基于性能导航_PBN_技术介绍_蔡清毅

序基于性能的导航（PBN）是国际民航组织（ICAO）在整合各国区域导航（RNA V）和所需导航性能（RNP）运行实践和技术标准的基础上，提出的一种新型运行概念。

它将飞机先进的机载设备与卫星导航及其他先进技术结合起来，涵盖了从航路、终端区到进近着陆的所有飞行阶段，提供了更加精确、安全的飞行方法和更加高效的空中交通管理模式。

PBN是飞行运行方式的重大变革，能有效促进民航持续安全，增加空域容量，减少地面导航设施投入，提高节能减排效果，是我国从航空大国向航空强国迈进，建设新一代航空运输系统的核心技术之一。

中国民航局决定按照ICAO的有关要求和亚太地区实施规划，加快这项技术的应用，组织全面实施。

本路线图结合我国实际情况，明确了中国民航从当前到2025年期间实施PBN的政策和总体工作计划，为各利益相关方提供指南，促进全球标准统一和国际合作。

希望有关各方在该路线图的具体实施过程中，提出修正意见，使之不断更新完善，适应中国民航快速发展的需求，并成为中国民航航行新技术发展的标志性规划和国际航空界的蓝图范本。

民航局PBN实施领导小组组长目录1. 背景..................................................................................................................................- 1 -1.1 PBN概念..................................................................................................................- 1 -1.2 作用及优势.............................................................................................................- 2 -1.3 ICAO要求................................................................................................................- 2 -2. PBN实施路线图目的.......................................................................................................- 3 -2.1 明确决策和计划.....................................................................................................- 3 -2.2 帮助沟通和理解.....................................................................................................- 3 -2.3 确立职责和分工.....................................................................................................- 3 -3. 中国民航运输系统..........................................................................................................- 4 -3.1 现状.........................................................................................................................- 4 -3.2 挑战.........................................................................................................................- 4 -3.3 未来发展.................................................................................................................- 6 -4. 实施具体工作..................................................................................................................- 7 -4.1 总体目标.................................................................................................................- 7 -4.2 关键任务.................................................................................................................- 7 -4.2.1 规章标准的制定...........................................................................................- 7 -4.2.2 航路规划和飞行程序设计...........................................................................- 7 -4.2.3 航空运营人运行能力的建立.......................................................................- 8 -4.2.4 宣传与培训...................................................................................................- 8 -4.2.5 国际协调.......................................................................................................- 8 -5. 实施时间表......................................................................................................................- 9 -5.1 近期（2009－2012）.............................................................................................- 9 -5.2 中期（2013－2016）...........................................................................................- 10 -5.3 远期（2017－2025）............................................................................................- 11 -6. 通用航空........................................................................................................................- 12 -6.1 现状.......................................................................................................................- 12 -6.2 发展策略...............................................................................................................- 13 -7. 航空器能力....................................................................................................................- 14 -7.1 现有机队总体情况...............................................................................................- 14 -7.2 机载设备标准.......................................................................................................- 16 -7.3 机队PBN能力现状...............................................................................................- 16 -7.4 机队改装计划.......................................................................................................- 17 -8. 导航基础设施................................................................................................................- 19 -8.1 现状.......................................................................................................................- 19 -8.1.1 传统导航设施.............................................................................................- 19 -8.1.2 GNSS导航设施............................................................................................- 20 -8.2 GNSS未来发展......................................................................................................- 22 -8.2.1“伽利略”卫星导航系统...........................................................................- 22 -8.2.2 GPS现代化...................................................................................................- 22 -8.2.3 GLONASS现代化.......................................................................................- 22 -8.2.4 “北斗”卫星导航系统..................................................................................- 23 -8.3 导航设施规划策略...............................................................................................- 24 -8.3.1 过渡计划.....................................................................................................- 24 -8.3.2 地基导航设施.............................................................................................- 24 -8.3.3 GNSS导航设施............................................................................................- 24 -9. 安全实施原则................................................................................................................- 25 -10. PBN与其他技术的融合及展望...................................................................................- 26 -10.1 通信技术.............................................................................................................- 26 -10.2 监视技术.............................................................................................................- 26 -10.3 其他进近着陆能力.............................................................................................- 27 -10.3.1 “北斗”终端导航........................................................................................- 27 -10.3.2 有垂直引导的进近(APV)........................................................................- 27 -10.3.3 GBAS着陆系统（GLS）..........................................................................- 27 -11. 路线图的修订..............................................................................................................- 29 - 附件A－PBN导航规范简介..............................................................................................- 30 - 附件B－PBN整体规章标准框架......................................................................................- 32 - 附件C－国际PBN实施整体概况......................................................................................- 33 - 附件D－术语......................................................................................................................- 35 - 致谢.....................................................................................................................................- 38 -1. 背景1.1 PBN概念在航空飞行中，传统导航是利用接收地面导航台信号，通过向台和背台飞行实现对航空器的引导，航路划设和终端区飞行程序受地面导航台布局与设备种类的制约。

