Visualizador de precisión PBN / RNP
Valores RNP, precisión y contención con una ruta y una aeronave animadas, manteniendo distinciones precisas respecto a la visualización simplificada.
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RNAV x y RNP x designan una precisión lateral en millas náuticas: el error total del sistema (TSE) debe mantenerse dentro de ±x durante al menos el 95 % del tiempo de vuelo (AIM 1-2-1 b 2 (e)). La franja verde de la escena es esa precisión; el histograma junto a ella, en la misma escala lateral, muestra por dónde ha ido realmente este vuelo, frente a la campana del modelo.
El TSE tiene tres partes. Error de definición de la trayectoria (PDE): la trayectoria que ha construido el navegador frente a la trayectoria deseada; despreciable con una base de datos válida. Error técnico de vuelo (FTE): cuánto se aleja la aeronave de la trayectoria del navegador; es la única parte que muestra el CDI. Error del sistema de navegación (NSE): cuánto se aleja la posición real de la que calcula el navegador. Los errores independientes se combinan como raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de sus valores al 95 % (las barras bajo la ruta).
RNP es RNAV con vigilancia y alerta de la performance a bordo (AIM 1-2-2 a). Las especificaciones RNP protegen además el doble del valor de precisión (las líneas rojas discontinuas): la probabilidad de estar más allá sin una alerta debe ser inferior a 1 entre 100,000. Esa condición es más estricta que la del 95 %, así que el monitor alerta en cuanto el navegador ya no puede garantizar cualquiera de las dos: compare los escenarios RNP 1 y RNAV 1 con la misma degradación.
El monitor vigila el sistema de navegación, no su pilotaje: arrastre la aeronave (o use Drift) y no aparece ninguna alerta, por lejos que esté (ICAO Doc 9613 Vol II Part A 2.3.10.5). Mantenga el error lateral dentro de la mitad del valor RNP; las desviaciones breves de hasta el valor completo solo son aceptables durante los virajes e inmediatamente después (AC 90-105A 6.2). Volar 1 hora llena las estadísticas de una vez; Nuevo vuelo genera nuevos errores aleatorios.
Hipótesis: una visualización simplificada. Cada error es una gaussiana de media cero descrita por su valor al 95 % (la hipótesis de ICAO Doc 9613 Vol II Part A 2.2.1); el FTE y el NSE varían en el tiempo con tiempos de correlación ilustrativos (20 s y 120 s); el PDE es una constante por vuelo; solo un tramo recto (sin virajes); el monitor conceptual conoce exactamente el NSE y supone el margen de FTE de la especificación. El NSE por defecto (0.05 NM), las tasas de drift y de degradación y el margen de FTE de RNP AR (la mitad del valor) son ilustrativos, no cifras de la FAA. Los equipos reales calculan y anuncian su performance a su manera y con su propia redacción: utilice el AFM y la guía de la aviónica.
Presupuesto: TSE95 = √(PDE95² + FTE95² + NSE95²); σ = TSE95 ÷ 1.95996. Proporción del tiempo dentro de ±precisión según el modelo = 1 − erfc(precisión ÷ (σ√2)); probabilidad más allá de 2 × precisión = erfc(2 × precisión ÷ (σ√2)). Condición de precisión: TSE95 ≤ precisión (σ ≤ precisión ÷ 1.96). Condición de contención: probabilidad ≤ 10⁻⁵, es decir, σ ≤ 2 × precisión ÷ 4.417 = precisión ÷ 2.21 (ICAO Doc 9613 Vol II Part A 2.3.10.2 lo redondea a precisión ÷ 2.23); se aplica la más estricta de las dos.
Monitor conceptual (solo especificaciones RNP): con un PDE despreciable y el margen de FTE de la especificación, alerta cuando la estimación del NSE supera √(T² − FTE²), donde T = el menor de los dos límites de TSE95 anteriores. Márgenes: RNAV 2 1.0 NM, RNAV 1 0.5 NM (AC 90-100A 8 a); RNP 2 1 NM (AC 90-105A E.4.1); RNP 1 0.5 NM con piloto automático o director de vuelo, 0.8 NM en vuelo manual (C.3.1); RNP APCH 0.5 NM inicial / intermedio / missed, 0.25 NM final (A.3.1.2); RNP 0.3 0.25 NM (D.4.1). Ejemplo: RNP APCH final, FTE 0.25 NM → el NSE no puede superar 0.092 NM.
