A repülésirányító rendszer (FMS) a modern repüléstechnika alapvető része . Az FMS rendszer a repülési feladatok széles skáláját automatizálja, csökkenti a személyzet munkaterhét, ami végső soron lehetővé teszi a modern polgári repülőgépek számára, hogy elhagyják a navigátorokat és a repülésmérnököket . Az FMS fő funkciója a repülési tervek kezelése. Egy repülőgép helyzetének (AC) meghatározásával különféle navigációs eszközök (például műhold és inercia ) segítségével, gyakran rádiónavigációs segédeszközökkel alátámasztva) az FMS rendszer a repülési tervnek megfelelően irányítja a repülőgépet. Az FMS vezérlése a kijelző és a billentyűzet vagy az érintőképernyő segítségével történik. Az FMS elküldi a repülési tervet az elektronikus megjelenítő rendszernek, hogy a navigációs keretben és a repülési parancs keretben a multifunkciós kijelzőn jelenítse meg . Az FMS rendszer két csatornából állhat. Az FMS csatornákat szinkronizáló vonal köti össze. Ha az egyik csatorna meghibásodik, az FMS funkció teljes mértékben megmarad.
Modern FMS telepítve a Sukhoi Superjet 100 repülőgépekre . FMS rendszereket telepítenek olyan kis repülőgépekre, mint a Cessna 182 . Fejlesztése során az FMS rendszernek számos, funkcionalitásban és méretben eltérő végrehajtási változata volt. Néhány jellemző azonban minden FMS-re közös.
Minden FMS használja az Aeronautical Database (NDB) információkat. Az NDU a repülési terv alábbi elemeiről tartalmaz információkat az ARINC 424 szabványnak megfelelően :
A relevancia megőrzése érdekében az NDB-t 28 naponként frissíteni kell.
A repülési tervet általában indulás előtt a földön rögzítik. Kisrepülőgépeken a repülési tervet maga a pilóta, hosszú távú repülőgépeken hivatásos repülési diszpécser dolgozza ki . A repülési terv a repülési terv kiválasztásával a légitársaság adatbázisából, vagy a repülési terv letöltésével a légitársaság irányító központjából az ACARS csatornán keresztül kerül be az FMS-be .
A repülés előtti előkészítés során a repülési terv elkészítéséhez szükséges egyéb információk is bekerülnek az FMS-be. Ez az információ a rakodásra, az üzemanyag tömegére, az egyensúlyra, az utazószintre vonatkozik.
A személyzet többféle okból módosíthatja a repülési tervet. A repülési terv gyors megváltoztatása érdekében az FMS interfész minimalizálja a gombnyomásokat, csökkenti a személyzet leterheltségét és kiküszöböli a veszélyesen félrevezető információkat. Az FMS rendszer kiadja a repülési tervet a navigációs kijelzőn lévő elektronikus kijelzőrendszerbe. Az FMS-információ általában bíbor színnel jelenik meg a kijelzőn.
A repülőgép aktuális helyzetének és pontosságának meghatározása az FMS egyik fő feladata repülés közben. Az egyszerű FMS-ek egyetlen navigációs rendszert használnak a helymeghatározáshoz, általában egy műholdas navigációs rendszert. A modern FMS azonban az összes rendelkezésre álló navigációs rendszert, például a DME-t felhasználja a helymeghatározás pontosságának javítására. A navigációs rendszerek a következőket tartalmazzák:
Az FMS rendszer folyamatosan figyeli az összes navigációs rendszer adatait, meghatározza az aktuális helyzetpontot és annak pontosságát. A helymeghatározás pontosságát "Jelenlegi navigációs teljesítménynek" nevezik – Aktuális navigációs teljesítmény (ANP). Geometriailag az ANP annak a körnek a sugara, amelyen belül BC van. A modern légutak rendszerint a „ Kötelező navigációs teljesítmény ” - Szükséges Navigációs Teljesítmény (RNP) értékkel rendelkeznek. A légúti repülés akkor elfogadható, ha az aktuális navigációs teljesítmény (ANP) kisebb, mint az előírt teljesítmény (RNP).
Az aktuális pozíció és a repülési terv alapján az FMS rendszer kiszámítja a szükséges repülési útvonalat. A legénység manuálisan vagy automatikus vezérlőrendszer (ACS) segítségével tudja tartani a kívánt pályát .
Az FMS üzemmódot vízszintes repülési terv esetén oldalirányú navigációnak (LNAV), függőleges repülési terv esetén pedig „függőleges navigációnak” (VNAV) nevezik . A VNAV mód kiadja az ACS-nek az adott sebességet és dőlésszöget vagy magasságot, az LNAV mód a megadott dőlésszög parancsát az ACS-nek.
