飛行管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范體系研究

余亮++熊蔚蔚

摘 要：本文對民用飛機(jī)飛行管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范體系進(jìn)行了研究，主要基于當(dāng)前國際通用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理和總結(jié)，特別針對PBN相關(guān)的咨詢通告做了說明。

關(guān)鍵詞：飛行管理系統(tǒng) 技術(shù)規(guī)范 適航標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0023-01

飛行管理系統(tǒng)（FMS）是當(dāng)今先進(jìn)民用飛機(jī)航空電子系統(tǒng)的核心，它可全程控制從起飛到著陸的飛行。飛行管理系統(tǒng)根據(jù)輸入的飛行計(jì)劃，結(jié)合性能數(shù)據(jù)庫，產(chǎn)生一個(gè)最優(yōu)垂直和水平飛行剖面以及進(jìn)程預(yù)測，輸出橫向、垂直引導(dǎo)指令及推力控制指令，使得飛機(jī)沿著預(yù)計(jì)的航跡飛行。作為機(jī)載航空電子標(biāo)準(zhǔn)配置設(shè)備，飛行管理系統(tǒng)必須取得適航許可。

1 飛行管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范體系

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是與FMS相關(guān)的TSO包括：TSO-C115《機(jī)載多傳感器輸入?yún)^(qū)域?qū)Ш皆O(shè)備》和TSO-C129a《使用GPS的機(jī)載補(bǔ)充導(dǎo)航設(shè)備》。TSO-C115b是使用多傳感器輸入進(jìn)行區(qū)域?qū)Ш降臋C(jī)載設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。TSO-C129a是使用全球定位系統(tǒng)的機(jī)載補(bǔ)充導(dǎo)航設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。它們是基于多傳感器（包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)）進(jìn)行導(dǎo)航計(jì)算，實(shí)現(xiàn)區(qū)域?qū)Ш焦δ艿娘w行管理系統(tǒng)的兩個(gè)重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。比照這兩個(gè)規(guī)范，證明研發(fā)的飛行管理系統(tǒng)產(chǎn)品性能高于此標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過FAA的審核，發(fā)給技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)命令授權(quán)TSOA，才可在飛機(jī)上使用。

咨詢通告（AC）一般給出了相應(yīng)于設(shè)備各種功能的設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)獲得適航審定批準(zhǔn)的建議性方法和取證指南。與FMS相關(guān)的AC包括：AC 20-138D《定位和導(dǎo)航系統(tǒng)的適航批準(zhǔn)》、AC 25-15《運(yùn)輸類飛機(jī)飛行管理系統(tǒng)的適航批準(zhǔn)》、AC 25-1329-1B《飛行導(dǎo)引系統(tǒng)的批準(zhǔn)》、AC 90-96A《在歐洲空域進(jìn)行基本區(qū)域?qū)Ш胶途軈^(qū)域?qū)Ш降拿绹\(yùn)營商和飛機(jī)運(yùn)行的批準(zhǔn)》、AC 90-100A《US終端和航路RNAV操作》、AC 90-101《RNP SAAAR程序的批準(zhǔn)指南》、AC 90-105《在美國空域運(yùn)行 RNP操作和氣壓高度垂直導(dǎo)航的批準(zhǔn)準(zhǔn)則》、AC 120-28D《起飛，著陸及滑跑的III類最低氣象條件的批準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)》、AC 120-29A《起飛及著陸的I類和II類最低氣象條件的批準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)》。

近年來，PBN技術(shù)日益成為FMS發(fā)展的未來趨勢，再次特別介紹以下4份由中國民用航空局（CAAC）發(fā)布的與PBN技術(shù)相關(guān)的咨詢通告。

AC-91-08《RNAV5 運(yùn)行批準(zhǔn)指南》發(fā)布于2008年2月22日，為航空器營運(yùn)人提供了獲得RNAV 5運(yùn)行批準(zhǔn)的指南。該咨詢通告參考了FAA AC90-96A《美國營運(yùn)人和航空器在歐洲B-RNAV和P-RNAV空域根據(jù)儀表飛行規(guī)則（IFR）運(yùn)行的批準(zhǔn)準(zhǔn)則》和EASA AMC20-4《用于歐洲B-RNAV空域的導(dǎo)航系統(tǒng)的適航和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)》，概述了RNAV 5的實(shí)施背景，描述了機(jī)載系統(tǒng)要求、運(yùn)行程序、訓(xùn)練要求、運(yùn)行監(jiān)督要求，提供了使用區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)獲得運(yùn)行批準(zhǔn)的可接受方法。

AC-121-FS-2009-12《在海洋和偏遠(yuǎn)地區(qū)空域?qū)嵤㏑NP4的運(yùn)行指南》發(fā)布于2009年5月20日。該咨詢通告參考了FAA指令8400.33《獲取所需導(dǎo)航性能RNP-4海洋和偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)行批準(zhǔn)的程序》，描述了航空器要求、運(yùn)行程序、訓(xùn)練要求、運(yùn)行監(jiān)督要求，為航空運(yùn)營人在海洋和偏遠(yuǎn)地區(qū)空域?qū)嵤㏑NP4運(yùn)行提供了背景、航空器資格、批準(zhǔn)準(zhǔn)則等運(yùn)行指南。

