世界PBN導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)及其對(duì)我國(guó)PBN導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的啟示

【摘要】導(dǎo)航系統(tǒng)是國(guó)家航空航天事業(yè)發(fā)展的生命枷鎖，完善的導(dǎo)航系統(tǒng)，使得航空運(yùn)輸更加安全可靠，使得航路飛行不受地理地形的制約，完成一系列的航空航天任務(wù)。本文將全面和系統(tǒng)的介紹世界PBN導(dǎo)航系統(tǒng)工程，從中分析世界導(dǎo)航系統(tǒng)給我國(guó)PBN導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展帶來的影響。

【關(guān)鍵詞】導(dǎo)航系統(tǒng)航路PBN

一、引言

隨著航空運(yùn)輸?shù)某掷m(xù)發(fā)展，傳統(tǒng)航路的局限性漸顯嚴(yán)重。航空器機(jī)載設(shè)備能力的提高以及PBN導(dǎo)航等先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展，提高導(dǎo)航精度、縮小間隔余度以便更加充分地利用空域資源、可以不依賴于地基導(dǎo)航設(shè)備，使航空器在兩點(diǎn)間沿任意期望的航路點(diǎn)間飛行的區(qū)域?qū)Ш郊夹g(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

二、我國(guó)PBN導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)介

美國(guó)航空聯(lián)邦管理局（FAA）將PBN定義為“應(yīng)用于自動(dòng)空中航路管制、儀表導(dǎo)航、特定區(qū)域的導(dǎo)航性能要求框架”。PBN同時(shí)具備了RNAV和RNP的特點(diǎn)，提供了包括空域規(guī)劃、流量控制、進(jìn)近管制在內(nèi)的自動(dòng)航路規(guī)劃的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。PBN被視作解決導(dǎo)航效率難題的希望。PBN是指在相應(yīng)的導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施條件下，航空器在指定的空域內(nèi)或者沿航路、儀表飛行程序飛行時(shí)，對(duì)系統(tǒng)精確性、完好性、可用性、連續(xù)性以及功能等方面的性能要求。PBN的引入體現(xiàn)了航行方式從基于傳感器導(dǎo)航到基于性能導(dǎo)航的轉(zhuǎn)變。這種變化覆蓋從飛機(jī)起飛離場(chǎng)、航路巡航、下降進(jìn)場(chǎng)和進(jìn)近著陸等飛行全過程。

ICAO提出的基于性能導(dǎo)航PBN概念，整合了RNAV和RNP概念，讓全球一體化運(yùn)行做了基礎(chǔ)。RNAV和RNP最大區(qū)別就是RNP具有性能監(jiān)視和告警（OPMA），這個(gè)性能監(jiān)視和告警無非就是讓飛機(jī)在所要求的RNP運(yùn)行，如果出現(xiàn)超越RNP要求的精度，就會(huì)提醒機(jī)組。例如常見的RAIM，反應(yīng)到駕駛艙會(huì)出現(xiàn)在CDI和HSI上。

終端區(qū)最后進(jìn)近之前使用RNAV1，使用導(dǎo)航源使用NDB，VOR以外其他導(dǎo)航設(shè)備組合，同樣需要語音通信和雷達(dá)監(jiān)控。B-RNP1基礎(chǔ)RNP導(dǎo)航主要運(yùn)用到雷達(dá)覆蓋不到終端區(qū)進(jìn)離場(chǎng)程序。最后進(jìn)近階段使用RNP APCH和RNP AR APCH。RNP APCH一般精度值為0.3，GNSS為首導(dǎo)航源，屬于普通公布程序，最后進(jìn)近為直線階段。RNP AR APCH一般精度為0.3-0.1，各個(gè)公司自己制作，不公布程序，需要局方認(rèn)證，主要是應(yīng)對(duì)一些地形比較復(fù)雜的機(jī)場(chǎng)，例如林芝，拉薩。最后進(jìn)近可以為曲線，通過固定轉(zhuǎn)彎半徑（RF）來避開一些障礙物或禁區(qū)。

PBN是ICAO要求各國(guó)強(qiáng)制實(shí)施的新的基于性能的導(dǎo)航方式，要求世界各國(guó)2016年部署完成。區(qū)域?qū)Ш胶蚏NP以性能為主，是國(guó)家空域體系的關(guān)鍵構(gòu)建基礎(chǔ)，雖然現(xiàn)在的民航運(yùn)輸機(jī)都已裝備RNAV/FMS設(shè)備，卻沒有充分發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢(shì)。隨著新航行系統(tǒng)的逐步實(shí)施，ICAO提出了基于RNP的區(qū)域?qū)Ш椒纸凇⒅衅凇⑦h(yuǎn)期三個(gè)時(shí)期完成的戰(zhàn)略思想。我國(guó)民航實(shí)施PBN迫在眉睫，目前我國(guó)30%的機(jī)場(chǎng)已具備RNP APCH程序能力，到2016年要達(dá)到100%。

三、世界PBN導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)介

二十世紀(jì)末期，世界各國(guó)意識(shí)到航天事業(yè)的重要性，特別是其在航天航空領(lǐng)域的運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，各國(guó)紛紛對(duì)民航事業(yè)投入人力物力財(cái)力來開發(fā)民航系統(tǒng)，使得PBN導(dǎo)航技術(shù)迅猛發(fā)展，這期間，有美國(guó)、日本、澳洲，歐洲以及中國(guó)均相繼對(duì)國(guó)家導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行一定的優(yōu)化分析，使得PBN技術(shù)應(yīng)用發(fā)展很迅速，PBN技術(shù)也越來越豐富，我國(guó)民航飛行越來越安全，空域容量盡量保證最大，優(yōu)化以前的舊線路，設(shè)計(jì)各條最優(yōu)導(dǎo)航線路，對(duì)我國(guó)導(dǎo)航系統(tǒng)的進(jìn)步具有深遠(yuǎn)的影響，世界各國(guó)PBN導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展匯總表見表1所示。

四、結(jié)束語

綜合上述內(nèi)容，世界PBN導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)我國(guó)的導(dǎo)航系統(tǒng)起著促進(jìn)作用，我國(guó)應(yīng)該摒棄自身的確定，在原有基礎(chǔ)上改進(jìn)，使得民航系統(tǒng)更加的適應(yīng)國(guó)產(chǎn)化的要求，而且中國(guó)針對(duì)各地區(qū)的地理環(huán)境，特別是拉薩高原地勢(shì)險(xiǎn)峻等地，開發(fā)出自己的導(dǎo)航系統(tǒng)，努力完善我國(guó)導(dǎo)航系統(tǒng)，為我國(guó)航空航天事業(yè)開創(chuàng)新的篇章。

參考文獻(xiàn)

[1]基于性能的導(dǎo)航概念的實(shí)施國(guó)際民航組織2007-07.

[2]區(qū)域?qū)Ш剑≧NAV）飛行程序?qū)嵤┮?guī)定中國(guó)民用航空局2008-01.

[3]在航路和終端區(qū)實(shí)施RNAVI和RNAVZ的運(yùn)行指南中國(guó)民用航空局2008-11.

[4] RNAVS運(yùn)行批準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)指南中國(guó)民用航空局2008-02.

[5]新航行技術(shù)應(yīng)用

[6] PBN運(yùn)行手冊(cè)