A hosszú távú repülõgépek, mint például a Sukhoi Superjet 100 , FMS rendszerrel vannak felszerelve teljes „függõleges navigációs” (VNAV) funkcióval. A VNAV funkció feladata a pálya dőlésszögének előrejelzése és optimalizálása. A repülőgép vezérlése a függőleges síkban a dőlésszög szabályozásból és a motor tolóerő szabályozásából áll. A repülőgép függőleges csatornában történő irányításához az FMS-nek részletes információkkal kell rendelkeznie a repülőgépek és a hajtóművek jellemzőiről. Ezen információk felhasználásával a VNAV függvény kiszámítja az előre jelzett útszöget a vízszintes repülési terv minden pontján.
Az FMS rendszer a függőleges repülési profilt a repülés előtti előkészítés során a repülési terv megadásakor számítja ki. A függőleges profil kiszámításakor a repülőgép üres tömegére, az üzemanyag tömegére, az egyensúlyra, az utazószintre és a vízszintes repülési tervre vonatkozó információkat használjuk. Egyes szabványos indulási eljárások (SID) útpontok függőleges korlátokkal rendelkeznek, például "AT vagy 8000 FELTE". Csökkentett tolóerő (csökkentett tolóerő) vagy adaptált tolóerő (csökkentett tolóerő) alkalmazható a hajtóművek élettartamának megőrzésére felszállás közben. Függőleges profil kialakításakor az összes megadott korlátozási példát figyelembe veszik.
A VNAV funkció pontos megvalósítása összetett és erőforrás-igényes feladat, de az üzemanyag-megtakarítás lehetősége tengeri repülésnél és leszállásnál indokolja. Tengerjáró repülés során az üzemanyag fogyasztásával a repülőgép repülési súlya csökken, és a repülőgép gyakorlati mennyezete nő. A VNAV funkció az üzemanyag-megtakarítás érdekében kiszámítja a lépcsőzetes emelkedést vagy az utazási emelkedési pontokat.
A teljesítményoptimalizálás lehetővé teszi az FMS számára, hogy repülési szinten meghatározza a legelőnyösebb vagy maximális gazdaságos repülési sebességet, az ún. gazdasági sebesség (ECON sebesség). Erre van egy ún. „Költségindex” (CI), amely lehetővé teszi az üzemanyag-megtakarítási stratégia és az időmegtakarítási stratégia közötti választást. Általában CI=999 a maximális „ECON fordulatszámnak” felel meg, ha az üzemanyag-fogyasztást figyelmen kívül hagyjuk, a CI=0 pedig a minimális üzemanyag-fogyasztásnak megfelelő legelőnyösebb „ECON fordulatszámot”.
A szükséges érkezési idő (RTA) mód lehetővé teszi a VNAV funkció számára, hogy kiszámítsa az útpont érkezését egy adott időpontban. Ezt a módot gyakran használják a menetrend szerinti repülőtéri érkezések kiszámításához. A repülőgép tervezett érkezése esetén a VNAV funkció szabályozza a repülés utazósebességét.
Süllyedés esetén a VNAV függvény kiszámítja a Top of Descent pontot (TOD). A TOD-pont kiszámítása a maximális gazdaságosság és az utasok kényelmes ereszkedése alapján történik. Általában a csökkentést az "üresjárati" motor üzemmódra számítják ki.
A TOD pont elérésekor a VNAV funkció alapjáratra utasítja a motorokat. A repülőgép a kiszámított pályán ereszkedni kezd. Előfordulhat, hogy a repülőgép nem „fér bele” pontosan a számított pályára, ha a számított pálya nem megfelelő, vagy a függőleges szél nem egyezik az előrejelzéssel. Ahhoz, hogy a repülőgép a kiszámított pályára kerüljön, a repülőgép megváltoztatja a merülési szöget, ami bizonyos sebességingadozáshoz vezet. Általában az FMS rendszer lehetővé teszi a sebesség kis változtatását. Ha a repülőgép jelentősen eltér a számított röppályától, az FMS parancsot ad a hajtómű üzemmódjának növelésére, ha a repülőgép a számított röppálya alatt van, és az FMS kéri a személyzetet légfékek behúzására (ADD DRAG) ha a repülőgép a számított röppálya felett van.
A legjövedelmezőbb ereszkedés az „Üresjárati fojtószelepen”, más néven „zöld hanyatlás” (zöld süllyedés) minimális mennyiségű üzemanyagot igényel. A legtöbb hosszú távú repülõgép rendelkezik süllyedési üzemmóddal alacsony gázon. Az optimális süllyedési mód alkalmazását azonban a légiforgalmi irányító szolgálat lehetőségei korlátozzák .