan navigaatiotiedon ilmatilan käyttäjille nykyistä konventionaalista laitekantaa huokeammalla investointi- ja käyttökuluilla. Tämä kuitenkin edellyttää ilma-alusten varustamista uuden teknologian järjestelmillä. Muutoksista aiheutuu kustannuksia ilmatilan käyttäjille. Uusi teknologia mahdollistaa myös ilmatilan käyttäjille entistä paremmin ilma-alusten navigaatiojärjestelmiin tehtyjen investointien hyödyntämisen. 2.1 Navigaatiojärjestelmät Reittisuunnistus Suomessa julkaistut ATS-reitit perustuvat aluesuunnistusnavigaatioon (RNAV). Liikenneilmailun käyttämissä ilma-aluksissa on pääsääntöisesti jo uuden teknologian hyödyntämiseen tarvittavat järjestelmät ja reittisuunnistusvaatimukset perustuvat jo nyt aluesuunnistusjärjestelmiin (Basic RNAV vaatimus FL 95+). Valtion ilmailun ja yleisilmailun osalta lentokoneiden varustetaso ei kaikilta osin täytä uuden teknologian vaatimuksia. Reittisuunnistukseen kykenemättömille ilma-aluksille taataan operointimahdollisuus antamalla tutkapalvelua. 2

7 2.1.2 Lähestymisalueen tulo- ja lähtömenetelmät Tulomenetelmillä tarkoitetaan menettelyä, jolla ilma-alus liittyy valittuun lähestymismenetelmään suorittaakseen laskeutumisen kiitotielle. Lähtömenetelmällä tarkoitetaan menettelyä, jolla ilma-alus lentää lentoonlähdön jälkeen liittyäkseen lentoreittiin. Aluesuunnistusjärjestelmiin perustuvia tulo- ja lähestymismenetelmiä on jo suunniteltu lähes kaikille lentoasemille Suomessa. Pääsääntöisesti tulo- ja lähtömenetelmät pohjautuvat VOR-laitteistoihin. Varsinaisia vakiotulo- (STAR) ja vakiolähtömenetelmiä (SID) on julkaistu yhteistoimintalentoasemille, sekä vilkkaimmille kaupallisen liikenteen kentille. Helsinki-Vantaalla SID/STAR-menetelmät ovat aluesuunnistukseen perustuvia tarkkuus aluesuunnistusmenetelmiä (P-RNAV). Lentoasemat joilla ei ole VORia, lentomenetelmät perustuvat NDB:hen. RNAV GNSS (only) STAR-menetelmiä on julkaistu 12 lentoasemalle Suomessa. RNAV GNSS (only) SID-menetelmiä ryhdytään julkaisemaan vuodesta 2012 alkaen Lähestymismenetelmät Suomessa käytössä olevat lähestymismenetelmät ovat pääasiallisesti kolme konventionaalista lähestymismenetelmää ja yksi satelliittiteknologiaan perustuva menetelmä, näillä kullakin on erilainen tekninen tausta ja siten eri lähestymisminimit: - ILS tarkkuuslähestymisjärjestelmä - VOR/DME ei-tarkkuuslähestymismenetelmä - NDB ei-tarkkuuslähestymismenetelmä - RNAV ei-tarkkuuslähestymismenetelmä Kaikilla Suomen lentoasemilla pois lukien Malmin lentoasema on vähintään yksi tarkkuuslähestymismenetelmä (ILS) päälähestymissuuntaan. Päälähestymissuuntaan sekä toissijaiseen lähestymissuuntaan on julkaistu vähintään yksi eitarkkuuslähestymismenetelmä (VOR/DME tai NDB). RNAV (GNSS) eitarkkuuslähestymismenetelmät on julkaistu kaikille lentoasemille. Nykyisessä tilanteessa menetelmien vikasietoisuus on erittäin hyvä, koska varamenetelmiä on yleensä useita. Pystysuuntaisella opastuksella