AC-91-FS-2008-09《在航路和終端區(qū)實(shí)施RNAV1和RNAV2的運(yùn)行指南》發(fā)布于2008年6月26日，為航空器營運(yùn)人實(shí)施基于RNAV1和RNAV2的航路、儀表離場程序和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)場程序的運(yùn)行提供了指南。該咨詢通告參考了FAA AC90-100A《美國終端區(qū)和航路區(qū)域?qū)Ш竭\(yùn)行》，介紹了RNAV1和RNAV2的實(shí)施背景，提供了適航和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，明確了獲得運(yùn)行批準(zhǔn)的方法。該咨詢通告有三個(gè)附件：（1）DME/DME RNAV系統(tǒng)的最低性能標(biāo)準(zhǔn)；（2）DME/DME/IRU RNAV系統(tǒng)的最低性能標(biāo)準(zhǔn)；（3）導(dǎo)航的顯示及功能。

AC-91-FS-2010-01R1《在終端區(qū)和進(jìn)近中實(shí)施RNP的運(yùn)行批準(zhǔn)指南》發(fā)布于2010年3月1日，為實(shí)施所需導(dǎo)航性能終端區(qū)進(jìn)、離場、進(jìn)近以及氣壓垂直導(dǎo)航的運(yùn)營人提供運(yùn)行批準(zhǔn)指南。該咨詢通告撤消了AC-91FS-01使用全球定位系統(tǒng)（GPS）進(jìn)行航路和終端IFR飛行以及非精密進(jìn)近的運(yùn)行指南。其適用于CCAR91，121，135部運(yùn)營人。對于（要求授權(quán)的特殊航空器和機(jī)組SAAAR）實(shí)施公共所需導(dǎo)航性能（RNP）程序的適航和運(yùn)行批準(zhǔn)準(zhǔn)則中所包含的RNP AR運(yùn)行不適用。該咨詢通告參考了FAA AC 90 -105《在美國國家空域系統(tǒng)中RNP運(yùn)行和垂直導(dǎo)航的批準(zhǔn)指南》和.EASA AMC 20-27《RNP APCH適航批準(zhǔn)和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)》，描述了在終端區(qū)和進(jìn)近中實(shí)施RNP的背景，提出了機(jī)載設(shè)備要求、運(yùn)行程序、訓(xùn)練要求。

DO標(biāo)準(zhǔn)是由美國航空無線電委員會(huì)（RTCA）制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常作為FAA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)。與FMS相關(guān)的DO標(biāo)準(zhǔn)包括：DO-187A《多傳感器輸入機(jī)載區(qū)域?qū)Ш皆O(shè)備最低運(yùn)行性能標(biāo)準(zhǔn)》、DO-200A《航空數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)》、DO-208《使用全球定位系統(tǒng)（GPS）的機(jī)載輔助導(dǎo)航設(shè)備的最低運(yùn)行性能標(biāo)準(zhǔn)》、DO-236B《區(qū)域?qū)Ш剿鑼?dǎo)航性能的航空系統(tǒng)最低性能標(biāo)準(zhǔn)》、DO-283A《區(qū)域?qū)Ш剿鑼?dǎo)航性能的最低運(yùn)行性能標(biāo)準(zhǔn)》

ARINC標(biāo)準(zhǔn)主要是針對系統(tǒng)功能提供設(shè)計(jì)指南，使得各系統(tǒng)生產(chǎn)商之間對系統(tǒng)的功能、交聯(lián)等有一個(gè)統(tǒng)一的指導(dǎo)性規(guī)范，便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、互換，減小因?yàn)椴煌w機(jī)同類系統(tǒng)差異大而造成的設(shè)計(jì)浪費(fèi)和生產(chǎn)浪費(fèi)。與FMS相關(guān)的ARINC標(biāo)準(zhǔn)包括：ARINC 424《導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》和ARINC 702A《增強(qiáng)型飛行管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》。ARINC 702A提出了一個(gè)先進(jìn)的飛行管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（FMCS）的性能規(guī)范。先進(jìn)的FMCS提供了超越ARINC 702的擴(kuò)展功能，能夠在未來的CNS/ATM操作環(huán)境下進(jìn)行預(yù)先需求操作。其中包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）和所需導(dǎo)航性能（RNP）的廣泛應(yīng)用，這些應(yīng)用基于導(dǎo)航、通信、監(jiān)視空地?cái)?shù)據(jù)鏈以及相關(guān)機(jī)組接口控制/顯示功能。這里定義的功能需求也適用于在IMA架構(gòu)中的飛行管理功能。

2 結(jié)語

飛行管理系統(tǒng)具有功能多樣、綜合性強(qiáng)、技術(shù)發(fā)展快的特點(diǎn)，因此與其相關(guān)的技術(shù)規(guī)范也門類繁多、更新快，因此本文對其所涉及的最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行了總結(jié)梳理，為飛行管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研制和適航取證提供參考和借鑒。endprint