摘要本文介紹了PBN導航技術的概念、技術特點以及該技術在民航的發展和定位。綜述了PBN技術在我國的應用狀況,并對目前該技術在我國的推廣過程中面臨的阻力和問題進行了探討。
關鍵詞 基于性能的導航 區域導航 所需導航性能
中圖分類號:V19文獻標識碼:A
Application Promotion and Facing Resistance of PBN Technology in Our Country
YE Wei
(Air Traffic Control Center of Civil Aviation Flight University of China, Guanghan, Sichuan 618307)
AbstractThis article introduces the concept of PBN navigation technology, technical features and development and orientation of this technology of civil aviation. the application status of PBN technology in China are summarized, then discuss the resistances and problems we are facing in the process of promotion of of this technology in our country .
Key wordsPBN; RNP; RNAV
民航快速增長的交通流量與有限的空域資源之間的矛盾日益尖銳,加上民航運行對于安全性、經濟性要求不斷的提高,基于性能的導航(PBN)技術就此登上了歷史的舞臺,PBN是國際民航組織(ICAO)近年來提出的一種新的運行概念。它將航空器先進的機載設備與衛星導航(簡稱GNSS)及其它較為成熟的導航技術結合起來,形成了更加安全、精密的飛行方式和更加高效的導航和空中交通管制模式。
2008年,國際民航組織(ICAO)提出了“基于性能的導航(PBN)”的概念并制定了《PBN手冊》,整合了一系列不同的導航技術應用標準,提供全球一致的適航要求和運行標準,促進該技術的全球運用。ICAO已經與各締約國及有關國際組織達成了共識,將PBN作為未來全球導航技術的主要發展方向。我國也制定了PBN實施路線圖,為全行業提供未來的發展規劃,確保與全球計劃保持統一。PBN作為未來全球導航技術的主導方向的確立和應用,將使一系列行業改變現有的運行模式,本文現就PBN技術在中國的應用進行分析和介紹,然后對該技術在我國推進過程中面臨的阻力進行探討。
1 我國PBN技術的應用現狀
在航路方面的應用,1998年,我國民航在國際民航組織指導下,啟動了第一條區域導航航路(L888航路)建設,2001年1月正式投入運行,產生了巨大經濟效益和社會效益,受到了國際組織的高度評價。同年,在三亞地區實施了RNP10洋區航路。近年來,在西部地區新辟了基于RNP4的Yl、Y2、Y3航路,與L888航路互為補充,優化了西部地區航路結構;為緩解現行京滬、京廣航路擁擠問題,實施京滬、京廣RNP2平行航路的研究工作正在積極進行中。
RNAV在終端區的應用,2003年2月試飛了天津機場區域導航進離場飛行程序,并于2004年2月正式生效;2007年,廣州白云機場率先在全國繁忙機場中開始了RNAV程序的試運行,2010年,成為了首個全面實施終端區進離場區域導航飛行程序的機場。
RNP進近程序的應用,在我國高原和山區,由于地面導航臺布設困難,傳統的地面導航方式在安全性、完整性等方面均很難達到要求的技術標準,實施RNP進近是最好的進近方式。自2005年始,國內陸續有拉薩、林芝、麗江、九寨、黃山、延吉、玉樹、西寧等地已經實施了RNP AR APCH方式的飛行程序,綿陽機場也于2009年完成了RNP APCH程序的設計和試飛工作,PBN技術在高原、山區等地形氣象條件復雜的機場具有廣闊應用空間。
