RNP与ILS进近对比分析

相超钧

摘要：随着我国民航运输业的发展，空中交通流量一直处于增长之中，空中流量的增长造成了空域拥挤，不仅导致了很多航班产生了延误现象，也增大了空中交通管制工作人员的工作负荷。为了保障空中交通正常安全运行，我国民航也在不断的引进新的管理技术。我国广泛的使用ILS进近导航技术，但是这项技术有一定的局限性，为了进一步提高管制工作效率，对RNP导航技术进行大力推广。本文就RNP和ILS技术进行了一些系列的研究对比，详细阐述这两种技术间的差异。

关键词：RNP;ILS;导航

引言：我国民航目前正在大力推广支持RNP技术，这项先进的飞行导航技术的应用，将减轻我国民航运输业因为空中交通流量大量增加而带来的许多压力和不良现象。RNP技术的应用现在我国民航只是处于部分应用状态，很多机场还是使用ILS技术，所以RNP技术在我国民航的应用，还有很大的空间。

一、ILS进近简介及问题

ILS仪表着陆导航，因为能为航空器提供较高精度的进近导航，被很多国家广泛采用，在我国目前大部分的机场，都是应用这种进近方式。然后全球大范围的应用，是否就能肯定的说ILS没有一点瑕疵呢？答案肯定是否定的。翻开全球航空史，很多有关事故或者事故征候都与ILS有关联。ILS系统由三部分组成：机载设备、地面设备、灯光辅助系统。ILS为航空器提供航向道以及下滑道的指示。LLZ（航向台）提供航向道指示，跑道末端中心延长线处有安装天线（离跑道末端四百到五百米），通过发射很强的甚高频无线电使飞行员通过机载接收设备来获得指示进行操作。GP（下滑台）的天线安装于跑道口侧方，距离跑道口二百五米左右，通过发射超高频的无线波，使航空器接收通过仪表进行操作。但是ILS进近的航向道以及下滑道的信号很容易被机场周围环境干扰，譬如地面的车辆或者周围的航空器等。从而导致信号精度下降，带来很多麻烦甚至造成事故。有的地区，由于地形原因机场地形复杂，下滑道信号可能被折射或者反射，造成假下滑道现象，如果这种假象被航空器接收，就對航空器的进近造成很大的安全影响，飞行员必须提高警惕及时发现错误并修正。ILS的机载接收设备也有可能被航空器上的乘客所干扰（电脑、手机等），出现仪表指示差错。所以在ILS进近中，航空器飞行员必须全程保持高度警惕，这样才能有效避免差错，一旦发现错误必须及时调整，甚至断开ILS，采用其他方式（航迹飞行或者原始数据的人工飞行）以保证航空器的进近安全。ILS也有其他不可靠现象：航导杆或者下滑指标摆动甚至消失，这种状况下，需要机组的果断决策，保持航空器的稳定状态，如果可目视状态下进行目视进近，不然需要进行复飞。

二、RNP进近简介

RNP是一项高精度的具有监控和告警能力的精密导航技术，我国民航2003年引入了这一技术概念，2006年进入试用状态。RNP是一项机载设备结合GPS（全球定位系统）的全新技术，在引导航空器起飞降落中精度十分高。RNP技术由于是依靠GPS，所以完全摆脱了对地基设备的依靠，是现在全球民航大力推广的一项新技术。脱离了地基设备的限制，很大程度上免去了原来ILS进近所带来的烦恼，比如地基设备的信号问题。RNP利用其先进的技术和精准的全球卫星定位，能够实现航空器精确的三维运行，使航空器运行中有精准可靠的导航。GNSS（全球卫星导航系统）是RNP的主要导航支持，航空器在使用全球导航卫星系统时，除非有必要的提示下，飞行员是不用关注地基导航设备提供的信息。RNP进近有两个执行标准： LNAV和VNAV。LNAV是RNAV的一种，用于水平引导。VNAV也是RNAV的一种功能，给航空器提供垂直引导。利用RNP技术其实对地形复杂或者气候复杂的机场有更大的好处，比如高原机场，安装精密导航设备的航空器可以通过GPS避免多变气候的影响，在天气状况不好的状态下，依旧能够准确的导航，减少了航空器的运行风险和降低了航班延误现象的发生，提高了航空公司的服务质量。

三、ILS进近与RNP进近的对比分析

RNP进近中飞行员通过机载设备来判断航空器的导航系统是否能适应导航性能要求，这个非常的关键。飞行员需要通过显示器数据对航空器的飞行航迹做出判断，进一步的对有可能出现的误差进行判断，最后综合考虑，如果误差在可行的范围内，建议飞行员使用水平或者垂直导航模式的飞行指引或者自动驾驶。航空器到达最后进近点前两海里时，飞行员要确定航空器处于进近模式中，机组还需要在最后进近前确定每个飞行员高度表的当前有效值，飞行技术的误差是RNP的主要误差，飞行技术误差不超过0.5NM（起初进近、中间进近、复飞期），不超过0.25NM（最后进近阶段）。通过实际机场的进近对比，RNP与ILS的差异：（1）RNP程序能降低对机场的标准以及降低着陆标准。表1（2）RNP进近要求机载设备不能有故障问题，监控和告警功能完好，误差在规定范围内。（3）传统的仪表进近容易使飞行员出现看错，RNP则是可以一目了然，减少飞行员的操作错误。（4）在指定机场进行RNP进近程序，需要对飞行员进行考核。（5）航空公司也需要在指定机场进行运行资格评定，取得认可方能进行。（6）RNP程序的应用，减轻了管制员和飞行员的工作负荷，降低了因人为因素导致的错误几率。（7）RNP程序能够减少航空器的噪音以及污染物的排放，更加的绿色环保。通过对比RNP程序的优势明显的超过了传统的ILS进近，但是RNP也不是百分百保证无误的，如果RNP组件出现问题，导致RNP进近失效，也会使航空器运行面临巨大的危险，所以飞行员还得保持其他程序的进近，更好的保障航空器的运行安全。

小结：经过大量的飞行验证，RNP比传统的ILS要更加可靠安全。首先RNP是通过GPS和机载设备的结合进行导航，相比传统的ILS中间省去了很多的陆空通话，因此飞行员能更专注的操控航空器。其次RNP拥有更精准的进近导航，相比传统的ILS系统的各种缺陷，RNP能将导航误差降到最低。最后RNP系统有监控和报警功能，在出现超出精度范围时会自动提醒飞行员进行及时调控。RNP技术现在受到越来越多国家的支持推广，我国民航现在也正在大量的应用中，RNP技术的运用对现代民航运输业有着巨大的促进作用，RNP技术也将在我国民航事业中更多的应用，更好的保障航空运行安全。

参考文献

[1]余江.高原/地形复杂机场和航线运行的飞机性能分析[M].成都：西南交通大学出版社，2006

[2]中国民航基于性能的导航实施路线图[S].中国民航局，2009，10