PBN的詳細(xì)介紹及其飛行程序設(shè)計(jì)

1、PBN的詳細(xì)介紹及其飛行程序設(shè)計(jì)的詳細(xì)介紹及其飛行程序設(shè)計(jì)1 基于性能的導(dǎo)航基于性能的導(dǎo)航(PBN)概念概念 PBN概念表達(dá)了由基于傳感器導(dǎo)航向基于性能的導(dǎo)航(PBN)的轉(zhuǎn)變。它根據(jù)在特殊運(yùn)行或空域所要求達(dá)到的精確性、完好性、可用性、持續(xù)性以及有效性來(lái)確定航空器的RNP系統(tǒng)性能要求。 導(dǎo)航說(shuō)明書(shū)中不僅明確指出了應(yīng)滿(mǎn)足的性能要求，還指出滿(mǎn)足該性能要求應(yīng)選擇的導(dǎo)航傳感器、導(dǎo)航設(shè)備、運(yùn)行程序以及相關(guān)的培訓(xùn)。 PBN是國(guó)際民航組織（ICAO）在整合各國(guó)區(qū)域?qū)Ш剑≧NAV）和所需導(dǎo)航性能（RNP）運(yùn)行實(shí)踐和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提出的一種新型運(yùn)行概念。 PBN概念組成部分概念組成部分 導(dǎo)航應(yīng)用是為一條航路、

2、一個(gè)程序和/或規(guī)定的空域流量的導(dǎo)航規(guī)范和支持的導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用。 例如：一條基于RNAV或RNP規(guī)范的SID或STAR和依賴(lài)GNSS及DME/DME導(dǎo)航設(shè)施導(dǎo)航應(yīng)用導(dǎo)航應(yīng)用導(dǎo)航規(guī)范導(dǎo)航規(guī)范導(dǎo)航設(shè)施導(dǎo)航設(shè)施區(qū)域?qū)Ш絽^(qū)域?qū)Ш?RNAV)的概念的概念 RNAV是一種導(dǎo)航方式， 它可以使航空器在導(dǎo)航 信號(hào)覆蓋范圍之內(nèi)，或 在機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備的工作 能力范圍之內(nèi)，或二者 的組合，沿任意期望的 路徑飛行。 目前RNAV使用的主要導(dǎo)航方式: DME/DME、GNSS（全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）、 INS/IRS（慣性導(dǎo)航系統(tǒng)）、FMS（飛行管理系統(tǒng)）綜合區(qū)域?qū)Ш降膶?shí)施:飛行管理系統(tǒng)FMS 所需導(dǎo)航性能（RNP，REQ

3、UIRED NAVIGATION PERFORMANCE）：對(duì)在規(guī)定空域內(nèi)運(yùn)行所需要的導(dǎo)航性能的描述。RNP的類(lèi)型根據(jù)航空器至少有95%的時(shí)間能夠達(dá)到預(yù)計(jì)導(dǎo)航性能精度的數(shù)值來(lái)確定。 RNP導(dǎo)航技術(shù)主要利用高精度衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和飛機(jī)機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備自身的導(dǎo)航能力，達(dá)到所要求的導(dǎo)航精度 精度、完好性、可用性、連續(xù)性。所需導(dǎo)航性能所需導(dǎo)航性能(RNP)的概念的概念“曲線(xiàn)航徑曲線(xiàn)航徑”無(wú)縫無(wú)縫垂直垂直航徑航徑高度優(yōu)化的空域使用高度優(yōu)化的空域使用FMC提供的提供的RNPs FMC從可用的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)中提供現(xiàn)行航路飛行或終端區(qū)程序的RNP值 如果在導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有可使用的RNP值，F(xiàn)MC將根據(jù)現(xiàn)行的導(dǎo)航階段，提供

4、如下默認(rèn)值：Approach 0.5 or 0.3NMTerminal(below 15,000) 1.0NMEnroute(domestic)2.0NMOceanic 4.0 or higher 飛行機(jī)組可以選擇不同的RNP默認(rèn)值 如果航路飛行或終端區(qū)程序沒(méi)有指定的RNP值，F(xiàn)MC提供的默認(rèn)值通常是可以接受的。RNP/ANP 顯示顯示RNP/ACTUAL RNP值可以被改變 RNP值可以傳輸?shù)狡渌@示器上RNP進(jìn)近： 從導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)獲得，或 默認(rèn)值 飛行機(jī)組不能改變此處RNP值垂直RNP/ANP（僅用于優(yōu)化非精密進(jìn)近）B737 RNP/ANP 顯示顯示RNAV 和和 RNP概念上的區(qū)別概念上的