2013年2月第1期现代导航・5・基于性能导航（PBN）技术研究王党卫（中国电子科技集团公司第二十研究所，西安 710068）摘要：本文首先介绍了RNA V、RNP和PBN的概念，以及相互关系，并分析了PBN在国内外的发展概况。

最后，探讨了我国民航在PBN方面的发展需求和技术趋势。

关键词：基于性能导航；区域导航；所需导航性能中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1674-7976-（2013）01-005-06 Research of Performance-Based Navigation TechnologyWANG DangweiAbstract：This paper introduces the concept of RNA V, RNP and PBN and their relationship between them, analyzes its development at home and abroad, and discusses the development needs and the technology trend of the PBN of Chinese civil aviation.Key words: Performance-Based Navigation (PBN); Regional Navigation; Required Navigation Performance (RNP)随着民用航空产业的发展和航班架次的剧增，空中交通流量日益饱和，航路和终端区空域资源趋于紧张。

空域资源的改善无法满足航班流量的增加，现已成为导致航班延误的主要原因之一。

为了进一步提高空域容量利用率和运行效率，满足民用航空运输飞行量不断增加的需求，一种新的航行技术应运而生——基于性能导航技术（Performance Based Navigation，PBN）。

随着航空器机载设备能力的提高以及卫星导航等先进技术的不断发展，国际民航组织（International Civil Aviation Organization，ICAO）提出了PBN的概念，发布了基于性能导航手册（Performance Based Navigation Manual，PBN手册），用以规范区域导航的命名、技术标准，指导各国实施该新技术，并已经与各缔约国和有关国际组织达成共识，将PBN作为未来全球导航技术的主要发展方向。

基于性能导航（PBN）浅析作者：王伟拴来源：《硅谷》2013年第02期摘要：基于性能的导航（PBN）是近年来国际民航界发展的一项航行新技术，是国际民航组织（ICAO）在整合各国区域导航（RNAV）和所需性能导航（RNP）运行实践和技术标准的基础上，推出的一种新型运行概念，涵盖了从起飞和进近着陆、航路到终端区的所有飞行阶段。

作为我国建设新一代航空运输系统的核心技术之一，基于性能导航的实施是实现我国民航强国战略计划中的重要组成部分，它的应用和推广将对我国民航的机载设备、机场建设、飞行运行、导航设施布局和空域使用产生重大影响，对有效促进民航持续安全、提高飞行品质、减少地面设施投入、增加空域容量和节能减排等具有积极作用。

