RNAV-RNP-10区域导航-机场运行
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浅析RNAV/RNP在西部机场的应用学生陈强指导老师程擎摘要近年,RNA V/RNP程序在西部一些机场逐步实施,RNAV/RNP应用已初见成效。
本文将在理论上分析RNP应用的优越性。
航线结构方面,利用模拟航线的数据从航程上比较FANS航线与等角航线的差异,论证了RNA V/RNP的经济性;空域上,从超障区及航路保护区两个方面对比分析传统VOR航路与RNP 航路,从而显示出RNP导航的精确性;此外,本文还提出了“CDA机场”的概念(CDA机场仅适合运行较高精度的RNP连续下降进场程序),设想在我国RNP 区域导航广泛运用后,会出现新的机场选址标准。
关键词:区域导航RNA V;所需导航性能RNP;保护区;FANS航线;连续下降进场(CDA)ANALYSIS OF RNA V/RNP APPLICATION OF THEAIRPORT IN THE WESTERNStudent: ChenQiang Instructs teacher: ChengQingAbstractIn recent years, RNAV/RNP procedures at some airports in the western gradual implementation, RNA V/RNP applications are beginning to bear fruit.This article will analyze the theoretical advantages of RNP applications.Route structure, comparison of simulation data of the range with FANS routes and Conformal routes .Airspace, Contrasting traditional VOR route and RNP route form two sides of over roadblock airspace and route protective airspace, we can obviously find out the higher accuracy of RNP navigation. Besides, the article put forward the concept of CDA airport(CDA airport only beseem the continuously descent approach procedure which make use of highly accurate RNP). Assuming that the RNP navigation will be widely used, the standard of choosing address of airport will also be changed.Key words:area navigation (RNAV); navigation performance requirements for (RNP); protected areas; FANS routes; continuous decline in the standard approach (CDA)目录引言 (4)1.西部机场运行环境 (5)1.1气象环境 (5)1.2空域环境 (5)1.3导航设施 (5)2.区域导航和所需导航性能 (6)2.1概述 (6)2.2区域导航——RNAV (6)2.3所需导航性能——RNP (7)3.RNAV/RNP航线结构 (8)3.1RNP区域导航的航线优势 (8)3.2FANS航线计算 (9)4.RNP航路的空域优化 (11)4.1基于VOR导航台的航路保护区 (11)4.2RNP航路与VOR航路包容区比较 (13)4.3超障区的差异 (14)5.连续下降进场(CDA) (16)5.1公共RNP和定制RNP简介 (16)5.2连续下降进场(CDA) (17)5.3CDA对机场选址标准的影响 (18)6 管制特点和注意事项 (19)6.1传统路基导航方式下的管制特点 (19)6.1.1地形特点对管制工作的影响 (19)6.1.2复杂天气对管制工作的影响 (20)6.1.3高原山区管制工作特点 (21)6.1.4管制人员的管理和培训 (21)6.2RNAV/RNP条件下的管制特点 (22)6.2.1进离场情况 (22)6.2.2在RNP航路上 (22)7结论 (23)引言我国西部地形复杂,山区较多,陆路交通非常不变,航空运输成为主要的运输方式之一。