5、區(qū)別區(qū)別：區(qū)別：RNP 是一種支持機(jī)載導(dǎo)航性能監(jiān)控和告警的區(qū)域?qū)Ш剑≧NAV）系統(tǒng) 1. 保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū) (水平限制水平限制) 2. 航段之間的連接航段之間的連接 3. 沿規(guī)定半徑轉(zhuǎn)彎至定位點(diǎn)沿規(guī)定半徑轉(zhuǎn)彎至定位點(diǎn)(RF) (在所有航段在所有航段) 4. 垂直誤差預(yù)測(cè)垂直誤差預(yù)測(cè) (VEB) RNP APCH 與與 RNP AR 的區(qū)別的區(qū)別沿航徑至定位點(diǎn)沿航徑至定位點(diǎn) (TF)PBN 通用情況通用情況: 導(dǎo)航特性導(dǎo)航特性: Basic RNP1 模式模式: Terminal ATT: 0.8 XTT: 1.0 BV: 1 W: 1.5*XTT+BV=2.5RNP APCH 與與 RNP AR

6、的區(qū)別的區(qū)別AR： 1/2W = 2 RNP ; 最早和最晚限制為最早和最晚限制為+/-1 RNP RNP APCH 與與 RNP AR 的區(qū)別的區(qū)別保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū): widthRNP APCH 與與 RNP AR 的區(qū)別的區(qū)別航段之間的連接航段之間的連接RNP APCH 與與 RNP AR 的區(qū)別的區(qū)別旁切轉(zhuǎn)彎旁切轉(zhuǎn)彎(Fly-By)保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū) RNP AR RNP APCHRNP APCH 與與 RNP AR 的區(qū)別的區(qū)別沿規(guī)定半徑轉(zhuǎn)彎至定位點(diǎn) (RF) AR APCH only 平均坡度(AOB): 18 (最佳) 順風(fēng) 障礙物研究 通用條件 復(fù)飛 問(wèn)題分析RNP APCH 與與 RNP

7、 AR 的區(qū)別的區(qū)別PBN飛行程序系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)飛行程序系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì) 有效促進(jìn)民航持續(xù)安全 增加空域容量 減少地面導(dǎo)航設(shè)施投入 提高飛行效率和計(jì)劃的可預(yù)見(jiàn)性 提高節(jié)能減排效果 我國(guó)從航空大國(guó)向航空強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)，建設(shè)新一代航空運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 2. RNP APCH 的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2.1 “Y”型程序型程序Initial Approach WaypointIntermediate Approach WaypointInitial Approach WaypointMissed ApproachPointFinal Approach WaypointInitial Approach Waypo

8、intMissed ApproachTurning Point(if required)Missed Approach Holding Point70705 nm5 nm5 nm“T”型程序型程序最后進(jìn)近的航跡對(duì)正最后進(jìn)近的航跡對(duì)正2.2 “T”型和型和“Y”型程序的進(jìn)入方法型程序的進(jìn)入方法終端進(jìn)場(chǎng)高度（終端進(jìn)場(chǎng)高度（TAA）終端進(jìn)場(chǎng)高度（終端進(jìn)場(chǎng)高度（TAA）2.3 2.3 確定最短穩(wěn)定距離確定最短穩(wěn)定距離 最短穩(wěn)定距離最短穩(wěn)定距離-飛越航路點(diǎn)飛越航路點(diǎn)6030R13030R2L1= r1.sinL2= r1.cos.tg30L3 = r1 (1/sin30-2cos / sin60 )L4