另外, PBN技術的應用需要基于WGS-84坐標(世界大地坐標系統),而我國機場原先普遍使用的是地方坐標體系,2007年,國家相關部門批準民航實施WGS-84,各機場均開始進行了WGS-84坐標的測量和修訂工作,解決了PBN技術應用和推廣的坐標系問題。國內現約有90%的飛機具備RNAV能力,約60%以上能夠滿足某類RNP要求,我國已初步具備了PBN技術應用推廣的基本條件。
2 目前實施我國PBN規劃所面臨的阻力和問題
國際民航組織(ICAO)在36屆會議決議中確定了今后該技術的發展前景和定位:“各締約國應在2009年底前完成PBN實施計劃,確保在2016年之前,以全球一致和協調的方式過度到PBN運行”之后,美國、日本于2006、2007年制定了相應的《PBN實施路線圖》,其他各國也都開始了相應工作,我國于2009年制定《中國民航PBN實施路線圖》,明確了實施規劃,近期實現PBN重點應用,中期實現PBN全面應用,遠期實現PBN與CNS/ATM系統整合。根據目前國內的體制結構和推廣現狀,筆者認為,當前我國PBN計劃的實施推廣中存在以下幾個方面的阻力和問題:
2.1 中小機場體制繁雜,效率低下,PBN建設困難
按照《中國民航PBN實施路線圖》中期規劃要求,2016年,所有儀表跑道均具備RNP進近能力。我國民航機場170余個,75%是中小機場,隨著中小機場屬地化改革的完成和我國民航業的快速發展,中小機場也迎來了發展的機遇。但是,中心小機場的管理模式并沒有隨著業務量的增加而改善,任然存在管理模式落后、效率低下,定位不明確、政府支持不足、發展困難、虧損嚴重等問題,雖然國家、民航局出臺了一些補貼辦法、政策等,但短時間內中小機場還是很難擺脫困境。事實上,當地政府對中小機場的發展依然具有著舉足輕重的作用,PBN建設需要的資金、人員、設備等的支持,目前看來,依然阻力重重。
2.2 程序設計機構的體制結構和布局不合理
目前我國民航機場的飛行程序設計工作基本上是由各地區空管局下屬的程序設計部門承擔,該部門事實上壟斷了本轄區的所有機場的程序設計工作,因為他們還承擔或主要參與本轄區各機場飛行程序的審批工作。同樣因為這種關系,各地區空管局下屬的程序設計部門也不會跨轄區承擔其他地方機場的飛行程序設計工作。這樣就產生了兩個問題:一是設計資源不便于優化使用,有些地區機場眾多,設計部門確人少,工作量大,其他的設計部門又不能分擔,影響整體的工作進度;二是目前民航局還沒有飛行程序設計的費用標準,基本上是由各設計部門自行決定每次設計的費用,費用較為昂貴。PBN實施規劃要求所有民航機場都要制定某種PBN程序,所涉及的工作量、資金、人員等眾多因素,這個問題在一定程度上也將是影響整體進度的因素之一。
2.3 程序設計人員配置和培訓力度需加強
我國現已有的航路、機場的PBN飛行程序的設計大多數是由國外公司、機構主導或主要參與下完成的,國內的飛行設計人員總體在這方面實踐經驗較少,要按期完成規劃,就需要在PBN飛行程序設計人員的數量上配置完備,同時,加大培訓力度,提高業務素質,進一步提升PBN設計能力。
2.4 相關運行人員培訓滯后
PBN手冊中明確了實施PBN運行應包括三個基本的因素:導航規范、基礎設施和導航應用。PBN計劃的全面運行實施不僅需要導航規范、基礎設施設備,還需要相關人員的配合協作,需對機組、空管、機務等相關人員進行培訓并達到標準。目前我國民航對這些人員的培訓還未全面啟動,需要加強對相關人員的培訓,才能保證PBN規劃實施和推進過程中不出現短板。
另外,包括中國在內的國際民航界使用PBN技術的主要導航源是全球衛星導航系統,目前只有美國的GPS系統能夠為國際民航界提供全球正常的導航服務。出于安全和發展的考慮,該技術的運用必然在一定程度上受限于衛星技術的發展,相信我國的“北斗二號”衛星導航系統的研發實施,必將對我國乃至世界PBN技術的推廣產生重要的影響。
PBN作為我國建設新一代航空運輸系統的核心導航技術之一,是傳統的傳感器導航轉變為基于性能的導航方式的重大變革,PBN的實施是實現我國民航強國戰略計劃中的重要組成部分,它的應用和推廣將對我國民航的飛行運行、機載設備、機場建設、導航設施布局和空域使用將產生重大影響,對有效促進民航持續安全、提高飛行品質、增加空域容量、減少地面設施投入和節能減排等都具有積極意義。