RNAV区域导航所谓区域导航,简单说,就是使飞机能按所希望的任意飞行路线飞行的导航。
通常简称为“RNAV”(Area navigation)。
一、RNAV区域导航的组成(吕衠,王巍)区域导航包括导航源,航路结构和机载设备。
导航源是由VOR/DME、DME/DME、INS(IRS)、GNSS提供。
航路结构包括航路点,以实现飞机的逐点飞行。
机载设备则是由导航传感器和RNAV计算机(包括导航数据库)组成,飞机装备有两套或三套机载设备以提高精度和准确性。
二、RNAV区域导航的功能(李思迪,龚海龙)(1)可以设定回避混杂空域的航线。
(2)可以设定节能的最短航路。
(3)可使驾驶员独立进行雷达航向导航。
(4)能设定保持在最佳位置的方式。
(5)对同一任务可设定多个航路。
(6)尽量提高进入机场的仪表进场能力。
(7)可设定减少噪声影响的回避航路。
(8)根据速度和其他运输特性,尽量分散流量。
(9)可设定适用短距起降机(STOL)、直升机等航运特点的方法。
三、RNAV区域导航的应用模式(胡志鹏,何明星)(一)VOR模式在VOR模式中,RNAV单元的功能只是一个有DME能力的VOR接收机。
VOR指示器上单元的显示在各方面都是按惯例的。
对于在确立的航路或任何其他常规VOR导航上的运行,就使用了VOR模式。
(二)航路模式一旦航路点被输入到单元,就选择了RNAV的航路模式,航向偏差指示器就会显示到航路点的航向指引,而不是原有的VORTAC。
【在航路模式中,航向偏差指示器指示到航路的方向指示,不是航路所属的范围的VORTAC。
】DME也会显示到航路点的距离。
很多单元都有存储几个航路点的能力,允许在飞行前对它们进行计划,如果想要的话,就可以在飞行中调出。
(三)进近模式RNAV进近模式用于仪表进近。
它的精密的刻度宽度(四分之一航路模式)可以非常精确的向背跟踪一个选择的航路点。
在目视飞行规则越野导航中,以进近模式跟踪一个航向是不值得的,因为它需要很多注意力,很快就变得让人厌烦。
RNP与RNAV的发展及应用RNP(Required Navigation Performance)和RNAV(Area Navigation)是现代导航技术的关键概念,在航空领域有着广泛的应用。
它们的发展和应用对于提高航空交通效率、减少航空器间距离、提高机场容量和减少环境影响十分重要。
以下是对RNP和RNAV的发展和应用的详细讨论。
RNP和RNAV的发展可以追溯到20世纪50年代,在当时的航空领域中,导航主要依靠地面发射的无线电信号进行。
然而,这种方法受到天气条件和地形等因素的限制,导致飞行员的决策受到限制。
为了克服这些限制,航空业开始研发使用惯性导航系统(INS)和全球定位系统(GPS)等技术进行导航,这就是RNP和RNAV的基础。
RNP指的是飞行器飞行路径上所要求的导航性能。
RNP要求通过在导航过程中保持在一个预定的路径上,从而实现飞行器的精确导航。
具体来说,RNP要求导航误差在一定的水平内,并具有一定的可靠性。
根据误差水平的不同,RNP分为几个等级,例如RNP0.1表示误差小于0.1海里。
与RNP不同,RNAV是一个更广泛的术语,它指的是以航路点为基础的区域导航。
在RNAV中,无论飞机在何处,飞行员都可以选择任何想要的航路点。
这使得飞行员能够根据动态的需求调整飞行计划,提高航空交通的效率和安全性。
RNP和RNAV的应用在航空领域有着多种形式。
首先,RNP和RNAV可以帮助飞行员在复杂的天气条件下降低对地面导航设施的依赖。
通过使用现代导航系统,飞行员可以更加准确地飞行,并在必要时进行更灵活的航路规划。