varustettuja RNAV (GNSS) lähestymismenetelmiä (APV) on julkaistu Baro VNAV spesifikaatioiden mukaisesti 14:lle lentoasemalle ja näitä menetelmiä tullaan julkaisemaan noin 5 lentoaseman vuositahdilla aina vuoteen 2016 asti, jolloin kaikilla lentoasemilla on julkaistu APVmenetelmät. ATS-yksiköiden toimintamenetelmiä pystytään toteuttamaan ilmatilan käyttäjille joustavammaksi ja tehokkaammiksi mikäli konventionaalisista menetelmistä siirrytään ATS-valvontajärjestelmiin perustuvaan lennonvarmistuspalveluun. Tällöin tarve laajoille uusille konventionaalisille maahan sijoitetuille järjestelmähankinnoille poistuu ja samalla ilmailijoille voidaan taata parempaa palvelua laajemman valvontajärjestelmäpeiton avulla. Tämä edellyttää kuitenkin ilmatilaa käyttäviltä operaattoreilta lisäinvestointeja, koska ilmatilassa toimiminen edellyttää uusien järjestelmävaatimusten mukaisten navigointilaitteiden hankkimista ilma-aluksiin. Osa operaattoreista on toteuttanut laitehankinnat jo etupainoisesti. 3

8 2.2 Ilmailun valvontalaitejärjestelmät Suomessa on käytössä ilmailun valvontajärjestelmänä perinteiset tutkalaitteet. Eri tutkajärjestelmiä ovat toisiotutka SSR ja ensiötutka - PSR. Toisiotutkan toimintaperiaate perustuu ilma-alusten toisiotutkavastaajan lähettämään vastaussignaaliin tutkalaitteelle. Ensiötutkan toiminta ei edellytä ilma-aluksen erillistä tutkavastainta. Suomessa lennonvarmistuspalvelujen tarjoaja(t) keskittyvät jatkossa luomaan edellytykset uusien, lentolaitteen omaan paikannuskykyyn perustuvien teknologioiden käyttöön ilmatilan valvonnassa. Puolustusvoimat vastaavasti kehittää ja ylläpitää lentolaitteesta riippumattomia valvontajärjestelmiä. Valvontavastuiden ja tehtävien jakautuminen määritellään laissa, asetuksissa, sekä valtion/omistajan ohjauksen mukaisesti. 3 European Air Traffic Management Master Plan Euroopan Unionin neuvosto antoi päätöksen, jolla European Air Traffic Management Master Plan vahvistettiin ensimmäiseksi SESAR-projektin versioksi. ATM Master Plan on elävä dokumentti, jonka tavoitteena on vaiheittainen SESAR tavoitteiden käyttöönotto Euroopassa (roadmap). SESAR tähtää uuden teknologian kehittämiseen ilmatilan hallinnassa (ATM), varmistaen turvallisen ja tehokkaan ilmaliikenteen Euroopan ilmatilassa seuraavien 30 vuoden aikana. Euroopan Komissio tukee Euroopan neuvoston päätöstä SESAR Master Plan:n vahvistamisesta ja tunnistaa myös, että dokumentti on elävä ja siihen voi tulla muutoksia. SESAR projekti sisältää useita käyttöönottosuunnitelmia, jotka asettavat perustan uuden ATM-konseptin kehittämiseen ja käyttöönottoon. Tärkeimpinä tavoitteina on: - ilmatilan tehokkaampi käyttö. Nykyisin käytössä olevat järjestelmät (maassa ja ilmassa) rajoittavat ilmatilan tehokasta käyttöä. Ilmatilan käytössä siirrytään ilma-alusten suorituskykyä tukevaan suuntaan - yhteinen, kaikkia osapuolia kuuleva ilmatilan suunnittelu Euroopan tasolla - dynaaminen