民用飞机导航性能实时评估与监视技术研究

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1、民用飞机导航性能实时评估与监视技术研究王丹等2014年12月第45卷第4期(总第158期)民用飞机导航性能实时评估与监视技术研究王丹，马航帅，孙晓敏(航空电子系统综合技术重点实验室，上海200233)[摘要]民机能否在指定空域中安全有效地运行，很大程度上取决于机载导航系统的实际导航性能能否满足航路所需导航性能的要求。导航性能实时评估与监视是民航飞机实施所需导航性能运行的关键技术。结合民用飞机所需导航性能(RNP)航空运行的迫切需求，本文分别对飞行中实际导航性能的评估方法和导航性能监视技术进行了研究，为RN

2、P系统导航性能监视的实现提供了理论基础和技术支持。[关键词]所需导航性能；实际导航性能；评估和监视技术[中图分类号]V249．3【文献标识码]A[DOI编码】10．3969d．issn．100每141X．2014．04．01『文章编号11006-141X(2014)04旬001．05ResearchonCivilAviationNavigationPerformanceReal-timeEvaluatingandMonitoringTechnologyWANGDan，MAHang-shuai，SUNXia

3、o-ming(KeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAvionicsIntegrationTechnologies，Shanghai200233，China)Abstract：Theactualnavigationperformance(ANP)oftheairbornenavigationsystemdetermineswhethertheaircraftcanflyontherouteofcertainnavigationsafely．Thenavigationpe

4、rformanceevaluatingandmonitoringinrealtimeisthekeytechnologyforcivilaircrafttoperformtherequirednavigationperformance(m岬)operation．CombiningtheinsistentdemandsforcivilaircrafttoperformtheRNPoperation，theactualnavigationperformanceevaluationmethodandthenav

5、igationperformancemonitonngtechnologyarerespectivelyresearched．Keywords：RNP；ANP；evaluatingandmonitoringtechnology1引言随着民航业的迅猛发展、空中交通流量与日俱增，传统的陆基系统导航模式由于对地面导航台的过度依赖而成为民航运输发展的瓶颈，区域导航技术(RNAV：ActualNavigationPerformance)和所需性能导航(RNP：RequiredNavigationPerformanc

6、e)技术因此应运而生，并逐渐显示出自身的优势。RNP除了具备RNAV的能力外，还增加了自主监视和告警的功能。在国际民航组织颁布的基于性能的导航手册中，RNP被定义为“飞机在一个确定的航路、空域或区域内运行时所需的导航性能精度”【l】。RNP以精度数值表示，其数值根据航空器在至少95％的飞行时间内能够达到的预计导航性能的精度来确定。例如，RNP1是指在95％的概率下，在指定的飞行航迹上飞机保持的导航精度在1海里(1海里=1．852千米)以内。因此，所需导航性能运行不仅对航空器机载导航设备提出相关要求，还对支

7、December2014V01．45No．4(serialNo．158)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY持相应RNP类型空域的导航系统性能提出了一定的要求【2J。支持RNP导航系统满足各阶段RNP要求有两大关键技术：一个是在设计阶段的RNP指标预算，另一个是在飞行中导航性能的实时评估和监视。RNP系统由传感器、组合导航计算机、显示告警等系统组成。设计师在构建RNP系统、选择供货商时都要进行RNP指标的分析和分配，提出预算，并在系统验证时进行符合性检查。飞行过程中导航性能的实时评估和监视主要

8、是对所需和实际的导航性能进行监视和告警。当实际导航性能(ANP：ActualNavigationPerformance)超过所需导航性能(鼢帅)时，系统应发出告警。如图是RNP和ANP之间的关系图。图lRNP和ANP之l司的关系图本文以RNP系统的性能要求为出发点，针对飞行中的导航性能实时评估和监视技术分别进行了研究。文章首先对所需导航性能和实际导航性能的概念进行了阐述，接着对实际导航性能的评估方法进行了着重研究，最后结合波音