浅谈基于性能导航

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1、PerformanceBasedNavigation民航总局空管局黄卫芳一、绪言为进一步提供空域容量和运行效率，满足航空运输飞行量不断增长的需求，新航行技术一区域导航技术，正被日益广泛应用。从全球范围看，现行区域导航的技术标准并不统一，航空发达的欧洲和美国对区域导航的具体技术要求也存在差异。为统一认识并指导各缔约国实施新技术，国际民航组织(ICA0)拟于近期发布(基于性能导航手册》。我国对区域导航技术也有较深的认识，并正积极在终端区、航路运行阶段推广应用。二、背景介绍传统的航路是基于地面导航设施位置、逐个连接各导航点而成的，确保航空

2、器能够依靠导航台的无线电信号向背台飞行。随着航空运输的持续发展，传统航路的局限性渐显严重。航空电子技术的不断发展使航空器机载设备不断更新，导航精度也不断提高，促使新一代导航技术的产生。这种导航技术不依赖于地基导航设备，可以使航空器在任意两点之间精确飞行，这就是区域导航的概念。应用区域导航技术，能够提高空域容量，减轻管制员和飞行员工作负荷，减少飞行延误，提高空域运行效率。早期的区域导航系统采用与传统的地基航路和程序相似的方式，通过分析和飞行测试确定所需的区域导航系统及性能。对于陆地区域导航运行，最初的系统采用V0R和DME来进行定位，

3、对于洋区运行，则广泛采用惯性导航系统。在不断的实践中，这样的新技术已逐步通过了开发、评估和认证。基于此，国际民航组织在附件1l《空中交服务》和《航空器运行手册》（D0C8168）中提出了部分区域导航设计和应用的标准和建议。美国和欧洲等航空发达国家和地区已经积累了丰富的区域导航应用经验，但由于缺乏统一的标准和指导手册，各地区采用的区域导航命名规则、技术标准和运行要求并不一致，如美国RNAV类型分为A类和B类，欧洲RNAV类型分为P-RNAV和B-RNAV。国际民航组织ICAO拟于今年正式发布基于性能导航手册(PERFORMANCEBA

4、SEDNAVIGATIONMANUAL)，用以规范区域导航的命名、技术标准，并指导各国实施该新技术。(一)RNAV区域导航(RNAV)是一种导航方式，它可以使航空器在导航信号覆盖范围之内，或在机载自备导航设备的工作范围内，或二者的组合，沿任意期望的航迹飞行，即RNAV系统能够使用多种导航源信号来自动确定航空器位置，建立期望的飞行航迹并为航空器向下一航路点飞行提供航迹引导。与传统导航方式相比，RNAV系统不需要航空器沿无线电信号向北台飞行，能够充分利用机载设备的能力，提高运行安全和效益，具体表现为：航迹选择灵活、减轻管制员和飞行员工作

5、负荷、增加空域容量、优化导航设施布局。如果结合数值小的RNP，更能极大地提高飞行轨迹的准确性，降低天气标准，保证飞行安全和运行正常。RNAV系统可以采用的导航源包括：惯导(INS／IRS)、VOR／DME、DME／DME、LORANC、GNSS(GPS)。(二)RNP所需导航性能(RNP)是对指定空域内运行所需要的导航性能精度的描述RNP类型)。RNP数值根据航空器至少有95％的飞行时间能够达到预计导航性能精度的数值来确定，与RNAV概念结合，能够提高导航精度和运行安全水平。RNP系统不仅对航空器机载导航设备有要求，对支持相应P&T

6、P类型空域的导航设施的精度也有一定要求。RNP类型是用相应的精度值来表示的。航空器方面，精度值是受到导航源误差、机载接收误差、显示误差和侧向的飞行技术误差(FTE)等影响，在其95％的飞行时间内侧向和纵向总的系统误差(TSE)必须小于规定的RNP精度值。空域方面，指定空域为达到导航性能精度值就必须提供相应的导航设施。航空器导航精度不符合某空域RNP精度值要求时，通常不允许在空域内飞行。航空器和空域方面的要求具有相互独立性。导航性能精度比某一空域RNP值高的航空器不一定就能在该空域内运行。例如，航空器的导航性能精度是基于某些导航设施而

7、言的，那么该航空器可能并不符合精度值相对较差的空域的要求，因为该空域可能不提供同样的导航设施。虽然RNP值本身不能作为确定间隔标准的基础，但空域规划人员可以使用RNP值帮助确定空域的使用规定、航路宽度和间隔要求。根据飞行地区的不同和飞行阶段的不同，RNP主要有以下几种类型：RNP0.1—0.3、RNP1／2、RNP4、RNP10，分别用于进近阶段、终端区飞行、陆地航路飞行和洋区飞行。(三)RNAV与RNP的区别RNAV和RNP系统关键的不同在于，RNP标准包含机载设备的监视和告警导航性能要求，而RNAV标准则不包括。20世纪90年代

8、，大多RNAV系统都提供了机载监视和告警功能，促进了导航标准的发展，进而产生了RNP系统。RNP系统提高了运行的完整性，使航路间距和保护区缩小、空域资源得到进一步优化。传统航路、RNAV航路和RNP航路的区别见图1所示。从发展的角度来