ilmatilanhallinta, jonka perustana on läheinen yhteistyö siviili ja sotilasilmailulla - uusien teknologioiden käyttöönotto, joilla taataan tehokkaampi ilmatilan käyttö - parantaa turvallisuutta ja tehokkuutta kehittyneillä ilmatilan hallinnan työkaluilla, joiden avulla taataan turvallisuus ilman että lisätään henkilön työkuormaa Vuonna 2005 Euroopan Komissio asetti poliittisen tavoitteen ja vision korkean tason tavoitteiksi SES:lle ja sen teknologiselle pilarille SESAR:lle (2020+): - kolminkertaistaa ilmaliikenteen kapasiteetti ja vähentää viivästyksiä ilmassa ja maassa - vähentää lentoturvallisuutta vaarantavia tapahtumia, siten että tapahtumat eivät kasva vuoden 2004 tasosta vaikka liikennemäärät kasvavat. - mahdollistaa 10% supistukset ympäristövaikutuksille - pienentää 50% jokaisen yksittäisen lennon ATM-palvelusta aiheutuneita kuluja 4

9 SESAR määrittelyvaiheessa päätettiin, että ATM (Air Traffic Management) voi merkittävästi edistää asetettuja tavoitteita. Vuoden 2020 tavoitteiksi asetettiin: - Ilmaliikenteen kapasiteetin 73% kohottaminen vuoden 2004 tasosta - ATM vaikutteisten onnettomuuksien ja tapahtumien määrä ei saa nousta, vaikka liikennemäärät kasvavat - jokaisen lennon ympäristövaikutukset vähenevät 10% vuoden 2005 tasosta - 10% polttoainesäästöt lentoa kohden - lentomelun pienentäminen - jokaisen lennon ATM-johdannaiset kustannukset pienenevät 50% SESAR käyttöönotto sisältää 3 käyttöönottopakettia (Implementation Package - IP), joilla tavoitellaan operatiivisia parannuksia ja yhtenäistä käyttöönottoa. 5

10 ATM Master Plan SESAR Implementation Packages (IP) and Service Levels (SL) Tarkemmat käyttöönottopakettien käyttöönottosuunnitelmat on kuvattuna European Air Traffic Management Master Plan:ssa. SESAR Joint Undertaking (SESAR JU) on vastuussa ATM Master Plan:in hallinnoinnista ja käyttöönotosta. Euroopan komissio toimittaa Euroopan neuvostolle ja parlamentille raportteja siitä miten SESAR JU on edennyt ATM Master Plan:in käyttöönotossa. Komissio seuraa myös ohjelman yhtenevyyttä ICAO:n Global Implementation Plan:in kanssa. ATM Master Plan on avainasemassa yhtenäisen eurooppalaisen ilmatilan (SES) käyttöönotossa, koska se edesauttaa nykyisten ATM-järjestelmien teknologista kehitystä ja käyttöönottoa. Nämä toimet tukevat SESAR ATM -konseptia ja ne ovat avainasemassa edistämään SES:n yhteiskunnallisia tavoitteita. Tässä strategiassa kuvataan navigaatiojärjestelmien tulevaisuuden kehittämislinjat sekä infrastruktuurin, että lentomenetelmien osalta. Suunnitelmat on kuvattu aikajanalla, joka on sama kuin edellä European ATM Master Plan:ssa. 6

