PBN导航对民航进近方式发展的影响

姚媛

【摘 要】在民航的长期发展过程中存在着很多具有重要推动力的标志性技术，比如民航运输机的出现、飞行仪表和技术的出现、喷气式大型运输机的出现以及本文要介绍的PBN导航的出现，这些技术的出现极大得推动了民航的先前发展。基于性能的导航（PBN）是最近几年才发展起来的技术，这项技术的运用和推广将会使得民航的经济性能得到明显提高。从长远来看，这项技术的应用将会推动目前发展艰难且缓慢的世界民航向盈利的和快速的方向发展。PBN导航技术可以分为导航规范、导航应用和基础设施这三个主要的方面。本文首先对PBN导航技术进行了简单介绍，然后阐述了该技术对我国民航的影响，最后对基于性能导航进近程序的运行要求及特点进行了说明。

【关键词】基于性能导航；民航；进近方式；PBN

0 引言

PBN导航技术是Performance Based Navigation的缩写形式，我们可以把它理解为基于性能的导航技术。在未来的民航运行过程中，我们需要合理利用PBN导航技术，这样的话我们不但可以提高民航飞行的安全性能，同时还可以提高机场的运行效率，甚至这项技术的运用还可以提高民航公司的经济效益。所以我们可以毫不夸张得说，PBN导航技术是开启我国民航新纪元的一把金钥匙。

1 基于性能导航（PBN）技术简介

基于性能导航技术是目前我国民航运营过程中采取的新理念，也是世界民航导航系统的重要组成部分。这项导航技术主要可以分为导航规范、导航应用和基础设施三个主要方面。其中导航规范是我国民航运行过程中的基础准则，它是指某片区域内导航的性能要求；而基础设施则是整个导航系统的基础保障，它可以为各种导航规范提供设备供应和支持；最后这个导航应用主要是指在用户级别开发的一些应用程序，通过这些应用用户可以在终端区应用这一技术来进行区域导航，进而满足自己的需求。在现阶段，进近程序基本上可以分为RNP APCH 进近程序和RNP AR APCH 进近程序。

2 PBN导航技术对我国民航的影响

PBN导航技术作为一种新型技术，它既有一定的优势也具有相应的不足之处。这就要求我们在实际的应用过程中要充分考虑其优点并加以利用，而把其缺点隐藏起来，这样就可以在很大程度上促进我国民航事业的发展。

2.1 可以明显提升航路飞行的效率和效益

我们在利用PBN导航技术时，可以根据其导航系统设计出合理的飞行路线，这样就可以最大程度的缩短 航线的实际飞行距离和飞行时间。具体来讲，在实际的民航飞行路线中，其航线一般是由传统的地面导航系统决定的，其导航线路一般比较固定；而在采用PBN导航技术后，民航的实际航行路线可以根据特殊航路飞行的实际需求来决定，这样决定出的航行路线就比较灵活。通过对比可以发现，在采用PBN导航技术后民航飞机可以沿着最有利的飞行路线来飞行，这就可以明显缩短飞行距离，进而减少飞行过程中的油耗量和飞行时间。所以我们可以说，PBN导航技术可以显著提升航路飞行的效率和效益。

2.2 可以提高航路容量

在现阶段，我国发动机技术和机载系统设计水平还不是很高，这就限制了飞机飞行的高度，进而导致飞行过程的拥挤。在我国民航飞机的实际飞行过程中，大多数飞机都不能达到自身设计的额定高度，这就会增加飞机运行的成本。如果应用PBN导航技术，就可以为民航飞机设计出一些平行路线或者一条路线上的多条航道。这样一来，我们就可以利用PBN导航技术的优势，然后再结合相关的技术，我们在将来就可以实现近距离下多架飞机的编队飞行。因此，我们只要合理利用PBN导航技术的优势，再配合其他方面的努力，我们就可以把通航路线的飞机容纳量大幅提升，这样航路运行的效率和效益也会随之提升。

