MODERN CNS-SYSTEMS
Samenvatting
Aviation Engineering YR2
Hogeschool van Amsterdam
PUHHN
,Inhoudsopgave
Week 1: Hoorcollege 1 – CNS Systems (part I) .................................................................................... 2
Week 1: Hoorcollege 2 – CNS Systems (part II) ................................................................................... 4
Week 1: Werkcollege .......................................................................................................................... 6
Week 2: Hoorcollege 1 – Satellite Based Navigation (part I) .............................................................. 7
Week 2: Hoorcollege 2 – Satellite Based Navigation (part II) ........................................................... 10
Week 3: Hoorcollege 1 – Communication (voice) ............................................................................. 12
Week 3: Hoorcollege 2 – Communication (data) .............................................................................. 14
Week 4: Hoorcollege 1 – Surveillance positioning (MLAT) ............................................................... 15
Week 4: Hoorcollege 2 – Surveillance positioning (ADS-B) ............................................................... 17
Week 5: Hoorcollege 1 – Surveillance Collision Avoidance (TCAS) ................................................... 19
Week 5: Hoorcollege 2 – Surveillance Collision Avoidance (EGPWS) ............................................... 20
Week 6: Hoorcollege 1 – ATM (ANS & Transponder)........................................................................ 23
Week 6: Hoorcollege 2 – ATM (Masterplan) ..................................................................................... 26
Week 7: LVNL Masterclass 1 – Surveillance ...................................................................................... 27
Week 7: LVNL Masterclass 2 – Navigation ........................................................................................ 27
Week 8: Hoorcollege 1 –Unmanned Aircraft Systems (UAS) ............................................................ 28
Week 8: Hoorcollege 2 – Safety and Security (Tom Franke) ............................................................. 29
Bijlage I: Afkortingen ........................................................................................................................... 0
Pagina 1 van 30
,Week 1: Hoorcollege 1 – CNS Systems (part I)
▪ De term CNS bestaat uit:
▪ Communication (COM)
▪ Navigation (NAV)
▪ Surveillance (SUR)
▪ Communication bestaat uit radio’s (UHF/VHF/HF), SATCOM en DATALINK (ACARS, CPDLC en
OOOI).
▪ Navigation kan ten opzichte van de grond (VOR, DME en ILS) en gebaseerd op satellieten
(GNSS, GBAS en SBAS).
▪ Surveillance gaat over positiebepaling (Radar, transponders, ADS en WAM) en anti-collision
(weerradar, EGPWS en ACAS/TCAS).
▪ Air Traffic Management (ATM) maakt gebruik van CNS om vliegen veilig en efficiënt te
maken. Daarnaast helpen ze in het verbeteren van de capaciteit van het luchtruim en de
duurzaamheid.
▪ Positie:
▪ De aarde is een imperfecte, draaiende bol, wat navigeren bemoeilijkt.
▪ Het bepalen van een positie kan gedaan worden door een stelsel van laterale en
longitudinale lijnen.
▪ Latitude (Φ) is de coördinaat die gebruikt wordt voor de Noord-Zuid positie.
▪ Longitude (λ) is de coördinaat die gebruikt wordt voor de Oost-West positie.
▪ Een positie kan uitgedrukt wordt in coördinaten, waarbij gebruik gemaakt kan worden van
bovenstaande latitude en longitude. Coördinaten kunnen op verschillende manieren
genoteerd worden:
▪ Basic format 52°20’44’’N 004°54’56’’E
▪ FMS format N52 20.7 E004 54.9
▪ Wetenschappelijke format 52.3456°N 004.9156°E
▪ In de luchtvaart worden geen ‘reguliere’ kaarten, maar Jeppesen maps gebruikt.
Pagina 2 van 30
, ▪ Afstand:
▪ In de luchtvaart wordt afstand gegeven in Nautical Miles (NM). Eén Nm is gelijk aan één
1
minuut (‘) of graad (°) latitude langs een lijn van longitude.
