基于性能导航_PBN_技术介绍
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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。
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。
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。