Rozwijany od końca lat osiemdziesiątych system nawigacyjny FANS (Future Air Navigation System) jest częścią międzynarodowej koncepcji "Free Flight", czyli bezpiecznego użytkowania przestrzeni powietrznej bez konieczności korzystania z dróg lotniczych. Celem jest efektywniejsze wykorzystanie przestrzeni powietrznej, a co za tym idzie, znacząca poprawa ekonomiki przewozów lotniczych.
Przy obecnej organizacji ruchu lotniczego lot statku powietrznego polega na realizacji planu lotu. Plan wymaga lotu po ustalonej trasie, ograniczonej do wyznaczonych odcinków dróg lotniczych. Nawigacja jest prowadzona według naziemnych pomocy radionawigacyjnych, w rezultacie czego struktura tras o nie opartych jest uzależniona od ich lokalizacji. Każde odstępstwo od planu musi być wcześniej zaaprobowane przez kontrolę ruchu lotniczego. Jeżeli lecące według swoich planów samoloty mogą zbliżyć się do siebie na odległość mniejszą niż dopuszczalna separacja (pionowa lub pozioma), kontroler musi przewidzieć to i wcześniej nakazać zmianę kursu lub wysokości lotu. Przewidywać musi "kilka ruchów wprzód" czy działanie dla uniknięcie jednej niebezpiecznej sytuacji nie prowadzi do powstania następnej. Sprawność tej całej operacji jest uwarunkowana przez infrastrukturę techniczną (radary, pomoce nawigacyjne itp.), układ przestrzeni powietrznej (układ dróg i stref), zagęszczenie ruchu lotniczego, no i tego "czynnika ludzkiego".
W rezultacie system zarządzania ruchem lotniczym jest nieelastyczny, zarówno w sensie geograficznym (nieefektywne wykorzystanie przestrzeni), jak i pojemności (brak jasnych perspektyw w obliczu nadchodzącego wzrostu ruchu). Przewiduje się podwojenie ilości operacji do roku 2010. Oczywiście przy zachowaniu jakości pracy służb ruchu lotniczego i związanych z tym standardów bezpieczeństwa, bo jeśli nie, to nikt o zdrowych zmysłach nie wsiądzie do samolotu, i cały interes splajtuje.
W warunkach Free Flight pilot będzie miał możliwość wyboru trasy i parametrów lotu, powiadamiając kontrolera o zmianach. Dowolność wyboru będzie ograniczona tylko przez:
- konieczność zachowania separacji,
- obszary wyjątkowego zagęszczenia ruchu (wielkie porty lotnicze itp.),
- strefy zakazane i niebezpieczne,
- względy bezpieczeństwa, takie jak np. wykluczenie manewrów niebezpiecznych dla struktury statku powietrznego, wzgląd na siły natury, itd.
 | Ogólnie rzecz biorąc, koncepcja "Free Flight" jest polega na ustanowieniu wokół statku powietrznego dwóch stref: strefy ochronnej i strefy ostrzegawczej. Strefa ochronna, bliższa statkowi powietrznemu, nie może zetknąć się ze strefą ochronną innego statku powietrznego. |
Strefa ostrzegawcza rozciąga się znacznie dalej poza strefę ochronną. Jeśli strefy ostrzegawcze dwóch statków powietrznych zetkną się, pilot lub kontroler muszą ustalić czy konieczna jest korekta kursu.
Taka koncepcja organizacji ruchu lotniczego wymaga bardzo sprawnego systemu nawigacji lotniczej; musi on charakteryzować się wysoką niezawodnością, niezależnością od warunków atmosferycznych, ciągłością działania w całej przestrzeni powietrznej, automatyzacją działania i integracją systemów naziemnych i pokładowych.
Działanie systemu FANS polega na połączeniu w obrębie jednego systemu trzech funkcji:
Zadania nawigacyjne spoczywają na zmodernizowanym FMS, integrującym wszystkie systemy nawigacyjne, dostępne w czasie wykonywania lotu. Zdolność do automatycznego prowadzenia nawigacji przez system zarządzania lotem określa się jako B-RNAV (Basic Area Navigation). Wprowadzenie obowiązku stosowania B-RNAV w przestrzeni do tego wyznaczonej nie zlikwiduje wszystkich problemów, ale przynajmniej złagodzi te najbardziej dotkliwe.
Transmisja danych z samolotu do kontroli ruchu lotniczego ma odbywać się poprzez transponder radaru wtórnego z modem S i dwustronne łącze VHF (VHF Data Link).
Planowane jest zastosowanie trzech niezależnych systemów łączności (wokół wyboru zasadniczego typu łącza nadal toczą się spory). Jako trzeci kanał łączności będą wykorzystane krótkofalowe łącza danych albo łącza satelitarne.
Funkcja dozoru odbywa się na poziomie centrum zarządzania ruchem lotniczym (ATM), przez które dany samolot jest śledzony, przy czym nie jest wymagane śledzenie za pomocą radarów klasycznych. Taka technika jest określana jako ADS (Automatic Dependent Surveillance).
Rozwojem systemu FANS w Europie zajmuje się Instytut Nawigacji Powietrznej EUROCONTROL w Brukseli. Praktyczną implementacją systemu jest Północnoeuropejska Sieć ADS (NEAN - North European ADS Broadcast Network). W jej tworzeniu uczestniczą:
- szwedzka Administracja Lotnictwa Cywilnego LFV (koordynator),
- duńska Administracja Lotnictwa Cywilnego SLV,
- Deutsche Flugsicherung,
- Civil Aviation Authority, Wielka Brytania,
- Lufthansa,
- Scandinavian Airline System (SAS).
Organizacja ta ma na celu stworzenie, rozwinięcie i wypróbowanie technik sieciowych i transmisji danych dla praktycznego zastosowania FANS.
Europejska propozycja systemu różni się znacznie od amerykańskiej. Po pierwsze, Amerykanie preferują transponder z modem S jako zasadnicze łącze danych, a Europa skłania się ku łączom VHF z wykorzystaniem szwedzkiej techniki wielodostępu z podziałem czasu (STDMA - Self-organizing Time Division Multiple Access). Po drugie, Europa nie chce opierać nawigacji wyłącznie na GPS. Kładzie się duży nacisk na integrację istniejących systemów nawigacyjnych w obrębie FMS, który wypracowuje informację o pozycji i parametrach lotu, do czasu, gdy stanie się dostępny prawdziwie cywilny (i prawdziwie międzynarodowy) system nawigacji satelitarnej, określany jako GNSS-2 (Global Navigation Satellite System).