传统的航路是基于地面导航设施逐个连接各导航点而成的，确保航空器能够依靠导航台的无线电信号向台或背台飞行。

随着航空运输的持续发展，传统航路的局限性日渐严重。

航空电子技术的不断发展使航空器机载设备不断更新，导航精度也不断提高，这就促使了新一代导航技术的产生。

这种导航技术不依赖于地基导航设备，可以使航空器在任意两点之间精确飞行，这就是区域导航的概念。

应用区域导航技术，能够提高空域容量，提高空域运行效率，减少飞行延误，减轻管制员和飞行员工作负荷。

早期的区域导航系统采用与传统的地基航路和程序相似的方式，通过分析和飞行测试确定所需的区域导航系统及性能。

对于陆地区域导航运行，最初的系统采用V0R和DME来进行定位。

在不断的实践中，这样的新技术已逐步通过了开发、评估和认证。

基于此，国际民航组织在附件1l《空中交服务》和《航空器运行手册》（D0C 8168）中提出了区域导航设计的概念。

区域导航（RNAV）是一种导航方式，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，即RNAV系统能够使用多种导航源信号来自动确定航空器位置，建立期望的飞行航迹并为航空器向下一航路点飞行提供航迹引导。

全向信标／测距仪台建设要点根据民航导航发展趋势，全相信标/测距仪导航台在航路上将作为PBN程序的陆基设施[1]，同时作为进离场程序的一环，在将来一段时间内全向信标/测距仪导航台仍然是重要的导航设施。

全向信标/测距仪导航台的基本构成都较为类似，但由于设置地点、当地环境的差异，又体现出设计的多样化。

在参与导航台建设的过程中，提炼其中通用的部分，归纳全向信标/测距仪导航台在设计、施工过程中需考虑的要素，从新建导航台、旧导航台更新改造两种情况分析建设过程中一些关键的节点和注意事项。

标签：无线电导航；导航台；设计；施工国内民航业正处于加速发展阶段，随着技术的革新，航空器导航方式随之增加。

在目前的航空技术背景下，无线电导航是一种具有高可靠性和高精度的导航方式。

多普勒甚高频全向信标（DVOR）是一种得到国际公认的高精度近程相位测角导航系统，通过与机载接收机和测距仪（DME）的配合，测定航空器的磁方位角和航空器与导航台之间的距离。

全向信标/测距仪台一般分为在航路（线）上为航空器提供飞行引导信息的航路导航台和在进近区域为飞行的航空器提供引导信息的近场导航台。

随着航线的拓展、机场的新建和改扩建，对导航台的需求随之增长。

导航台的建设具有一定的同一性，有对其进行建设方案标准化的价值。

本文将从新建全向信标/测距仪导航台和全向信标/测距仪导航台原址更新两个角度阐述具有一般性的建设过程和建设要点，并着重挑选部分重要节点和注意事项展开讨论。

一、建设过程简介新建/更新全向信标/测距仪导航台，主要包括前期（需求、选址、规划）阶段、设计阶段、施工阶段和验收阶段。

前期阶段包括可研报告编制、台站选址及征地、初步设计及概算编制、台址频率申报及批复、设备招标采购等，其中更新全向信标/测距仪导航台的选址分为原址更新和异址更新；设计阶段包括飞行程序设计、施工图设计等；施工阶段包括确定施工单位、土建工程施工、导航设备配套设施施工和导航设备安装等；验收阶段包括飞行校验、初步验收、竣工验收、行业验收及地方专项验收等。

基于性能的导航（PBN）技术本质和前景探究作者：朱婷来源：《中国科技博览》2017年第16期[摘要]基于性能的导航是一种较为新颖的导航技术，可以实现对航空器全部飞行阶段的引导，具有精确性、安全性的特点，能够为民航运输的安全、高效、经济运行奠定良好的基础和前提。

本文从PBN的概念出发，对其本质进行了分析，并就其发展前景进行了研究和讨论，希望能够为PBN技术的应用提供一些参考。

[关键词]PBN技术；技术本质；发展前景中图分类号：V249.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0350-01前言：伴随着民用航空事业的发展，航班的数量持续增加，使得空中交通流量趋于饱和，不仅导致了航班的延误，而且对航空器的飞行安全造成了一定的威胁。