9、 = r2 . tan15L5 = 10 . TAS / 3600L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5L1L2L4L3L5L確定最短穩(wěn)定距離確定最短穩(wěn)定距離最短穩(wěn)定距離最短穩(wěn)定距離旁切航路點(diǎn)旁切航路點(diǎn) L2：考慮了建立坡度時(shí)間的5秒延遲距離。確定最短穩(wěn)定距離確定最短穩(wěn)定距離飛越航路點(diǎn)，然后旁切航路點(diǎn)飛越航路點(diǎn)，然后旁切航路點(diǎn) 確定最短穩(wěn)定距離確定最短穩(wěn)定距離最短穩(wěn)定距離，最短穩(wěn)定距離，DERDER至第一個(gè)航路點(diǎn)至第一個(gè)航路點(diǎn) 2.4 保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)區(qū)域半寬 在所有RNAV和RNP（除RNP AR外）的超障區(qū)域1/2AW均由下式確定： AW=1.5*XTT+BV 此處XTT

10、是2偏航容差值（也稱(chēng)為T(mén)SE、即RNP值），BV是緩沖區(qū)值（見(jiàn)表）緩沖區(qū)（緩沖區(qū)（BV）值）值飛行階段飛行階段BV（CAT A-E）航路、離場(chǎng)航線(xiàn)、進(jìn)場(chǎng)航線(xiàn)（超過(guò)距離場(chǎng)或目的地ARP56 km (30 NM)） 3 704 m (2.0 NM) 終端區(qū)（進(jìn)場(chǎng)航線(xiàn)、距ARP小于56 km (30 NM)的起始和中間進(jìn)近；距ARP小于56 km (30 NM)大于28 km (15 NM) 的離場(chǎng)航線(xiàn)） 1 852 m (1.0 NM) 最后進(jìn)近 926 m (0.5 NM) 距ARP 直到28 km (15 NM)的復(fù)飛程序和離場(chǎng)航線(xiàn) 926 m (0.5 NM) 基本基本RNAV（GNSS）各

11、航段保護(hù)區(qū)半寬）各航段保護(hù)區(qū)半寬離場(chǎng)程序的不同航段保護(hù)區(qū)銜接離場(chǎng)程序的不同航段保護(hù)區(qū)銜接ATT c30 Max在飛越航路點(diǎn)轉(zhuǎn)彎在飛越航路點(diǎn)轉(zhuǎn)彎在旁切航路點(diǎn)轉(zhuǎn)彎在旁切航路點(diǎn)轉(zhuǎn)彎2.5 導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)編碼NAVIGATION DATABASE CODING 6種RNP航徑終止碼類(lèi)型（PATH TERMINATOR TYPES） IF, TF, RF, HA, HF and HM. 14種RNAV航徑終止碼類(lèi)型2.5 航徑終止碼編碼表航徑終止碼編碼表 8168修訂最新范例（進(jìn)場(chǎng)） Initial fix (IF) Track to a fix (TF) Direct to a fix (DF) Cour

12、se to an altitude (CA) Course to a fix (CF) Course from a fix to an altitude (FA) Course from a fix to a manual termination (FM) Holding/Racetrack to an altitude (HA) Holding/Racetrack to a fix (HF) Holding/Racetrack to a manual termination (HM) Constant radius arc to a fix (RF) Heading to an altitu

13、de (VA) Heading to an intercept (VI) Heading to a manual termination (VM) 航徑終止編碼規(guī)則PATH TERMINATOR CODING RULES 3 RNP APCH 的運(yùn)行規(guī)章的運(yùn)行規(guī)章 在終端區(qū)和進(jìn)近實(shí)施在終端區(qū)和進(jìn)近實(shí)施RNP的運(yùn)行批準(zhǔn)指南的運(yùn)行批準(zhǔn)指南 參考資料參考資料 aICAO Doc9613PBN手冊(cè)手冊(cè) bFAA AC90-105在美國(guó)國(guó)家空域系統(tǒng)在美國(guó)國(guó)家空域系統(tǒng)中中RNP運(yùn)行和垂直導(dǎo)航的批準(zhǔn)指南運(yùn)行和垂直導(dǎo)航的批準(zhǔn)指南 c. EASA AMC 20-27 RNP APCH（含（含APV Baro-V