11 4 Eurocontrolin navigaatiostrategia ja navigaatioinfrastruktuuri Eurocontrollin julkaisemassa navigaatiostrategiassa konventionaaliset (perinteiset) suunnistuslaitteet pl. ILS korvataan vähitellen satelliittipohjaisilla menetelmillä. Siirtymävaiheessa säilytetään erityisesti etäisyydenmittauslaitteet (DME:t) ja valikoituja VOR-laitteita, mutta VOR- ja NDB laitteistoja ei enää korvata uusilla. Eurocontrollin navigaatiostrategian mukaan perinteisistä VOR- ja NDB- asemista luovutaan asteittain. Vuoteen 2015 mennessä luovutaan kaikista NDB asemista ja valikoituja VOR asemia säilytetään vuoteen 2020 saakka. Yleis- ja sotilasilmailu tukeutuu lisääntyvässä määrin satelliitti- ja DME/GNSS RNAV aluenavigaatiojärjestelmiin. Eurocontrollin julkaisemassa navigaatiostrategiassa kuvataan myös miten eri navigaatiomenetelmien kehityksen oletetaan johtavan satelliittipohjaisten menetelmien käyttöön. Eurocontrol:n käyttöönottosäännöstöluonnoksen (IR Surveillance Performance & Interoperability Requirements) mukaisesti ilmaliikennepalvelun tarjoaja on velvoitettu käsittelemään myös sellaisia valtion ilma-aluksia, joilla ei ole säännöstön mukaista teknistä kykyä, joka siviili-ilmailulta vaaditaan. Valtioiden on julkaistava käyttöönottosäännöstön luonnoksen mukaan menetelmät, joilla näitä valtion ilmaaluksia ilmatilassa käsitellään ja Ilmaliikennepalvelun tarjoajan on sovittava tästä vuosittain valtion kanssa. Eurocontrollin navigaatiostrategiassa valtion ilma-aluksia koskeva velvoite kohdistuu mennessä vain S-moodivalmiuteen, ei ADS-B tasoiseen järjestelmään. ADS-B vaatimus koskee mennessä vain kuljetuskoneita (> 5700 kg tai >250 kts). Eurokontrollin navigaatiostrategiassa on näiden osalta määritetty mahdollisuus tehdä poikkeuksia mm. vaikeisiin teknisiin syihin ja tuotantorajoituksiin perustuen tai siihen, että kalusto poistuu mennessä. 7

12 8

13 5 Kansallinen navigaatio- ja valvontalaitejärjestelmien kehitys Suomen kansallinen ilmailun navigaatio- ja valvontastrategia on laadittu huomioiden ATM Master Plan. Ilmailun navigaatio- ja valvontalaitejärjestelmää on tarkoitus kehittää tämän kansallisen strategian mukaisesti. Kehittämistyö tarkoittaa uusien navigaatio- ja valvontalaitejärjestelmien käyttöönottoa ja asteittaista luopumista perinteisistä järjestelmistä. Konventionaaliset (perinteiset) suunnistuslaitteet pl. ILS korvataan vähitellen satelliittipohjaisilla menetelmillä. Siirtymävaiheessa säilytetään erityisesti etäisyydenmittauslaitteet (DME:t) ja valikoituja VOR-laitteita, mutta VOR- ja NDB laitteistoja ei enää korvata uusilla. Lennonvarmistuksen valvontalaitejärjestelmien kehittämisessä siirrytään asteittain ilma-alusten laitteiden tuottamaan paikkatietoon. Perinteiset toisiotutkat korvataan osittain nykyaikaisilla multilaterointiin perustuvilla valvontajärjestelmillä ja myöhemmin ilma-alusten laitteiden tuottamalla paikkatiedolla, joka välitetään teknisesti lennonjohdon näyttölaitteille. Uudet laitevaatimukset siviili-ilma-aluksille toteutetaan komission voimaansaattamispäätöksillä. Vanhentuvien järjestelmien poistaminen (esim. VOR, NDB) yhteen sovitetaan palveluntarjoajien ja ilmatilan käyttäjien kesken siten, että saavutetaan riittävä siirtymäaika. Yksittäisten