这不仅提高了飞行员的工作效率,还减少了航班的延误和取消。
其次,RNP和RNAV的应用有助于减少航空器间距离,提高机场容量。
传统的导航方法对于航空器之间的间隔提出了一定的要求,这限制了机场的容量。
然而,通过在航空器上安装RNP和RNAV系统,飞行员可以更准确地掌握相对位置,从而减少间隔要求,提高机场容量。
区域导航The R ules for Implementation of Area Nav igation RNAV一.概念:它是一种导航方式,飞机在陆基导航设备的基准台覆盖范围内,或在自主导航设备能力限度内,或两者配合下,按所希望的飞行路径运行。
二.分类和定位方法:1.定位方法:飞机以以下一种或几种的组合进行定位,VOR/DME、DME/DME、GPS、IR、FMS。
VOR/DME、DME/DME、GPS对IR进行位置更新,IR位置传输给FMS,由FMS管理和引导飞机飞行。
2.依据定位方法不同,RNAV分为两种:基于陆基系统的RNAV:在地面导航台的信号覆盖范围内使用。
缺点是飞行航路仍受地面导航台的限制。
基于星基系统的RNAV:也就是GPS定位的RNAV。
其优点在于能以实时、高精度等特性使飞机在飞行过程中连续准确地定位;飞行航路不再受地面建台与否的限制,实现真正意义上的航路设计的任意性。
这也是发展的方向。
三.特点和发展前景:区域导航不同于传统导航之处在于,它可以确定出飞机的绝对位置(地理坐标),不需要飞机向/背导航台飞行或飞越导航台,因而航线可以由不设导航台的航路点之间的线段连接而成,即允许在航路上定义航路点组成航线,实施逐点飞行;它还可以跳过某些航路点直飞,甚至实施起点到终点的直飞,进而大大缩短了航程。
点到点的飞行。
传统导航是指以往的地标罗盘导航和无线电导航,目前的航线和航路基本都是按上述两种导航方式的要求设计的。
而这些航线和航路已经越来越显得落后。
随着VOR、DME的成功运用于导航和机载计算设备,导航精度越来越高,才引入RNAV的概念,GPS、IR和FMS用于导航,越来越多的飞机具备了RNAV能力。
RNAV通过精确的导航定位,能够提高飞行航迹的准确性,缩小航线间隔,扩充空域容量,便于飞行和管制指挥。
根据中国民航总局2006年空管工作要点,定于今年在北京、上海、广州等9个大型机场推广应用RNAV技术。
实施所需导航性能(RNP)和区域导航(RNAV)的运行批准指南(征求意见稿)目录1. 目的 (1)2. 适用性 (1)2.1适用范围 (1)2.2 不适用情况 (2)3. 参考文件 (2)3.1 CAAC相关规定 (2)3.2 ICAO文件 (3)3.3 FAA相关规定 (3)3.4 RTCA文件 (4)4. 基本概念 (5)4.1基于性能导航(PBN) 概念 (5)4.2程序和航路 (7)4.3导航误差组成/定义 (8)4.4区域导航(RNA V) (9)5. RNP和RNA V运行的应用 (10)6. 所需导航性能(RNP)的运行程序 (11)6.1概述 (11)6.2保持预定的航径中心线 (11)6.3 RNP在航路和终端区以及RNP APCH运行 (12)6.4 RNP过渡至xLS或LPV (12)7.1运行批准的一般要求 (13)7.2 121/135部航空运营人的具体要求 (13)7.3 单一申请多项运行规范 (15)8. 航空运营人的责任 (19)8.1 运行手册和检查单 (19)8.2 培训文件 (19)8.3 最低设备清单(MEL)考虑 (20)8.4 飞行员训练要求 (20)8.5 操作、程序或航路选择 (23)9.飞行计划 (24)9.1 RNP飞行计划要求 (24)9.2 航行通告 (24)9.3 GPS性能预测 (24)9.4 备降场的考虑 (25)10. 导航数据库的要求 (26)10.1 数据供应商 (26)10.2 导航数据要求 (26)10.3 数据库的有效性 (26)10.4 导航数据验证程序 (27)10.5 121/135部运营人的数据处理 (27)11. 