基于导航性能(PBN)概念
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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。
PBN!我知道!PBN天天被大家挂在嘴边,可是您确定您知道吗?反正,我确定!我知道!!一、PBN定义•PBN:是在RNAV和RNP导航方式出现后,为了统一概念区别于传统导航,由ICAO整合并提出的;是指使航空器在导航信号覆盖范围之内,充分利用了现代飞机的机载设备和性能,沿任意期望的路径飞行。
(跟传统不一样,不按台飞、按点飞)•RNAV:区域导航。
它可以使航空器在导航信号覆盖范围之内,或在机载导航设备的工作能力范围之内,或二者的组合,沿任意期望的路径飞行。
•RNP:所需导航性能。
具有机载导航性能监控和告警功能的RNAV导航。
•RNAV和RNP的导航精度:RNAV-x或RNP-x,在95%的时间内能处于中心线两侧各x海里内。
数值越小,精度越高,10、5、4、2,1,0.5、0.3,甚至0.15。
二、PBN分类及应用RNAV和RNP根据其导航精度不同,要求设备不同,在不同的运行区域提供服务:不同区域运行的RNAV和RNP•海洋/偏远航路的应用在海洋/偏远航路使用PBN时需保证两套设备的可用性,同时如执行RNP4航路,要求有直接语音通信或CPDLC+ADS-C监视。
像我们的西宁=玉树(⊙o⊙)哦~~•航路的应用我国大部分航路属于RNAV2或1航路,但非强制RNAV航路。
如执行RNAV航路,应尽可能的整体从数据库中提出来。
不允许人工输入经纬度坐标创建一个航路点。
•终端区的应用:在执行RNAV进离场时,同时也需要有雷达监视,如有关键DME 台需确认其可用性~但是执行BASIC RNP1的程序不需要雷达监视哈~•进近的应用进近不使用RNAV,只能采用RNP;目前公布的进近图中RNAV (GNSS)=RNP APCH啦~RNP AR是需要批准的RNP APCH程序,我们的玉树AR程序就是批准后才使用的;我国特色的RNAV程序,是一种RNAV+ILS的进近,它最后的进近阶段执行的不是PBN程序而是ILS程序(如下图),也就是如果有通告告诉您某跑道的ILS不可用了,那么这个程序也是不能用的/(ㄒo ㄒ)/~~除上述内容之外,在应用PBN航路时,如使用到了GNSS,就需要确定该航路或者终端区的接收机自主完好性监视能力,即RAIM预测。
多数机场的进近程序都是在传统导航方法下运行的,包括只提供水平引导的VOR/DME、NDB/DME等非精密进近,以及提供水平和垂直引导的ILS精密进近。
传统导航方法受导航台的束缚和限制,定位方法主要是θ-θ和ρ-θ定位,其定位误差较大。
PBN(Performance-based Navigation,基于性能的导航):指在相应的导航基础设施条件下,航空器在指定的空域内或者沿航路、仪表飞行程序飞行时,对系统精度、完好性、可用性、连续性以及功能等方面的性能要求。
PBN运行的导航设施主要是提供全球覆盖、全天候、连续不间断、高精度导航的GNSS(全球导航卫星系统)。
PBN中最重要的两个性能是精度和完好性。
最后进近阶段的PBN运行程序就是RNP(Required Navigation Performance,所需导航性能)进近。
RNP进近主要分为RNP APCH和RNP AR APCH两类。
RNP APCH是基本RNP进近,精度可达0.3nm。
RNP AR APCH程序只能用于RNP APCH程序不能满足的一些特殊需求的情况,需要特殊授权,包括航空器需满足特定要求、机组需进行专门训练等,精度可达0.3~0.1nm。
为了改善GNSS接收机定位精度问题,可利用GNSS增强系统作为RNP进近的主用导航设备,以提高精度、完好性、可用性、连续性等导航性能,满足RNP进近要求。
GNSS增强系统包括ABAS(机载增强系统)、GBAS(地基增强系统)和SBAS(星基增强系统)及混合系统。
导航应用是将导航规范和导航设施结合起来,在航路、终端区、进近或运行区域的实际应用,包括RNAV/RNP航路、标准仪表进离场程序、进近程序等。
RNP导航规范具有机载性能监控和告警功能,RNAV 则不具备。
RVAV和RNP后面所跟的数字代表导航精度值,例如RNP-1导航规范,要求在95%的飞行时间内,航空器位置必须满足标称航迹位置左右前后1海里以内的精度值要求。
简析PBN(基于性能的导航)运行一、PBN的概念中国民航业发展速度快,空中交通流量与日俱增,传统的路基导航方式对地面导航台过度依赖,对于空域流量的增加产生瓶颈。
区域导航技术应运而生,并体现出了自身强大的优势。
但各个国家对新的导航方式的应用程度及水平参差不齐,各国的的导航规范和标准各不相同。
为了全面统一规范,阻止概念不断扩张,国际民航组织提出了PBN的概念。
PBN——基于性能的导航(performance based navigation)是RNA V和RNP 的总称。
基于性能的导航是国际民航组织(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概念明确了特定空域概念下拟实施的运行,对航空器RNA V系统的精度、完好性、可用性、连续性和功能性等方面的性能要求。
PBN概念标志着由基于传感器导航向PBN的转变。
导航规范中明确了性能要求,以及可选用于满足性能要求的导航传感器和设备。
二、PBN的组成部分及其区别PBN概念包涵两类基本导航规范,即:区域导航(RNA V)和所需导航性能(RNP)。
PBN概念的提出体现了目前导航方式从基于传感器导航向基于性能的导航的过渡的一个趋势。
RNA V(regional area navigation)区域导航:能使航空器在导航设施的有效范围内,或在自备领航设备的领航能力限制内,或二者结合,在任何预定航径上运行的领航方法。
这样就脱离了传统向台与背台飞行飞行方法,可以实现导航区域的自由飞行。
RNA V程序可以采用的导航源包括:INS/IRS、VOR/DME、DME/DME、GNSS。
目前RNA V程序主要用于基础终端区的仪表进场程序与仪表离场程序。