60
▪ Lateraal is er een variatie en moet onderstaande formule toegepast worden:
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑒 (𝑖𝑛 𝑁𝑀) = ∆𝑙𝑜𝑛𝑔 (𝑖𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑒𝑠) cos(𝑙𝑎𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑𝑒)
▪ De Great Circle Distance is de kortste afstand tussen twee punten op de aardbol. Deze
afstand kan berekend worden met onderstaande formule:
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑒 = 𝑟 ∙ arccos(sin(𝜙1) ∙ sin(𝜙2) + cos (𝜙1) ∙ cos(𝜙2) ∙ cos(𝜆2 − 𝜆1))
▪ In deze formule staat ‘r’ voor de radius van de aardbol, wat 6371 km of 3440 NM is.
Daarnaast moet de ‘arccos’ in radialen gebruikt worden.
▪ Richting:
▪ De richting wordt aangegeven in graden: Noord (000° of 360°), Oost (090°), Zuid (180°) en
West (270°).
▪ Er zit verschil tussen het werkelijke (true) noorden en het magnetische noorden. Het
werkelijke noorden is namelijk een vast punt, terwijl het magnetische noorden varieert.
▪ Door bovenstaand verschijnsel dient de CDMVT-regel toegepast te worden:
▪ Compass Direction
▪ Deviation (W=- en E=+)
▪ Magnetic Direction
▪ Variation (W=- en E=+)
▪ True Direction
▪ Snelheid:
▪ De luchtvector en grondvector zijn niet gelijk aan elkaar doordat de windfactor een hoek
creëert.
▪ Om de snelheid te bepalen moet dus rekening gehouden worden met deze
snelheidsdriehoek. Hiervoor wordt de volgende formule gebruikt:
𝑊𝑠 sin(𝑇𝑅 − 𝑊𝑑 + 180)
𝐻𝐷𝐺 = 𝑇𝑅 + sin−1 ( )
𝑇𝐴𝑆
𝐺𝑆 = (𝑇𝐴𝑆 cos(𝐻𝐷𝐺 − 𝑇𝑅)) + (𝑊𝑆 cos(𝑇𝑅 − 𝑊𝑑 + 180))
Abbreviation Definition Unit
HDG Heading Degrees
TR Track Degrees
Ws Wind speed Knots
Wd Wind direction Degrees
TAS True Air Speed Knots
Pagina 3 van 30
Samenvatting
Aviation Engineering YR2
Hogeschool van Amsterdam
PUHHN
,Inhoudsopgave
Week 1: Hoorcollege 1 – CNS Systems (part I) .................................................................................... 2
Week 1: Hoorcollege 2 – CNS Systems (part II) ................................................................................... 4
Week 1: Werkcollege .......................................................................................................................... 6
Week 2: Hoorcollege 1 – Satellite Based Navigation (part I) .............................................................. 7
Week 2: Hoorcollege 2 – Satellite Based Navigation (part II) ........................................................... 10
Week 3: Hoorcollege 1 – Communication (voice) ............................................................................. 12
Week 3: Hoorcollege 2 – Communication (data) .............................................................................. 14
Week 4: Hoorcollege 1 – Surveillance positioning (MLAT) ............................................................... 15
Week 4: Hoorcollege 2 – Surveillance positioning (ADS-B) ............................................................... 17
Week 5: Hoorcollege 1 – Surveillance Collision Avoidance (TCAS) ................................................... 19
Week 5: Hoorcollege 2 – Surveillance Collision Avoidance (EGPWS) ............................................... 20
Week 6: Hoorcollege 1 – ATM (ANS & Transponder)........................................................................ 23
Week 6: Hoorcollege 2 – ATM (Masterplan) ..................................................................................... 26
Week 7: LVNL Masterclass 1 – Surveillance ...................................................................................... 27
Week 7: LVNL Masterclass 2 – Navigation ........................................................................................ 27
Week 8: Hoorcollege 1 –Unmanned Aircraft Systems (UAS) ............................................................ 28
Week 8: Hoorcollege 2 – Safety and Security (Tom Franke) ............................................................. 29
Bijlage I: Afkortingen ........................................................................................................................... 0
Pagina 1 van 30
,Week 1: Hoorcollege 1 – CNS Systems (part I)
▪ De term CNS bestaat uit:
▪ Communication (COM)
▪ Navigation (NAV)
▪ Surveillance (SUR)
▪ Communication bestaat uit radio’s (UHF/VHF/HF), SATCOM en DATALINK (ACARS, CPDLC en
OOOI).
