みなさんこんにちは！GOROです👨✈️
今回は最近の空港へのアプローチの主流であるILSアプローチとRNAVアプローチについて比較してご紹介していきたいと思います！
ILSアプローチとは？
ILSは大きく2種類の電波を使って航空機を滑走路へと導くシステムです。その2種類の電波はローカライザーとグライドスロープです。
下のイメージ図のようにローカライザーは飛行機の水平方向に誘導する電波で、グライドスロープは垂直方向の誘導に使われます。
インナー、ミドル、アウターマーカーなどは設置されている方が今では珍しいです。ILSとDMEがセットになっていることが多く、そのDMEで滑走路からの距離を見ています。DMEとはそのアンテナからどれだけ離れているかを計測できる設備のことです。
ローカライザーは飛行機から見て滑走路の奥側にあるアンテナから電波が発射されています。そのため、カテゴリーⅢなどの高カテゴリーILSでは着陸後もローカライザーの電波に従って着陸滑走をすることができます。
グライドスロープは飛行機が滑走路に着陸するエリア付近の滑走路脇にアンテナが設置されており、ほとんどの場合、3度の角度で電波が発射されています。
実際のアンテナはこんな形をしています。
RNAVアプローチとは？
ILSは地上からの電波で自機の位置を把握して滑走路に進入していく方式でしたが、RNAVアプローチでは自機の位置の把握はGPSをメインに使用する航空機側のセンサーで行っています。
自機の位置が滑走路から何マイルかがわかれば、そこから計算して適正な高度もわかります。その適正な高度を結ぶことで垂直方向のガイダンスとしています。
航空機のセンサーで位置を把握し、そこから滑走路への適正な経路をコンピューターで計算し、その計算した経路に沿って飛行機を飛ばして行くというのがRNAVアプローチの仕組みです。
ILS vs RNAV
アプローチの精度はどうか？
ILS ◎ vs RNAV△
アプローチの精度を何で決めるかといえば、2つあると思います。1つがアプローチ開始時に必要な視程で、もうひとつは決心高です。必要な視程を満たしてアプローチを開始したら決心高（＝DH /Decision Height）までに滑走路や滑走路の灯火を視認する必要があり、もし見えなければゴーアラウンドすることになります
ILSのウリはなんと言ってもアプローチの精度の高さです。通常のCAT1（カテゴリー1）でも滑走路付近の視程（＝RVR）が550mあればアプローチを開始できるのが標準です。さらに高カテゴリのCAT3になれば最小RVRが75mでアプローチ開始できます。
それに対してRNAVアプローチは滑走路付近の視程（＝RVR）が1600m程度必要な場合が多いです。
決心高（DH）に関しては、ILSはCAT1で200ftであることが多いのに対して、RNAVは500ft前後であることが多いです。
従って、視程も決心高もILSのほうが2倍程度良いというのが比較結果になります。
しかしながら、ILSと比較するとRNAVが劣るだけであって、旧式のVORアプローチと比較すればRNAVの方が悪天候にも対応できますし、RNAVアプローチだと着陸できない！というほどの低い視程や、低い雲が覆ってしまう状態というのは空港にもよりますが羽田ですと年間に数回程度というイメージです。一方、広島や岡山などの空港ではRNAVだと着陸できないこともしばしばあります。
パイロットにとってやりやすさは？
ILS ◎ vs RNAV◯
パイロットにとってのやりやすさで比較したらILSに軍配が上がるでしょう。
理由はいくつかありますが、1つ目はILSはパイロットが基礎訓練の時から行っている最も親しんでいるアプローチの方式でありますし、世界中どこの空港にも設置されているのがほとんどですので実施する機会が多いからです。
2つ目は気温の影響です。ILSは地上から3度の角度で発射されてる電波なので気温による変化はないですが、RNAVは垂直方向のガイダンスには航空機側の高度計情報を使用しています。
高度計の高度が一定でも、温度が変われば地表面からの高さには変化があります。降下角に与える影響は一般的には10℃変われば0.4°角度が変わると言われています。
3°の降下角のRNAVアプローチであれば、標準大気状態の15℃の時に３°になるように設計されています。従って飛行機の計器上は正しく3°の経路上にいても、気温が35℃であれば実際は3.8°で降下していることになります。気温が-5℃であれば2.2°になってしまいます。そのため着陸操作に影響が生じます。
とはいえ、旧式のVORアプローチですと地上施設の関係などで滑走路に対してナナメに進入していく必要があったのですが、RNAVアプローチではコースを地上設備にとらわれず自由に設定できるので滑走路に対して真っ直ぐ進入できるのでVORと比べるとパイロットにとっては非常に助かっています。
設置やメンテナンスに関してはどうなの？
ILS × vs RNAV◎
ILSは精度が高い反面、コストが非常に高いです。設置にもお金がかかりますが、それをメンテナンスしていくのにも相当の費用がかかります。
そのため、地方空港では滑走路のよく使用する側にしかILSを設置していなかったり、低視程になりやすい風向の滑走路にしかILSをつけていなかったりします。地方空港でILSが滑走路の両サイドに設置されているところはほぼありません。女満別や下地島（あくまで訓練向けのため）くらいでしょうか。
一方、RNAVは地上施設がほぼ必要ありません。厳密にいえば、RNAVアプローチには地上のレーダーが必要ですが、RNPアプローチやRNP ARアプローチには地上のレーダーすら不要で航空機サイドのセンサーで完結しています。
そのため地方空港では片方がILS、反対側はRNAVアプローチというところが今は増えています。
いつでも使えるのか？
ILS ◯ vs RNAV◯
ILSは地上施設ですのでメンテナンスが必要です。その間は使えませんが、今までの経験からいうとそのILSがメンテナンスでしばらくの期間使用できない場合は一時的なILSが替わりに設置されることが多いです。
電波がちゃんと正しく出ているかの検査も行われています。国土交通省の飛行検査用の飛行機を使って検査が行われています。その検査の期間（1、2時間程度）はILSが使用できないことがあります。
恐らく地方空港では定期便のなるべくいない時間でやっているので当たったことはありませんが、羽田や成田では早朝にやっていることが多いので当たったことがあります。
地震や停電に対しては数秒でバックアップのシステムに切り替わるようなので物理的に壊れない限りは問題ないようです。
また新千歳空港では冬の間、積雪のためILSのCAT1はできますが、CAT2/3の高カテゴリーは実施できないことがほとんどです。高カテゴリーの方が除雪しておかなければいけないエリアが広いためです。
RNAVに関しては地上施設がほぼないので、航空機側のシステムに異常がないかが重要です。
RNAVはGPSの信号を使用します。確実にGPSの信号を受信してかつ精度を保つためには6個程度のGPS衛星からの信号を受信する必要があります。しかし、まれにRNAVでの飛行に必要なGPSの個数を満たせない時間が存在します。これを「RAIM Hole」と呼びます。
このRAIM Holeの時間内だとRNAVアプローチを実施することができません。RAIM Holeの時間は5〜10分くらいですので、個人的には1回くらいしかRAIM Holeに当たったことはありません。
そんな時はRNAV以外の他のアプローチを実施するか時間調整を実施したりします。
最後までありがとうございました👨✈️ では、また！！
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