Simulación: el FTE y el NSE son procesos de Gauss-Markov de primer orden con varianza estacionaria unitaria escalada por σ (su distribución a largo plazo es exactamente la gaussiana del presupuesto, comprobado mediante pruebas); el PDE se genera una vez por vuelo; el desplazamiento del piloto se suma al FTE. Aguja del CDI = −FTE ÷ deflexión a fondo de escala (RNAV 2 y RNP 2 ±2 NM; RNAV 1, RNP 1 y RNP APCH ±1 NM; aproximación final y RNP 0.3 ±0.3 NM: AC 90-100A 10 b (9), AC 90-105A). Una muestra por segundo alimenta el histograma (intervalos de 1/10 del valor de precisión).
- ICAO Doc 9613, Performance-based Navigation (PBN) Manual, 4th ed. 2013, Vol. II Part A ch. 2: 2.2.1 — path definition, flight technical and navigation system errors, assumed independent, zero-mean and Gaussian, the total system error with the root-sum-square standard deviation; 2.3.10.1–2.3.10.2 — accuracy for 95 % of the flight time and the 10⁻⁵ probability of exceeding twice the accuracy value without annunciation (standard deviation at most accuracy ÷ 2.23 versus accuracy ÷ 1.96); 2.3.10.5 — on-board performance monitoring is not error monitoring (no alert when the FTE grows); Table II-A-2-1 — RNAV: TSE distribution not bounded
- FAA Advisory Circular 90-105A (2016), 4.2–4.3 (PDE considered negligible; TSE = vector sum of FTE, PDE and NSE), 6.2 and C.7.4.5 (cross-track error limited to half the RNP value, brief deviations in turns up to the RNP value); FTE allowances A.3.1.2 (RNP APCH 0.5 NM, final 0.25 NM), C.3.1 (RNP 1 0.5 NM with autopilot or flight director, 0.8 NM manual), D.4.1 (RNP 0.3 0.25 NM), E.4.1 (RNP 2 1 NM); alerting A.3.4 (2 NM / 0.6 NM with 10⁻⁵), C.3.4, E.4.2; A.7.1.8 and D.9.10 (notify ATC of any loss of the RNP capability); full-scale deflections ±1 NM / ±0.3 NM (A.3), ±0.3 NM (RNP 0.3)
- FAA Advisory Circular 90-100A Change 2, para. 8 a (1)–(2) (RNAV 2 FTE 1.0 NM, RNAV 1 FTE 0.5 NM) and 10 b (9) (full scale ±1 NM for RNAV 1, ±2 NM for RNAV 2)
- Aeronautical Information Manual 1-2-1 b 2 (e) — the RNAV x / RNP x number is the lateral accuracy in NM achieved at least 95 percent of the flight time; RNAV 1 and RNAV 2 uses
- Aeronautical Information Manual 1-2-2 a — RNP is RNAV with on-board performance monitoring and alerting (OBPMA); b 1 — RNP applications account for errors at a multiple of the accuracy value (for example twice); b 1 (a) (1)–(9) — RNP APCH, RNP AR APCH, RNP 1, RNP 2, RNP 0.3; d NOTE — estimated position uncertainty (EPU), also called ANP or EPE; TBL 1-2-2 — RNP AR approach segments 0.1 to 1.0
- Model choices of this tool (stated on the page): Gaussian errors described by their 95 % values; FTE and NSE varying over time with illustrative correlation times (20 s and 120 s); a straight route segment; a conceptual monitor that knows the NSE and assumes the specification's FTE allowance; an illustrative default NSE of 0.05 NM, illustrative drift and degradation rates and an illustrative RNP AR FTE allowance (half the value)
- Garmin G1000 Pilot’s Guide for Cessna Nav III, 190-00498-08 Rev. A (system software 0563.30 or later), pp. 56-68 — the glass HSI option (Indicator: HSI (glass)): heading-up compass card, course pointer with a two-dot deviation scale (full scale as on a mechanical CDI for VOR and LOC), green for VOR / LOC and magenta for GPS, flight-phase and OBS / SUSP annunciations, glideslope / glidepath indicator; an equipment example, not a statement about every glass display