14、NAV）適航批準(zhǔn)和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)）適航批準(zhǔn)和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)章結(jié)構(gòu)規(guī)章結(jié)構(gòu) 中國(guó)民航中國(guó)民航在終端區(qū)和進(jìn)近實(shí)施在終端區(qū)和進(jìn)近實(shí)施RNPRNP的運(yùn)行的運(yùn)行批準(zhǔn)指南批準(zhǔn)指南：、目的；、適用范圍；：、目的；、適用范圍；、撤消；、撤消；、定義；5 5、參考資料；、參考資料；6 6、背景；背景；7 7、機(jī)載設(shè)備要求；、機(jī)載設(shè)備要求；8 8、運(yùn)行程序、運(yùn)行程序 ；9 9、訓(xùn)練要求、訓(xùn)練要求 ；1010、運(yùn)行批準(zhǔn)；附錄一、運(yùn)行批準(zhǔn)；附錄一 氣氣壓垂直導(dǎo)航；附錄二壓垂直導(dǎo)航；附錄二 高級(jí)特征高級(jí)特征 飛行員知識(shí)飛行員知識(shí)/訓(xùn)練訓(xùn)練訓(xùn)練內(nèi)容應(yīng)提供充分的有關(guān)航空器RNP系統(tǒng)的訓(xùn)練（如基于計(jì)算機(jī)的訓(xùn)練、模擬仿真、訓(xùn)練裝置或航

15、空器），以使飛行員熟悉以下內(nèi)容：（1）規(guī)章中的可適用信息；（2）機(jī)載設(shè)備/導(dǎo)航標(biāo)記的正確使用及其含義；（3）航圖描繪以及文本描寫(xiě)的程序特征；（4）航路點(diǎn)類(lèi)型（飛越和旁切）和航路界限的描述，以及飛行員使用的與航空器飛行路徑相關(guān)的其它問(wèn)題的描述；（5）用于RNP運(yùn)行的所需導(dǎo)航設(shè)備；（6）自動(dòng)等級(jí)、模式通報(bào)、轉(zhuǎn)換、告警、交互、恢復(fù)和降級(jí)；（7）與其它航空器系統(tǒng)的功能兼容；（8）非連續(xù)航路的含義以及相應(yīng)的機(jī)組程序；（9）RNP系統(tǒng)使用的導(dǎo)航傳感器類(lèi)型及其重量；（10）考慮速度與高度影響的傾向預(yù)測(cè)；（11）電子顯示和符號(hào)的解釋?zhuān)唬?2）理解支持RNP運(yùn)行的運(yùn)行條件（如：合理地選擇航道偏離指示器（CDI）

16、的水平偏離顯示比例）；（13）在RF航段執(zhí)行RNP運(yùn)行時(shí)，保持公布的路徑和最大空速非常重要。具備具備RNP系統(tǒng)的運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行（1）除非AFM要求，飛行員不用監(jiān)視陸基導(dǎo)航設(shè)備提供的位置更新；（2）評(píng)估超障余度時(shí)，應(yīng)以相應(yīng)的所需系統(tǒng)性能為基礎(chǔ)；（3）依靠傳統(tǒng)的下滑剖面和高度要求； 注：當(dāng)飛行員操作裝有批準(zhǔn)baroVNAV系統(tǒng)的航空器時(shí)，在執(zhí)行RNP航路、SIDs和STARs時(shí)，可以繼續(xù)使用baroVNAV系統(tǒng)。運(yùn)行人員必須依據(jù)氣壓式高度表，確保滿(mǎn)足程序中公布的所有高度限制。（4）所有的航線(xiàn)和程序都必須以世界地理系統(tǒng)(WGS-84)坐標(biāo)為基礎(chǔ)；（5）對(duì)于所公布的有關(guān)航線(xiàn)、程序和導(dǎo)航設(shè)備的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，必須滿(mǎn)足ICAO附件15（航行情報(bào)服務(wù)）的要求。RNP系統(tǒng)運(yùn)行程序系統(tǒng)運(yùn)行程序確認(rèn)航空器導(dǎo)航數(shù)據(jù)的有效；確認(rèn)系統(tǒng)自我檢測(cè)的成功完成；初始化導(dǎo)航系統(tǒng)位置；查找并飛一個(gè)RNP程序；遵循與RNP運(yùn)行相關(guān)的速度和/或高度限制；確認(rèn)航路點(diǎn)和飛行計(jì)劃；直飛至航路點(diǎn)；按航道/航線(xiàn)飛至航路點(diǎn)；切入某航道/航線(xiàn)飛至航路點(diǎn)；從“head