为了提升空域的利用效率，需要做好空管工作，引入先进的航行技术，PBN技术正是在这样的背景下产生并发展起来的。

1 PBN技术的本质PBN即Performance Based Navigation，基于性能的导航，是指在现有的导航设施的前提下，航空器在指定的空域内，或者沿着相应航路飞行时，对于系统可靠性、精确性、安全性和连续性等方面的要求。

PBN是国际民航组织在对各国区域导航（RNAV）以及所需性能导航（RNP）的技术标准和实践经验进行从分整合的基础上，提出的一种新的运行概念，是世界民航CNS/ATM系统的重要组成部分[1]。

PBN技术的出现，标志着基于传感器导航的航行方式转变成了基于性能的导航，通过卫星导航技术与机载导航设备的相互配合，能够实现对于航空器整个飞行阶段的引导，保证了航空器飞行的安全性，也实现了空中交通管制的有序性和高效性。

从内涵方面分析，PBN导航具备三个基本的要素，分别是性能规范、导航设备以及航行应用，其中，性能规范针对导航性能提出了相对统一的标准，可以为航空器的运行管理提供必要的参照。

相比较传统的基于导航传感器导航方式相比，基于性能的导航PBN具有几个较为显著的特点，一是不需要在导航系统改进后，对特定传感器的运行要求进行更改，有效减低了设备的更新维护成本；二是对RNAV系统的使用方式进行了明确；三是可以更加方便、更加有效的对空域资源进行利用，提升航班的运行效率；四是能够减少对于特定传感器航路以及相关程序的维护，降低成本；五是可以提供有限的导航规范，其能够在全球范围内得到有效应用，对运行审批程序进行简化[2]。

北斗卫星导航系统应用于性能导航(PBN)的分析
管磊
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2016(000)014
【摘要】PBN是国际民航于2007年提出的一种新的运行概念,基于日渐成熟的导航技术,让飞行方式与空中交通变得更加安全和高效.伴随着我国北斗卫星导航系统的发展与使用,将进一步推动PBN的实现.本文主要讲述详细阐述北斗卫星导航系统的作用与效果,进而加深人们了解其对PBN的意义.
【总页数】1页(P10)
【作者】管磊
【作者单位】民航内蒙古空管分局,呼和浩特 010070
【正文语种】中文
【相关文献】
1.北斗卫星导航系统应用于性能导航（PBN）的分析 [J], 黄晋;刘强
2.基于北斗卫星导航系统的差分定位技术性能分析 [J], 庄皓玥;原彬;张睿
3.关于北斗卫星导航系统应用于藏区维稳处突应急投送力量建设中的可行性分析[J], 黎珂佚;
4.北斗卫星导航系统全球定位性能分析 [J], 刘亚明;辛明真;吴永亭;刘会;王晓明;阳凡林
5.北斗卫星导航系统功率增强选星策略设计与性能分析 [J], 郝雨时;孙剑伟;马冬青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

PBN特点分析及应用综述摘要PBN 本身所具有的点到点之间的精确度较高的特点，利用关键点来限制速度与高度，告别了传统地基导航台的约束，极大缩短了航行的时间，降低了航线的运行成本，缩短了飞行时间。

此外，PBN还能解决复杂的地形的飞行问题，提高环保水平。

随着人们生活水平的提高，对于环境问题也愈加重视，PBN能充分发挥了航空器精确导航的作用，选择合理的飞行路线，缩短燃油消耗，减少噪音对居民的影响。

本文综合论述了PBN技术特点，并展望了未来发展前景。

关键词：PBN、运行特点、技术优势、优化路径一、背景2009 年，中国民用航空局发布《基于性能的导航（PBN）实施路线图》，明确指出将推广使用具有 Baro-VNAV 的 RNP APCH进近程序，力争 2016 年实现全部机场仪表跑道具有所需导航系统（RNP）的进近能力。