NAV-laitteiden poiston osalta Trafi toteuttaa käyttäjien kuulemisen ennen lopullista päätöstä laitteen käytöstä poistamisesta. Tämän strategian mukainen aikataulu on suuntaa antava. Aikarajoja aikaistamiseen / myöhästymiseen vaikuttaa mm. tekninen kehitys, palvelutasovaatimukset ja mahdolliset lainsäädännölliset muutokset. Sotilasilma-alukset päivitetään uusien vaatimusten mukaisiksi pääsääntöisesti niiden uusinnan yhteydessä. Käytössä olevien ilma-alusten varustelua kehitetään Puolustusvoimien kehittämisohjelman sallimissa rajoissa, painopisteen ollessa kuljetus- ja yhteyskonekalustossa. Hävittäjäkaluston osalta huomioidaan kansainvälisen toiminnan edellyttämät vaatimukset. 5.1 Valtion- ja sotilasilmailun huomioiminen kehitystyössä Tässä navigaatiostrategissa edellytetään palveluntarjoajaa toteuttamaan navigaatiojärjestelmien kehitystoimet siten, että valtion ilma-aluksille ja sotilasilmaaluksille kyetään takaamaan sen tarvitsemat navigaatiopalvelut. Sotilasilmailun viranomaisyksiköllä on oikeus hyväksyä sotilasilma-alukset toimimaan Suomen ilmatilassa riippumatta siviili-ilmailulle asetettavista laitevaatimuksista. Sotilasilmailun poikkeukset siviili-ilmailun laitevaatimuksista annetaan ilmailulain mukaisesti. Kaikkia sotilasilma-aluksia ei tulla varustamaan 1090ES-tekniikalla toteutettavalla ADS-B lähetys- ja vastaanottokyvyllä. Ilmavoimat ja Finavia tekevät läheistä yhteistyötä, jotta järjestelmäkehitys palvelee mahdollisimman hyvin molempien osapuolien tilannekuvatarpeita. Suunnittelun lähtökohtana on ilmaliikenteen operointimahdollisuudet ja palvelun saaminen koko valtakunnan alueella ilman tiukkaa laitejärjestelmäsidonnaisuutta. 9

14 5.2 Ilmailun navigaatiojärjestelmät Suomessa aletaan asteittaisesti luopua perinteisistä navigaatiolaitteista. Uusien lentomenetelmien suunnittelussa noudatetaan ICAO Performance Based Navigation (PBN) konseptia, sekä EUR ATM-master Plan:a. Uudet menetelmät ovat navigaatiotarkkuudeltaan perinteisiä menetelmiä tarkempia, ja suunnittelu ei ole sidottu maalaitteen fyysiseen sijaintiin Suunniteltu aikataulu perinteisten navigaatiolaitteiden (VOR/NDB) poistolle Suomessa VOR-laitteet: - EFET / ENO EFKI / KNI EFSA / SVL EFJO / JNS EFPO / PRI EFKS / KLA EFLP / VIL EFMA / MAR EFVA / VAS EFHK / PVO EFHK / HEL EFKA / KAU EFUT / UTT EFJY / LNE EFKU / VEH EFTU / RUS EFOU / OUK EFRO / ROI EFTP / PIR EFHA / HAL NDB-laitteet - Laitteet poistetaan asteittain vuoteen 2016 mennessä. 5.3 Ilmailun valvontalaitejärjestelmät Perinteisiä ilmailun valvontajärjestelmiä ovat tutkalaitteet, joiden teknologia perustuu joko ilma-aluksessa olevaan toisiotutkavastaimeen (toisiotutka SSR) tai pulssimuotoiseen radiosignaalin etenemiseen tutka-antennista ilma-aluksen pinnalle ja siitä takaisin tutka-antenniin siroavaan heijastukseen (ensiötutka PSR). Toisiotutka havaitsee vain sellaisen kohteen, joka lähettää tunnustaan tutkalle. Jos ilma-aluksessa