PBN導(dǎo)航對民航進(jìn)近方式發(fā)展的影響

姚媛

【摘 要】在民航的長期發(fā)展過程中存在著很多具有重要推動力的標(biāo)志性技術(shù)，比如民航運(yùn)輸機(jī)的出現(xiàn)、飛行儀表和技術(shù)的出現(xiàn)、噴氣式大型運(yùn)輸機(jī)的出現(xiàn)以及本文要介紹的PBN導(dǎo)航的出現(xiàn)，這些技術(shù)的出現(xiàn)極大得推動了民航的先前發(fā)展。基于性能的導(dǎo)航（PBN）是最近幾年才發(fā)展起來的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用和推廣將會使得民航的經(jīng)濟(jì)性能得到明顯提高。從長遠(yuǎn)來看，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用將會推動目前發(fā)展艱難且緩慢的世界民航向盈利的和快速的方向發(fā)展。PBN導(dǎo)航技術(shù)可以分為導(dǎo)航規(guī)范、導(dǎo)航應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施這三個(gè)主要的方面。本文首先對PBN導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行了簡單介紹，然后闡述了該技術(shù)對我國民航的影響，最后對基于性能導(dǎo)航進(jìn)近程序的運(yùn)行要求及特點(diǎn)進(jìn)行了說明。

【關(guān)鍵詞】基于性能導(dǎo)航；民航；進(jìn)近方式；PBN

0 引言

PBN導(dǎo)航技術(shù)是Performance Based Navigation的縮寫形式，我們可以把它理解為基于性能的導(dǎo)航技術(shù)。在未來的民航運(yùn)行過程中，我們需要合理利用PBN導(dǎo)航技術(shù)，這樣的話我們不但可以提高民航飛行的安全性能，同時(shí)還可以提高機(jī)場的運(yùn)行效率，甚至這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用還可以提高民航公司的經(jīng)濟(jì)效益。所以我們可以毫不夸張得說，PBN導(dǎo)航技術(shù)是開啟我國民航新紀(jì)元的一把金鑰匙。

1 基于性能導(dǎo)航（PBN）技術(shù)簡介

基于性能導(dǎo)航技術(shù)是目前我國民航運(yùn)營過程中采取的新理念，也是世界民航導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分。這項(xiàng)導(dǎo)航技術(shù)主要可以分為導(dǎo)航規(guī)范、導(dǎo)航應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施三個(gè)主要方面。其中導(dǎo)航規(guī)范是我國民航運(yùn)行過程中的基礎(chǔ)準(zhǔn)則，它是指某片區(qū)域內(nèi)導(dǎo)航的性能要求；而基礎(chǔ)設(shè)施則是整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)保障，它可以為各種導(dǎo)航規(guī)范提供設(shè)備供應(yīng)和支持；最后這個(gè)導(dǎo)航應(yīng)用主要是指在用戶級別開發(fā)的一些應(yīng)用程序，通過這些應(yīng)用用戶可以在終端區(qū)應(yīng)用這一技術(shù)來進(jìn)行區(qū)域?qū)Ш?，進(jìn)而滿足自己的需求。在現(xiàn)階段，進(jìn)近程序基本上可以分為RNP APCH 進(jìn)近程序和RNP AR APCH 進(jìn)近程序。

2 PBN導(dǎo)航技術(shù)對我國民航的影響

PBN導(dǎo)航技術(shù)作為一種新型技術(shù)，它既有一定的優(yōu)勢也具有相應(yīng)的不足之處。這就要求我們在實(shí)際的應(yīng)用過程中要充分考慮其優(yōu)點(diǎn)并加以利用，而把其缺點(diǎn)隱藏起來，這樣就可以在很大程度上促進(jìn)我國民航事業(yè)的發(fā)展。