利用机载增强系统（ABAS）与气压高度计先实现具有 Baro-VNAV 功能的具有垂直引导进近（APV），未来实现 APV 取代非精密进近（NPA），还将考虑使用“北斗”导航系统提供导航服务。

同时，在 APV 逐渐代替 NPA 过程中，随着完好性监测水平的不断进步，机载设备对水平完好性、垂直方向完好性的满足程度不断提高[1]， PBN 应用中APV/LPV 进近过程的完好性需求会进一步得到满足。

因而，随着 GNSS、机载系统、PBN规范等综合性、功能性、系统性的不断完善，未来民航会采用多星座组合方式引导航空器飞行，PBN的应用势必会因起定位应用的便捷性、可靠性为民航运行提供更强的技术支持。

二、 PBN 运行特点与传统的导航方式相比，PBN 导航在空域运行具有其自己的特点和优势，主要表现在运行的安全性、空域的容量、运行效率、运行成本等方面。

（1）空域安全性PBN 飞行程序与传统程序相比，具有很高的导航精度，能够精确地引导航空器，提高飞行运行安全性。

在终端区，可以同时提供水平引导和垂直引导，使得连续稳定的下降程序得以实施，从而减少可控飞行撞地的风险。

浅谈基于性能导航（PBN）发表时间：2017-11-01T09:10:02.923Z 来源：《科技中国》2017年7期作者：汪超[导读] 摘要:基于性能导航(PBN)的应用和推广将对我国民航的飞行运行、机载设备、机场建设、导航设施布局和空域使用产生重大影响，对有效促进民航持续安全、提高飞行品质、增加空域容量、减少地面设施投入和节能减排等具有积极作用。

关键词基于性能导航（PBN）；发展现状；内容引言近年来，基于性能的导航（PBN），一项新兴技术正在国际民航中广泛推广应用，该技术将先进的民用航空器性能与先进的导航技术,尤其是卫星导航技术结合，使得现行飞行导航更加精确、安全、高效。

分析与研究PBN导航系统的性能及特征，能够为PBN运行和民航的生产运输提供技术上的支持和帮助。

1 PBN飞行程序国内研究现状目前，全世界各国都在依据本国民航现状和技术基础为出发点，开始了组织实施PBN进程的工作，也取得了不同的成果，部分地区的进展可以为中国的PBN实践提供参考和经验。

民航发展迅猛，在新技术方面的应用，普遍认可就是PBN这项新技术的应用。

在我国民航迅猛发展的这些年间，空域改革己被列入“十二五”规划。

空域紧张和流量控制是发展中暴露出的问题，需要通过发展来解决。

PBN这项技术在结合中国的空域状况非常重要，民用航空运输可用的空域资源比较少，这些技术可以帮助我们实现更高精度的导航，使在更狭小的空域范围内实现安全运行和运行有效。

2010年以来，航空公司接到空管部门的流量控制指令越来越频繁。

由流量控制导致的航班延误，己经超过天气因素，成为最主要的延误成因。

一位航空公司的高层表示，该公司今年以来的航班延误中，约有三分之一到一半是由流量控制引起的。

长期以来，全国空域划设成多个管制区，由军方管理，民航只负责管理31条航路及北京首都国际机场的“终端区”和其它机场的“进近区”。

目前，民航可以使用的空域容量仅占全部空域的20%，且近年来几乎没有增加，面对迅猛增长的航线航班数量，民用空域己经严重短缺。

PBN期末复习与学习一、PBN概述1、1 PBN概念组成1、基于性能得导航(Performance Based Navigation,PBN)指在相应得导航基础设施条件下,航空器在指定得航路、仪表飞行程序或空域飞行时,对系统精确性、完好性、可用性、连续性以及功能等方面得性能要求。