航空器和系统要求 (27)12.1 PBN运行批准 (28)12.2 打包申请方案 (28)12.3 进近阶段 (28)12.4 现有RNP AR运行批准的信用 (28)12.5 终端区和陆地航路飞行阶段 (29)12.6 海洋/偏远大陆航路航路飞行阶段 (29)13. RNA V运行的单独申请 (30)14. 生效和废止 (31)附录1 RNP APCH运行的资格标准 (32)1.概述 (32)2.航空器和系统要求 (32)3. 系统性能、监控和告警 (34)4.导航数据库 (40)5.RNP APCH 仪表进近的特殊特征 (40)6.运行程序 (41)7.复飞或者终止进近 (45)8.其他要求 (45)附录2使用气压垂直导航(BARO-VNA V)进行RNP APCH运行 (48)1.概述 (48)2.适用性 (48)3.航空器和系统要求 (48)4.运行程序 (49)5.训练要求 (52)附录3 RNP 1(终端)运行的资格标准 (54)1.概述 (54)2.航空器和系统要求 (54)3.系统的性能、监控和告警 (56)4.RNP 1运行的系统资格批准 (63)5.运行批准要求 (64)6.运行程序 (65)附录4 RNP 0.3(旋翼航空器)运行的资格标准 (69)1.概述 (69)2.RNP 0.3在旋翼航空器上的应用 (69)3.航空器和系统要求 (70)4.系统性能、监测和告警 (71)5.功能要求 (73)6.导航数据库 (78)7.运行批准要求 (78)8.CAAC接受文件 (79)9. 运行程序 (80)10. 训练要求 (85)附录5 RNP 2在海洋、偏远大陆航路和陆地航路运行的资格标准.. 891.概述 (89)2.航空器和系统的要求 (89)3.RNP 2海洋和偏远大陆航路/RNP 2大陆航路 (92)4.系统性能、监控和告警 (93)5.维修要求 (94)6.导航数据显示的功能要求 (95)7.运行批准要求 (99)8.运行程序 (100)附录6 RNP 4在海洋和偏远大陆航路航路运行的资格标准 (106)1.概述 (106)2.航空器和系统的要求 (106)3.系统性能、监控和告警 (107)4.航空器的资格 (108)5.维修要求 (111)6.导航数据显示的功能要求 (112)7.运行批准要求 (117)8.运行程序 (118)附录7 RNP 10在海洋和偏远大陆航路航路运行的资格标准 (122)1.概述 (122)2.航空器和系统的要求 (122)3.系统性能、监控和告警 (122)4.航空器的资格 (123)5.安装有2部或者多部INS或者IRUs的航空器 (125)6.两部或者更多的GNSS系统 (127)7.运行批准要求 (128)8.运行程序 (129)9.不常见情况的相关要求 (132)附录8. 附加能力 (135)1.概述 (135)2.固定半径至定位点(RF) (135)3.操作和功能考虑事项 (140)附录9. RNA V1和RNA V2在陆地航路和终端区运行的资格标准.. 1421.概述 (142)2.航空器和系统要求 (142)3.系统性能、监控和告警 (143)4.运行批准要求 (148)5.运行程序 (150)6.训练要求 (157)附录10. RNA V5在陆地航路运行的资格标准 (161)1.概述 (161)2.航空器和系统要求 (161)3.系统性能、监控和告警 (161)4.运行批准要求 (163)5.运行程序 (164)6.训练要求 (167)附录11. DME/DME RNA V系统的最低性能标准 (170)1.目的 (170)2.DME/DME RNA V系统的最低要求 (170)3.合理性检查 (174)4.性能确认过程 (175)附录12. DME/DME/IRU RNA V系统的最低性能标准 (178)1.目的 (178)2.DME/DME/IRU RNA V系统的最低要求 (178)附录13. 术语和缩略语 (180)1.术语 (180)2.缩略语 (186)1. 目的为使我国规范与国际民航组织《基于性能的导航(PBN)手册》(第四版)保持一致,统筹和简化航空运营人的所需导航性能(RNP)和区域导航(RNAV)运行规范申请工作,并为在航路(海洋、偏远大陆航路、陆地)、终端区和进近等所有飞行阶段实施RNP和RNAV 运行的航空运营人提供适航和运行批准指导,特制定本指南。