ei ole tunnusta lähettävää laitetta, tai laite on suljettu/epäkunnossa, ilma-alusta ei voida havaita toisiotutkalla. Yhteisenä kummallekin teknologiselle ratkaisulle on fyysinen isokokoinen ja pyörivä tutka-antenni, jonka käyttökulut ovat verrattain suuret siihen liittyvien kuluvien osien ylläpidon seurauksena. Tutkalaitteen tarkkuus ja käyttöalue riippuu siinä käytettävän teknologian lisäksi sen sijainnista, antennin fyysisestä muodosta/koosta, pulssintoistotaajuudesta, antennin pyörimisnopeudesta ja pulssin lähetystehosta. 10

15 5.3.1 Uudet teknologiat ADS-B Uusina ilmailun valvontajärjestelminä on markkinoille tullut ilma-alusten omaan paikannuskykyyn perustuva ADS-B ja toisiotutkavastaimeen perustuva MLAT/WAM järjestelmät. Kumpikin uusi teknologia perustuu datan käsittelyyn ja prosessointiin ilman maalaitteiden mekaanisesti pyöriviä osia (vrt. perinteinen tutkalaite) Tässä ilmailun valvontalaitejärjestelmästrategiassa esitetty ilmailun valvontamenetelmä perustuu transponderien käyttöön. Yksinomaan ilma-alusten navigointijärjestelmiin perustuvaan paikantamiseen perustuva ilmailun valvontajärjestelmä sisältää haasteita: - Ilmaliikennepalveluiden tarjoamisen turvaaminen ilma-alusten paikannustiedon tuottavien järjestelmien häiriötilanteissa ilmatilannekuvan perustuessa ilmaalusten omiin paikannusjärjestelmiin ADS-B järjestelmissä toiminta perustuu maa-asemaan, joka vastaanottaa ilmaaluksen itse paikantaman ja lähettämän paikka- ja tunnistetiedon. Lähetys tapahtuu radiosignaalia hyödyntäen ja paikkatieto voi perustua konventionaaliseen paikannukseen tai satelliittiteknologian avulla tuotettuun paikkainformaatioon. ADS-B lähetin ilma-aluksessa edellyttää ilma-alukselta modernia avioniikkalaitteistoa, mikä löytyy lähes kaikista siviilikäyttöön tarkoitetuista liikenneluokan ilma-aluksista jo tänään, mutta harvoin yleisilmailuun tarkoitetuista tai valtion ilma-aluksesta. ADS-B teknologisena rajapintana toimii toisiotutkataajuus 1090MHz. Järjestelmä hyödyntää toisiotutkajärjestelmän sisällä olevaa MODE-S datansiirtomahdollisuutta paikannus- ja tunnistetiedon välittämiseen MLAT/WAM Perinteiseen toisiotutkavastaimeen perustuva multilateraalinen paikannusjärjestelmä Multi Lateralation - MLAT tai Wide Area Multilateration WAM hyödyntää kaikissa liikenneilmailun ja sotilasilmailun käyttämissä ilma-aluksissa olevia toisiotutkavastaimia (Mode A/C). Paikannus tapahtuu perinteiseen tutkalaitteeseen nähden poikkeavasti ristiinpeilaamalla ja keskenään vertaamalla toisiotutkalähteen vastaanottoaikaa. Teknologian avulla paikannetaan perinteiseen tutkalaitteeseen nähden erittäin tarkasti ja merkittävästi edullisemmilla perustamiskustannuksilla ilmaaluksen reaaliaikainen sijainti. Suomen maantieteellinen alue voidaan kattaa neljällä tai viidellä WAMjärjestelmällä sijoittaen yhteen järjestelmään radioasemaa. Tällöin seurannan alakatveeksi muodostuisi sijainnista riippuen