▪ Navigation kan ten opzichte van de grond (VOR, DME en ILS) en gebaseerd op satellieten
(GNSS, GBAS en SBAS).
▪ Surveillance gaat over positiebepaling (Radar, transponders, ADS en WAM) en anti-collision
(weerradar, EGPWS en ACAS/TCAS).
▪ Air Traffic Management (ATM) maakt gebruik van CNS om vliegen veilig en efficiënt te
maken. Daarnaast helpen ze in het verbeteren van de capaciteit van het luchtruim en de
duurzaamheid.
▪ Positie:
▪ De aarde is een imperfecte, draaiende bol, wat navigeren bemoeilijkt.
▪ Het bepalen van een positie kan gedaan worden door een stelsel van laterale en
longitudinale lijnen.
▪ Latitude (Φ) is de coördinaat die gebruikt wordt voor de Noord-Zuid positie.
▪ Longitude (λ) is de coördinaat die gebruikt wordt voor de Oost-West positie.
▪ Een positie kan uitgedrukt wordt in coördinaten, waarbij gebruik gemaakt kan worden van
bovenstaande latitude en longitude. Coördinaten kunnen op verschillende manieren
genoteerd worden:
▪ Basic format 52°20’44’’N 004°54’56’’E
▪ FMS format N52 20.7 E004 54.9
▪ Wetenschappelijke format 52.3456°N 004.9156°E
▪ In de luchtvaart worden geen ‘reguliere’ kaarten, maar Jeppesen maps gebruikt.
Pagina 2 van 30
, ▪ Afstand:
▪ In de luchtvaart wordt afstand gegeven in Nautical Miles (NM). Eén Nm is gelijk aan één
1
minuut (‘) of graad (°) latitude langs een lijn van longitude.
60
▪ Lateraal is er een variatie en moet onderstaande formule toegepast worden:
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑒 (𝑖𝑛 𝑁𝑀) = ∆𝑙𝑜𝑛𝑔 (𝑖𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑒𝑠) cos(𝑙𝑎𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑𝑒)
▪ De Great Circle Distance is de kortste afstand tussen twee punten op de aardbol. Deze
afstand kan berekend worden met onderstaande formule:
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑒 = 𝑟 ∙ arccos(sin(𝜙1) ∙ sin(𝜙2) + cos (𝜙1) ∙ cos(𝜙2) ∙ cos(𝜆2 − 𝜆1))
▪ In deze formule staat ‘r’ voor de radius van de aardbol, wat 6371 km of 3440 NM is.
Daarnaast moet de ‘arccos’ in radialen gebruikt worden.
▪ Richting:
▪ De richting wordt aangegeven in graden: Noord (000° of 360°), Oost (090°), Zuid (180°) en
West (270°).
▪ Er zit verschil tussen het werkelijke (true) noorden en het magnetische noorden. Het
werkelijke noorden is namelijk een vast punt, terwijl het magnetische noorden varieert.
▪ Door bovenstaand verschijnsel dient de CDMVT-regel toegepast te worden:
▪ Compass Direction
▪ Deviation (W=- en E=+)
▪ Magnetic Direction
▪ Variation (W=- en E=+)
▪ True Direction
▪ Snelheid:
▪ De luchtvector en grondvector zijn niet gelijk aan elkaar doordat de windfactor een hoek
creëert.
▪ Om de snelheid te bepalen moet dus rekening gehouden worden met deze
snelheidsdriehoek. Hiervoor wordt de volgende formule gebruikt:
𝑊𝑠 sin(𝑇𝑅 − 𝑊𝑑 + 180)
𝐻𝐷𝐺 = 𝑇𝑅 + sin−1 ( )
𝑇𝐴𝑆
𝐺𝑆 = (𝑇𝐴𝑆 cos(𝐻𝐷𝐺 − 𝑇𝑅)) + (𝑊𝑆 cos(𝑇𝑅 − 𝑊𝑑 + 180))
Abbreviation Definition Unit
HDG Heading Degrees
TR Track Degrees
Ws Wind speed Knots
Wd Wind direction Degrees
TAS True Air Speed Knots
Pagina 3 van 30