2.3 可以减少航班的延误

我们的民航在采用PBN导航技术以后，通常来讲都是可以缩短飞机航行时间的。因为在采用该技术后，其航行的路线距离得到了缩短，所以相应的飞行时间也会减少。这样一来，我们就可以在维持机舱容量保持恒定的条件下来提高终端区的安全性能和灵活性能；或者是我们可以提升飞机安全性能的同时来增加空中航班的容量。在采用该项技术后，我们既可以解决让人恼火的航班延误和空中等待的问题，还可以减少航班飞行过程中的油耗量并且提升乘客旅行过程中的舒适度和满意度。

2.4 可以解决特殊地域通航难题

随着PBN导航技术的运用，可以大幅度降低原来民航飞机飞行过程中受到地形和导航设施的影响作用。具体来讲，在采用PBN导航技术以后，我们可以在原先无法开辟航线的山区开辟航线，甚至我们可以在这些区域建设机场。也就是说，PBN导航技术的利用有助于解决偏远山区和高原地区等一些特殊地域的通航难题。很多事实证明，我国民航在这些地区运用PBN导航技术以后，无论是民航公司还是整体的社会效益都取得了不错的成绩。我们以玉树机场来说，其机场所在位置海拔高且地形也很复杂，虽然我国设计人员通过自己的智慧让本机场正常运作起来了，但是在运行过程中出现了严重的减载问题；而在后来采用PBN导航技术后，在很大程度上解决了此问题，提升了航班飞行的有效载荷。

3 基于性能导航进近程序的运行要求及特点

3.1 进近程序运行要求

通常来讲，在我国民航的PBN进近程序中比较适合的有具备通用程序的RNP APCH和针对于特定机型的RNP AR APCH专用程序。在这两种程序中，都需要可以满足监视和预警功能的设备，在这些设备中我们常见的是GNSS接收機。然而由于导航卫星会在运行过程中发生星历的微小变化，所以这就会对该接受机提供准确的预警信息产生一些不良影响。于是，空管部门应在RNP运行过程中提供预警将要失效的消息；如果检测到该消息经过五分钟还没有接收到，空管部门就应该及时取消或者延迟本次的飞行计划。

在GNSS接收机工作的过程中，我们可以把它分为三种工作模式，其名称分别为航路模式、终端模式和进近模式。在这三种工作模式中，无论是接收机处于哪种工作模式，其都会有对应的预警阈值和航道偏离的最大偏离值。

3.2 进近程序运行特点

（1）RNP APCH 进近程序的特点。这个程序的起源我们可以追溯到区域导航，同时进近程序我们可以将其分为精密进近、非精密进近和垂直引导进近。其中精密进近程序基本上是为提高机场范围内的GNSS定位精度而设计的，它能使其定位精度提高到米级，这就可以使飞机在下滑时精密进近；而非精密进近主要针对的是飞机进近定位点和复飞点之间的航段；最后垂直引导进近往往包含气压垂直导航程序和LPV程序，其中LPV程序主要是利用导航卫星来提高系统的导航精度的。在现阶段，我国民航主要研究的进近方式便是气压垂直导航方式，这种进近方式的充分利用将会极大提高我国民航进近导航的水平。

（2）RNP AR APCH 进近程序的特点。该程序作为一种专用程序，其在不同机型和机场上都会有所不同。所以该程序一般不显示在飞机的仪表盘上，而是在后台运行的。还有，该程序的运行会大量占用资源，增加运行成本，但是如果飞机在地形复杂，气象条件不好的情况下飞行，传统的导航方式便无法正确为飞机导航，此时RNP AR APCH 程序便会显示出其强大的功能。

4 结束语

目前，我国民航处于快速发展的阶段，所以我们应加快PBN导航技术的研究与应用，特别是气压垂直导航技术研究应用，从而提高我国民航飞机飞行的效率。相信我国通过PBN导航技术的运用，可以使我国民航的整体水平得到极大提升。

【参考文献】

[1]黄晋，高浩然，戴巨星.基于性能的导航（PBN）对我国民航进近方式发展影响的研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2015（04）.

[2]朱晓辉，张鹏.基于性能的导航（PBN）技术及其在军航空管系统中的应用策略研究[J].现代导航，2016（05）.

[责任编辑：朱丽娜]