2、PBN得引入体现了航行方式从基于传感器导航到基于性能导航得转变。

3、PBN就是ICAO在整合各国RANV与RNP运行实践与技术标准得基础上,提出得一种新型运行概念。

4、PBN运行得三个基本要素:导航设施、导航规范与导航应用5、PBN优势:1)有效促进民航持续安全、提高飞行品质;2)增加空域容量;3)减少地面导航设施投入;4)提高飞行效率与计划得可预见性;5)改善节能减排效果;6)为我国从航空大国向航空强国迈进打下关键得技术基础。

1、2 导航规范1、PBN基于两个基本导航规范:RNAV规范与RNP规范2、RNP与RNAV区别:RNP就是一种支持机载导航性能监视与告警得RNAV系统。

RNP/RNAV X,其中X均表示在空域、航路或程序范围内运行,航空器至少在95%得飞行时间里可以达到侧向导航精度(海里计)。

1、3 导航设施1、目前RNAV使用得主要导航方式:2、RBP达到导航精度主要依靠:高精度卫星导航系统与飞机机载导航设备自身导航能力,性能指标:精度、完好性、可行性、连续性3、FMC确定RNP值依据:二、航路点容差航路点类型:1)Fly-over(飞跃航路点): ;2)Fly-by(旁切航路点):1)航路点容差包括:沿航迹容差(ATT)与偏航容差(XTT)ATT由NSE决定,XTT由NSE与FTE决定RNAV(GNSS):ATT=0、8*XTTRNP:XTT=RNP值=TSE值,ATT=0、8*XTT4:总系统误差(TSE):导航系统误差(NSE)、航径定义误差(PDE)与飞行技术误差(FTE)得平方与根。

三、PBN程序设计概述3、1 确定最短稳定距离目得:防止设置得转弯航路点间距离过进,造成RNAV系统可能错过航路点,从而须考虑连续两个转弯航路点间得最小距离。

基于性能的导航（PBN）程序运行优势的思考发表时间：2019-09-10T14:17:53.280Z 来源：《科技新时代》2019年7期作者：赖炬恩[导读]杭州萧山国际机场有限公司随着区域导航(简称RNAV)技术的逐渐推广使用和航空器机载设备能力的提高以及卫星导航等先进技术的不断发展，近年来，国际民航组织(ICAO)提出了，“基于性能的导航(PBN) ”概念。

此项技术的实施必将使航空业在保证飞行安全、扩大系统容量、提高运行效率、实现机场和空域使用效率最大化等方面将明显提升。

作为我国建设新一代航空运输系统的核心技术之一，PBN的实施也是实现我国民航强国战略计划中的重要组成部分。

本文通过收集和学习国内外PBN相关资料，分析了PBN的概念以及组成特点，同时以厦门机场为例，通过实际成效证明了PBN程序相较于传统程序的诸多优势。

第六节一、实施背景由于传统导航方式的局限性，使得其已经无法满足当今民航事业的发展要求。

在此背景下国际民航组织（ICAO）在整合世界各国区域导航（RNAV）和所需导航性能（RNP）运行实践和技术标准的基础上，提出了一种新技术—基于性能的导航（PBN）。

PBN概念源于ICAO定义的“新航行系统”（CNS/ATM）概念，PBN既是一个导航概念，也是一个运行概念。

PBN已被ICAO选定为下一代飞行导航方式，并敦促各签约国进行推广。

PBN的推广具有巨大好处，特别是RNP（AR）、CDO、APV等具有良好的经济效益、安全效益、社会效益等多方面的效益。

积极推广PBN技术，对我国实现从民航大国向民航强国的转变具有重要的意义，将可能成为民航发展新的重要增长点之一。

厦门高崎机场PBN的设计实施走在我国PBN计划的前列。

厦门机场PBN程序从规划设计到正式投入使用历时近2年。

从2012年开始进入PBN程序试运行阶段，现已实现日常运行以PBN程序为主，传统程序为辅的模式。

第七节二、 PBN的三要素及优势PBN基本概念包含了三个组成部分：导航设施（Navigation infrastructure），导航规范（Navigation specification），导航应用（Navigation application）。