2.1 可以明顯提升航路飛行的效率和效益

我們在利用PBN導(dǎo)航技術(shù)時(shí)，可以根據(jù)其導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)出合理的飛行路線，這樣就可以最大程度的縮短 航線的實(shí)際飛行距離和飛行時(shí)間。具體來講，在實(shí)際的民航飛行路線中，其航線一般是由傳統(tǒng)的地面導(dǎo)航系統(tǒng)決定的，其導(dǎo)航線路一般比較固定；而在采用PBN導(dǎo)航技術(shù)后，民航的實(shí)際航行路線可以根據(jù)特殊航路飛行的實(shí)際需求來決定，這樣決定出的航行路線就比較靈活。通過對比可以發(fā)現(xiàn)，在采用PBN導(dǎo)航技術(shù)后民航飛機(jī)可以沿著最有利的飛行路線來飛行，這就可以明顯縮短飛行距離，進(jìn)而減少飛行過程中的油耗量和飛行時(shí)間。所以我們可以說，PBN導(dǎo)航技術(shù)可以顯著提升航路飛行的效率和效益。

2.2 可以提高航路容量

在現(xiàn)階段，我國發(fā)動機(jī)技術(shù)和機(jī)載系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平還不是很高，這就限制了飛機(jī)飛行的高度，進(jìn)而導(dǎo)致飛行過程的擁擠。在我國民航飛機(jī)的實(shí)際飛行過程中，大多數(shù)飛機(jī)都不能達(dá)到自身設(shè)計(jì)的額定高度，這就會增加飛機(jī)運(yùn)行的成本。如果應(yīng)用PBN導(dǎo)航技術(shù)，就可以為民航飛機(jī)設(shè)計(jì)出一些平行路線或者一條路線上的多條航道。這樣一來，我們就可以利用PBN導(dǎo)航技術(shù)的優(yōu)勢，然后再結(jié)合相關(guān)的技術(shù)，我們在將來就可以實(shí)現(xiàn)近距離下多架飛機(jī)的編隊(duì)飛行。因此，我們只要合理利用PBN導(dǎo)航技術(shù)的優(yōu)勢，再配合其他方面的努力，我們就可以把通航路線的飛機(jī)容納量大幅提升，這樣航路運(yùn)行的效率和效益也會隨之提升。

2.3 可以減少航班的延誤

我們的民航在采用PBN導(dǎo)航技術(shù)以后，通常來講都是可以縮短飛機(jī)航行時(shí)間的。因?yàn)樵诓捎迷摷夹g(shù)后，其航行的路線距離得到了縮短，所以相應(yīng)的飛行時(shí)間也會減少。這樣一來，我們就可以在維持機(jī)艙容量保持恒定的條件下來提高終端區(qū)的安全性能和靈活性能；或者是我們可以提升飛機(jī)安全性能的同時(shí)來增加空中航班的容量。在采用該項(xiàng)技術(shù)后，我們既可以解決讓人惱火的航班延誤和空中等待的問題，還可以減少航班飛行過程中的油耗量并且提升乘客旅行過程中的舒適度和滿意度。

2.4 可以解決特殊地域通航難題

隨著PBN導(dǎo)航技術(shù)的運(yùn)用，可以大幅度降低原來民航飛機(jī)飛行過程中受到地形和導(dǎo)航設(shè)施的影響作用。具體來講，在采用PBN導(dǎo)航技術(shù)以后，我們可以在原先無法開辟航線的山區(qū)開辟航線，甚至我們可以在這些區(qū)域建設(shè)機(jī)場。也就是說，PBN導(dǎo)航技術(shù)的利用有助于解決偏遠(yuǎn)山區(qū)和高原地區(qū)等一些特殊地域的通航難題。很多事實(shí)證明，我國民航在這些地區(qū)運(yùn)用PBN導(dǎo)航技術(shù)以后，無論是民航公司還是整體的社會效益都取得了不錯的成績。我們以玉樹機(jī)場來說，其機(jī)場所在位置海拔高且地形也很復(fù)雜，雖然我國設(shè)計(jì)人員通過自己的智慧讓本機(jī)場正常運(yùn)作起來了，但是在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了嚴(yán)重的減載問題；而在后來采用PBN導(dǎo)航技術(shù)后，在很大程度上解決了此問題，提升了航班飛行的有效載荷。