区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)介绍和区别区域导航RNAV空中交通史上的首批航路是沿地面台点设计的,在作出向、背台飞行的区别和台点的频率、航路宽度、飞行高度的规定后,飞机按设计的航路飞行,管制员按该航路计划实施管制。
由于当时还没有机载计算组件,飞机按逐台导航方法飞行。
随着VOR/DME成功地运用于导航和机载计算设备,出现了RNAV概念并得以初步应用。
RNAV被确认为一种导航方法,即允许飞机在相关导航设施的信号覆盖范围内,或在机载自主导航设备能力限度内,或在两者配合下沿所需的航路飞行。
这也正是目前陆基航行系统条件下RNAV航路设计的特点。
虽然可依靠机载计算组件作用,在导航台的覆盖范围内设计一条比较短捷航路,但仍按地面是否有导航台来设计航路。
陆基系统的RNAV航路可缩短航线距离,但飞行航路仍受到地面导航台的限制。
卫星导航系统的应用,从根本上解决了由于地面建台困难而导致空域不能充分利用的问题。
星基系统以其实时、高精度等特性使飞机在飞行过程中能够连续准确地定位。
在空域允许情况下,依靠星基系统的多功能性,或与FMC的配合,飞机容易实现任意两点间的直线飞行,或者最大限度地选择一条便捷航路。
一般来说利用卫星导航,飞行航路不再受地面建台与否的限制,实现了真正意义上航路设计的任意性。
因而卫星导航技术的应用使RNAV充分体现了随机导航的思想。
发展区域导航是为了提供更多的侧向自由度,从而有更多的能完全使用的可用空域。
该导航方式允许航空器不飞经某些导航设施,它有以下三种基本应用:1.在任何给定的起降点之间自主选择航线,以减少飞行距离、提高空间利用率;2.航空器可在终端区范围内的各种期望的起降航径上飞行,以加速空中交通流量;3.在某些机场允许航空器进行RNAV进近(如GPS进近落地),而无需那些机场的ILS。
RNAV设备是通过下列一种或几种的组合来进行区域导航的:VOR/DME, DME/DME,LORAN,GPS或 GNSS,甚低频波束导航系统,INS 或IRS。
进近图标题怎么一会RNP、一会RNAV?我们有时候飞着飞着就会看到进场图和进近图中的一些变化,图上的前缀从以前的RNAV变成了现在的RNP。
乍看还以为需要有RNP 资格才能运行,后来经过一番资料查找才理清其中的来龙去脉。
随着PBN技术的推广和深入,其对飞行的影响和作用也越来越大,然而在ICAO推行PBN的这些年,由于航图的不统一,在实际运行中,给飞行员和管制员都带来了一定的困惑和混淆。
现阶段我们看到的命名可能有RNAV (GPS) RWY XX, RNAV (GNSS) RWY XX, RNAV (RNP) RWY XX等,以及附加X/Y/Z等后缀字母。
为了避免这种混淆,ICAO下了狠决心,决定对这些命名进行规范和统一。
所以以后我们看到的最终规范航图命名就是这样的了。
这么看来,有些机场已经走在了时代的前沿(比如武汉)。
当然这对飞机、程序设计、管制等都有新的要求。
当然在规范航图命名的路上,也有过渡期和适应期。
所以在最后期限2022年11月30号之前,我们会看到不同版本的航图命名方式。
从RNAV1到RNP1对飞机也提出了更高的要求。
【三轮车小弟插话:所以对于这两个概念理解尤为关键,其实最大的区别就是一个OPMA(如下图↓)】1RNAV区域导航(area navigation),一种新的导航方式,飞机不再必须沿着导航台飞行,航路可由一系列的地理坐标点定义,既可以选择更直的航路,也可以在考虑气象、流量等因素和条件下将航路设计的更加优化。
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。
RNAV的精度以海里数表示,即在95%的时间内应达到的导航精度。
RNAV没有对机载设备提出导航性能监视和告警的要求。
1RNP所需导航性能(require navigation performance),是一个指定的空域内运行所必须的导航性能精度的描述。
RNP的精度以海里数表示,要求飞机在95%的飞行时间内,机载导航系统应能使飞机处于其中。