FT. Jokainen järjestelmään liittyvä WAM-järjestelmän radioasema toimii myös ADS-B lähetteen vastaanotinasemana, jolloin WAM/MLAT järjestelmä samalla mahdollistaa ADS-B tyyppisen lähetyksen vastaanoton. Tällöin ADS-B seurannan alakatve on WAMjärjestelmän tuottamaa alakatvetta matalammalla. WAM-järjestelmän muodostama paikannustarkkuus on riippuvainen seurattavan kohteen sijainnista suhteessa järjestelmään liittyviin maa-asemiin. Yleisenä toteamuksena voidaan sanoa WAM-järjestelmän tuottavan aina tarkempaa paikannusinformaatiota kuin perinteinen tutkalaite. Tämä johtuu pyörivän ja radioteknisesti antennielementin itsessään aiheuttaman epätarkkuuden jäädessä pois. Kaikki anten- 11

16 nit ovat staattisia lähetys/vastaanottimia, joiden ylläpitokustannukset ovat pienemmät kuin perinteiset pyörivien tutka-antennien. 5.4 Aikaperiodi (Service Level 0-1) Toiminnallisen ilmatilalohkon (FAB -Function Air space Block) perustaminen Suomen, Norjan, Viron ja Latvian kesken ICAO:n PBN konseptin mukaisten navigaatiospesifikaatioiden käyttöönotto lennonsuunnittelussa (FPL) Muutostyö aloitetaan nykyisten navigaatiospesifikaatioiden muuttamiseksi. - Nykyiset P-RNAV menetelmät muutetaan -> RNAV 1 menetelmiksi (+/- 1NM 95% lentoajasta) - Nykyiset B-RNAV menetelmät muutetaan -> RNAV 5 menetelmiksi (+/- 5NM 95% lentoajasta) - Nykyiset GPS menetelmät muutetaan -> GNSS (RNP APCH) menetelmiksi Liikenteen turvallisuusvirasto tekee päätöksen siitä, mitä mahdollisia lisävaatimuksia lentotoiminnan harjoittajat tarvitsevat saadakseen RNAV 1 kelpoisuuden jo olemassa olevalle P-RNAV kelpoisuuden omaavalle ilma-alukselle. - P-RNAV / TGL-10 hyväksyntä on muutettavissa RNAV 1 hyväksynnäksi, mikäli ilma-alus on hyväksytty DME/DME perusteisesti. Tällöin tulee täyttää lisävaatimukset jotka ovat asetettu TGL-10, kappaleessa 3, (DME/DME only) tai (DME/DME/IRU). Mikäli ilma-alus on hyväksytty GNSS perusteisesti, lisävaatimuksia RNAV 1 hyväksynnälle ei aseteta. - TGL-10 hyväksyntä ei ole mahdollista muuttaa RNAV 1 hyväksynnäksi, mikäli ilma-alus on hyväksytty VOR/DME perusteisesti. B-RNAV /AMC 20-4 hyväksyntä on suoraan muutettavissa RNAV 5 hyväksynnäksi. Lähestymisalueen tulo- ja lähtömenetelmät ja lähestymismenetelmät Aloitetaan työ Ilmailulaitoksen normisarjan päätöksen tarkkuusaluesuunnistuksesta /3 muuttamiseksi RNAV 1 vaatimukseksi. APV Baro VNAV menetelmiä on julkaistu 14:lle lentoasemalle ja vuosittain uusia menetelmiä julkaistaan noin viidelle uudelle lentoasemalle. - Hyväksyntä EASA AMC Pelkkä LNAV hyväksyntä EASA AMC 20-5 NDB menetelmien poisto seuraavilta lentoasemilta: mennessä: EFET, EFKI, EFKT, EFSA Reittisuunnistus Yöaikaisen Free Route Airspace menettelyiden käyttöönotto Aloitetaan työ Ilmailulaitoksen normisarjan päätöksen aluesuunnistusjärjestelmän (RNAV) käyttöönotosta /2 muuttamiseksi RNAV 5 vaatimukseksi. - Tuetut sensorit ovat DME/DME ja GNSS. RNAV 5 vaatimus ei enää edellytä ehdottomasti maalaitteita 12