3 基于性能導(dǎo)航進(jìn)近程序的運(yùn)行要求及特點(diǎn)

3.1 進(jìn)近程序運(yùn)行要求

通常來講，在我國民航的PBN進(jìn)近程序中比較適合的有具備通用程序的RNP APCH和針對于特定機(jī)型的RNP AR APCH專用程序。在這兩種程序中，都需要可以滿足監(jiān)視和預(yù)警功能的設(shè)備，在這些設(shè)備中我們常見的是GNSS接收機(jī)。然而由于導(dǎo)航衛(wèi)星會在運(yùn)行過程中發(fā)生星歷的微小變化，所以這就會對該接受機(jī)提供準(zhǔn)確的預(yù)警信息產(chǎn)生一些不良影響。于是，空管部門應(yīng)在RNP運(yùn)行過程中提供預(yù)警將要失效的消息；如果檢測到該消息經(jīng)過五分鐘還沒有接收到，空管部門就應(yīng)該及時(shí)取消或者延遲本次的飛行計(jì)劃。

在GNSS接收機(jī)工作的過程中，我們可以把它分為三種工作模式，其名稱分別為航路模式、終端模式和進(jìn)近模式。在這三種工作模式中，無論是接收機(jī)處于哪種工作模式，其都會有對應(yīng)的預(yù)警閾值和航道偏離的最大偏離值。

3.2 進(jìn)近程序運(yùn)行特點(diǎn)

（1）RNP APCH 進(jìn)近程序的特點(diǎn)。這個(gè)程序的起源我們可以追溯到區(qū)域?qū)Ш?，同時(shí)進(jìn)近程序我們可以將其分為精密進(jìn)近、非精密進(jìn)近和垂直引導(dǎo)進(jìn)近。其中精密進(jìn)近程序基本上是為提高機(jī)場范圍內(nèi)的GNSS定位精度而設(shè)計(jì)的，它能使其定位精度提高到米級，這就可以使飛機(jī)在下滑時(shí)精密進(jìn)近；而非精密進(jìn)近主要針對的是飛機(jī)進(jìn)近定位點(diǎn)和復(fù)飛點(diǎn)之間的航段；最后垂直引導(dǎo)進(jìn)近往往包含氣壓垂直導(dǎo)航程序和LPV程序，其中LPV程序主要是利用導(dǎo)航衛(wèi)星來提高系統(tǒng)的導(dǎo)航精度的。在現(xiàn)階段，我國民航主要研究的進(jìn)近方式便是氣壓垂直導(dǎo)航方式，這種進(jìn)近方式的充分利用將會極大提高我國民航進(jìn)近導(dǎo)航的水平。

（2）RNP AR APCH 進(jìn)近程序的特點(diǎn)。該程序作為一種專用程序，其在不同機(jī)型和機(jī)場上都會有所不同。所以該程序一般不顯示在飛機(jī)的儀表盤上，而是在后臺運(yùn)行的。還有，該程序的運(yùn)行會大量占用資源，增加運(yùn)行成本，但是如果飛機(jī)在地形復(fù)雜，氣象條件不好的情況下飛行，傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式便無法正確為飛機(jī)導(dǎo)航，此時(shí)RNP AR APCH 程序便會顯示出其強(qiáng)大的功能。

4 結(jié)束語

目前，我國民航處于快速發(fā)展的階段，所以我們應(yīng)加快PBN導(dǎo)航技術(shù)的研究與應(yīng)用，特別是氣壓垂直導(dǎo)航技術(shù)研究應(yīng)用，從而提高我國民航飛機(jī)飛行的效率。相信我國通過PBN導(dǎo)航技術(shù)的運(yùn)用，可以使我國民航的整體水平得到極大提升。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]