基于性能的导航对民航发展的影响分析

孔德良

摘 要：随着社会经济的发展和进步，CNS/ATM系统建设不断地被补充和完善，具有导航性能的PBN概念的进近程序被探讨和研发。本文探讨了PBN程序在提高飞行安全水平的前提下，合理利用选择各类进近程序，将机场容量和运行效能等方面的运用率最大化，以此满足我国民航快速发展的需求。

关键词：基于性能导航 RNP APCH 民航

中图分类号：F562 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）07-0-01

社会的变革会带来各行各业的进步，民用航空领域的安全革命经历了无数次的重大变革和革命性的转变，使得民用航空的社会经济效益实现了一次次的突破，而基于性能导航作为新一代航空运输系统的核心技术，在我国民航的飞行运行、机载设备等方面发挥了重大的作用，有效地促进了民航的持续安全、飞行品质以及节能减排的性能。

一、基于性能导航的内涵综述

基于性能的导航是当前提出的一种新型运行概念，它是国际民航CNS/ATM系统建设的重要内容，其综合了世界各国区域导航及所需导航性能的运行实践和技术标准，并在此基础之上更加地深化了它的功能，涵盖了飞行阶段的全过程，其导航精度、完好适用性能都大大地超越了原有的导航方式，实现了传感品导航的导航方式向性能导航方式演变。目前，PBN手册中对基于性能导航概念总结了三个基本因素，第一是导航规范，详细地描述了民航当局批准在特定区域导航适行和运行的性能标准；第二是基础设施，它是保证每种导航规范都能在民航运行中得到支持的设施，比如星基系统或陆基导航台等；第三是导航应用，它是综合导航规范和基础设施，应用在航路、终端区等实践中，其中RNAV/RNP航路、进近程序等应用广泛。

二、基于性能导航的分类和应用

在基于性能导航手册中，RNAV规范主要应用在海洋和偏远区域的RNAV10、陆地的RNAV2、终端区的RNAV1，考虑到我国的具体特点，RNAV规范在航路和终端区应用广泛，在航路上通常使用RNAV2规范，其导航设施是GNSS，DME/DME，DME/DME/IRU，其机载监视与告警功能在卫星导航系统中得到保障。RNP规范范围较宽，既适用航路和终端区，又适用于进近，在低交通密度且失云雷达覆盖区域的航路和终端区域显示出其特有的功能。在星历发生变化时，导航卫星也会不断地将监视告警信息在最短的时间内反馈到GNSS接收机内，只要RNP处于正常的运行状态下，空管部门会将有效或者是无效的告警预测信息提供出来，导航性能的机载设备在航路模式、终端区模式以及进近模式中阶段性地发出告警，显示出告警门限和航道偏离指示偏值。

三、RNP APCH 与RNP AR APCH 进近程序的特点

RNP APCH 进近程序主要针对区域导航程序而言，对于提高机场范围内的GNSS定位精確度，加强地基监测系统性能，通常采用定位精度可以达到米级的精密近进程序；在最后进近定位点与复飞点最后进近航段之间范围内，由于缺乏下滑引导的指引，一般采用非精密进近程序；由机载计算机计算出飞机的正常下滑角和航空飞行器与跑道入口之间的距离，判断出飞机向下滑行的虚拟弧度，促使飞机沿首虚拟下滑道稳定降落，这类情形通常采用气压垂直导航程序，这是我国民航进近导航方式发展的方向和趋势。另外，目前我国尚没有使用GPS卫星增强系统程序，由于广域增强系统（WAAS）是完全基于GPS卫星的条件之下使用的，与我国目前的导航程序还不够适合，因而尚未列入到发展计划之中。

RNP AR APCH进近程序是一种专用程序，成本高，运行复杂，审批繁琐，对飞机和机组的要求严格。通常情况下不会采用这种飞行程序，但对气候恶劣、地形复杂的飞行地带而言，就可以充分显示出其强大的威力。比如：林芝、拉萨等环境，这种程序将航段、转变点的保护区宽度更加缩小，标准宽度设置得更为精准，航段之间的衔接更为简单和流畅，还可以采用固定半径转弯（RF航段），根据飞行需要可以垂直性引导飞机的飞行路线，识别并勾勒出狭窄山沟的山谷曲线，使飞行的航迹稳定，简单流畅，飞机明确地沿着虚拟的曲型管道飞行，使飞机进场、离场、进近更具有规范性，实现了空中立交桥的特性。

四、使用基于性能导航对民航发展的影响分析

随着我国民航行业的迅猛发展，民航机场在未来中国的建设中得到拓展，使民航运输市场前景广阔。根据我国PBN程序的特点，对远程进近程序的应用重点就是加快气压垂直导航，以增加我国机场的空域容量为目标，提高民航飞机的飞行效率，不断地改进技术达到节能减排的效果，将蜿蜒曲折的山谷飞行在RNP AR APCH程序的推进下自由地实现曲线飞行，使飞行安全的操作性更加地完善和适用，实现航空运输系统的无缝连接，缩短我国与航空强国之间的技术差距。

与传统的导航系统相比，PBN导航技术展示了其崭新的面貌和巨大的优越性，它突破了航线计划只能在无线电的状态下进行飞行定位，且对超过地面电台台址一定距离后，无法传输到导航定位系统内，进离场程序设计达不到要求，空域利用率低等弊端。就目前审视我国民航建设，97%的民航飞机都安装了定位系统，使RNAV程序精准测定出飞机的所在位置，据统计，约有600架民航机已经具备或基本具备RNP能力，分别分布在我国的天津、广州等地，五年规划宏图中将有75%的飞机具备RNP能力，99%的民航飞机具备RNAV能力，计划在北京、深圳、乌鲁木齐等城市实施RNAV，民航总局也颁布了咨询通告，系统性地规划PBN的运行体系，尤其在减少基于传感器航路建立及相应的程序设计、降低导航系统更新带来的负影响、有效利用空域范围以及统一全球导航标准等方面，做出了严谨的规划，使流程简化，将航路规划更加地合理适用，达到高效节能的战略目标。在拉萨、林芝、康定、张家界等特殊地带，也在积极开展RNP项目，促使民航机场落户在山区或处于空域拥挤地区。

综上所述，我国处于民航高速发展的时期，面对我国的民航机场不断扩建的趋势，要充分认识到基于性能的导航对于民航发展的影响，加快推进PBN程序在我国民航领域的发展和应用，设计气压垂直导航的RNP APCH进近程序，扩充我国机场的空域容量，提升飞机的飞行安全性和效率，更好地提升我国民航发展的水平。

参考文献

[1]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]. 顾晓东. 现代导航. 2014（05）

[2]兰承诚.传统飞行程序与PBN飞行程序[J]. 科技创新导报. 2014（16）