17 5.5 Aikaperiodi (Service Level 2) Lähestymisalueen tulo- ja lähtömenetelmät ja lähestymismenetelmät - APV Baro V-NAV menetelmät kaikilla kiitoteillä 2016 mennessä - SBAS (Egnos) lähestymismenetelmien käyttöönottosuunnitelmat - EGNOS käytettävyyttä Suomen alueella tullaan tarkastelemaan Ivaloon asennettavalla EGNOS monitorointiasemalla. Ennusteiden mukaan käytettävyys ei Suomen alueella ole Annex 10 edellyttämää 99 %. Tarkemmat päätökset SBAS menetelmien toteuttamisesta tehdään vasta monitorointiaseman antamien tulosten perusteella, analysointi valmistunee vuoden 2013 alkupuolella - Vakiotulo- ja lähtömenetelmät RNAV (GNSS) perusteisiksi kaikille lentoasemille - Edellyttävät PRNAV tai RNAV 1 kelpoisuutta riippuen Liikenteen turvallisuusviraston tekemästä päätöksestä jälkeen konventionaalisista laitteista säilytetään vain ILS- ja DMEjärjestelmät sekä valikoidut VOR-järjestelmät - Mahdollinen Euroopan laajuisen siirtokorkeuden nosto (Common Transition Altitude) Reittisuunnistus - Mahdollinen reittisuunnistustarkkuuden RNAV 5 muuttaminen RNAV 1 / RNP 1 - Datalink vaatimus FL285+ ilmatilassa vuoden 2015 alusta siviili-ilma-aluksille - Regulation (EC) N 29/ NEFAB Free Route Airspace Ilmailun valvontalaitejärjestelmät - ATS palvelussa tutkavalvonnan lisäksi hankitaan valvontalaitteistoja (MLAT / WAM ja ADS-B). Laitehankinnat ja asennustyöt suoritetaan seuraavalla aikataululla: - Länsi-Suomi Pohjanmaa Lappi Itä-Suomi laitteistoasennusten ja hyväksynnän jälkeen saavutetaan ADS-B valmius, ilma-alusten laitevaatimus asetetaan erikseen ES 1090 MHz tukee ADS-B laitteistoja - Toisiotutkavastaajat tukevat MLAT / WAM laitteistoja - Mahdollinen toisiotutkavastaajan Mode A käyttövaatimukset osaan valvotusta ilmatilasta 5.6 Aikaperiodi (Service Level 3) Lähestymisalueen tulo- ja lähtömenetelmät ja lähestymismenetelmät - Mahdollinen RNP AR APCH käyttöönotto - Mahdollinen VOR/NDB menetelmistä luopuminen KHz radiolaitevaatimus FL195- Suomessa Reittisuunnistus Ei suunnitelmia uusille hankkeille Free Route Airspace:n käyttöönoton jälkeen. 13

18 Mahdollinen RNAV DME/DME infrastruktuurista luopuminen asteittain Ilmailun valvontalaitejärjestelmät Ei tiedossa uusia hankkeita. 5.7 Aikaperiodi (Service Level 4) Lähestymisalueen tulo- ja lähtömenetelmät ja lähestymismenetelmät ILS Cat I laitteistojen korvaaminen asteittain SBAS lähestymismenetelmillä. Reittisuunnistus Mahdollinen RNAV DME/DME infrastruktuurista luopuminen Ilmailun valvontalaitejärjestelmät - Mahdollinet 1090ES yhteensopivat ADS-B laitevaatimukset siviili-ilmaaluksille osaan valvotusta ilmatilasta 5.8 Aikaperiodi (Service Level 5) Lähestymisalueen tulo- ja lähtömenetelmät ja lähestymismenetelmät - 4D RNAV menetelmien käyttöönotto Reittisuunnistus Ei suunnitelmia uusille hankkeille Free Route Airspace:n käyttöönoton jälkeen. Ilmailun valvontalaitejärjestelmät Ei tiedossa uusia hankkeita. 14