Performance Based Navigation
PBN,基于性能導航
Area Navigation
RNAV,區域導航
Required Navigation Performance
RNP,所需導航性能
這三個(gè)是現代航空導航中常用詞匯,在中文中找不到對應的單詞,因此和USB類(lèi)似,通常直接使用英文縮寫(xiě)。三者的關(guān)系可以用下面這張圖來(lái)展現
古早(Legacy)的航空導航是基于點(diǎn)對點(diǎn)的方式,飛機從一個(gè)VOR臺,飛向另一個(gè)NDB臺。隨著(zhù)機載計算機的應用,可以在空中根據VOR/DME,或者兩部VOR,三部DME等方式進(jìn)行實(shí)時(shí)定位,飛行程序不再需要必須過(guò)臺,這就意味著(zhù)區域導航RNAV已經(jīng)誕生了。它是基于地面導航設施(VOR/DME)和慣導(INS)的一種區域導航(RNAV),可稱(chēng)為傳統RNAV,或2D RNAV。
隨著(zhù)GNSS 衛星導航系統的建設,飛機不僅可以根據地面基站進(jìn)行定位和導航,還可以根據星基設備實(shí)現定位,機載計算機和慣性基準系統INS的發(fā)展甚至讓飛機擺脫了對地面基站的依賴(lài),催生了PBN基于性能的導航——是一種結合地面基站和衛星基站,利用機載設備和計算機實(shí)現精確定位的先進(jìn)導航方式,它包括了RNAV和RNP兩種導航規范。
RNAV,區域導航
當一架飛機滿(mǎn)足某個(gè)RNAV要求,意味著(zhù)95%的總飛行時(shí)間內滿(mǎn)足該航路或空域的限制要求。例如RNAV1即飛機在95%時(shí)間內導航精度的系統總誤差需在±1海里(1.82公里)之間。
RNAV運行可使用在離場(chǎng)DPs(Departure Procedure),航路(enRoute),進(jìn)場(chǎng)STAR等各階段,通過(guò)直飛,減少垂直及水平間隔等方式,提高航班運行效率,節約時(shí)間和燃料。
RNAV1多應用在終端區域,使用雷達監視。RNAV 2 和 RNAV5 則多用于航路,通常也需要使用雷達監視。
RNP,所需導航性能
RNAV的實(shí)施很大程度上還依賴(lài)于地面雷達作為監測,而且地面雷達的監測精度也并不能很高,在最后進(jìn)近階段的使用并不理想。
RNP則是在RNAV礎之上增加了監控和警告功能(on-board Performance Monitoring and Alerting, OPMA)。機載設備還需具備實(shí)時(shí)監控導航精度的能力,當飛行不能滿(mǎn)足要求的精度時(shí),系統會(huì )自動(dòng)報警。暨RNP = RNAV + OPMA。
這里有兩個(gè)概念:
ANP,Actual Navigation Performance,實(shí)際導航性能,是機載計算機根據慣性基準系統INS,以及地基,星基導航設備計算出來(lái)的飛機位置,計算的飛機位置距離它應該位置(航路或進(jìn)近程序)存在一定的差異,差異可能是數據庫,自動(dòng)駕駛或飛行員操縱產(chǎn)生,這個(gè)差異即是ANP值。需要注意的是,計算的位置和飛機真實(shí)的物理位置,也可能存在差異。
RNP,則是飛行區域所需要的導航精度。如果ANP>RNP,OPMA就會(huì )告警。
飛行員實(shí)際上不需要清楚這些原理性知識,如果飛機上OPMA系統提示ANP>RNP,或者雙FMC故障時(shí),你就需要考慮切換回傳統導航。
RNP APCH,RNP進(jìn)近
是一種較為簡(jiǎn)單的基于GNSS的進(jìn)近導航規范,進(jìn)近程序可以讓飛機僅依靠衛星定位被引導到跑道上方。進(jìn)近程序可僅提供水平方向的引導,稱(chēng)為L(cháng)NAV;也可提供基于氣壓的垂直引導,稱(chēng)為APV (Approach Procedure with Vertical Guidance)
RNP AR(Authorization Required),需要授權的RNP進(jìn)近
RNP AR是需要民航局特殊授權批準的一種RNP進(jìn)近程序。通常該程序的批準需對特定航空公司的特定機型適用。
RNP AR是一種高性能的RNP程序,程序不僅同時(shí)提供水平引導和垂直引導,其次RNP AR程序還通常設計有轉彎,所以RNP AR程序所提供的水平保護區窄,沒(méi)有額外的緩沖區,但較傳統程序的飛行模式靈活的多。
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