PBN的详细介绍及其飞行程序设计

PBN的详细介绍及其飞行程序设计1基于性能的导航(PBN)概念•PBN概念表达了由基于传感器导航向基于性能的导航(PBN)的转变。它根据在特殊运行或空域所要求达到的精确性、完好性、可用性、持续性以及有效性来确定航空器的RNP系统性能要求。•导航说明书中不仅明确指出了应满足的性能要求，还指出满足该性能要求应选择的导航传感器、导航设备、运行程序以及相关的培训。•PBN是国际民航组织（ICAO）在整合各国区域导航（RNAV）和所需导航性能（RNP）运行实践和技术标准的基础上，提出的一种新型运行概念。PBN概念组成部分•导航应用是为一条航路、一个程序和/或规定的空域流量的导航规范和支持的导航基础设施的应用。•例如：一条基于RNAV或RNP规范的SID或STAR和依赖GNSS及DME/DME导航设施导航应用导航规范导航设施区域导航(RNAV)的概念•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。•目前RNAV使用的主要导航方式:DME/DME、GNSS（全球卫星导航系统）、INS/IRS（惯性导航系统）、FMS（飞行管理系统）综合区域导航的实施:飞行管理系统FMS•所需导航性能（RNP，REQUIREDNAVIGATIONPERFORMANCE）：对在规定空域内运行所需要的导航性能的描述。RNP的类型根据航空器至少有95%的时间能够达到预计导航性能精度的数值来确定。•RNP导航技术主要利用高精度卫星导航系统和飞机机载导航设备自身的导航能力，达到所要求的导航精度•精度、完好性、可用性、连续性。所需导航性能(RNP)的概念“曲线航径”无缝垂直航径高度优化的空域使用FMC提供的RNPs•FMC从可用的导航数据库中提供现行航路飞行或终端区程序的RNP值•如果在导航数据库中没有可使用的RNP值，FMC将根据现行的导航阶段，提供如下默认值：–Approach0.5or0.3NM–Terminal(below15,000’)1.0NM–Enroute(domestic)2.0NM–Oceanic4.0orhigher•飞行机组可以选择不同的RNP默认值•如果航路飞行或终端区程序没有指定的RNP值，FMC提供的默认值通常是可以接受的。RNP/ANP显示RNP/ACTUAL•RNP值可以被改变•RNP值可以传输到其他显示器上RNP进近：•从导航数据库获得，或•默认值•飞行机组不能改变此处RNP值垂直RNP/ANP（仅用于优化非精密进近）B737RNP/ANP显示RNAV和RNP概念上的区别区别：RNP是一种支持机载导航性能监控和告警的区域导航（RNAV）系统•1.保护区(水平限制)•2.航段之间的连接•3.沿规定半径转弯至定位点(RF)(在所有航段)•4.垂直误差预测(VEB)RNPAPCH与RNPAR的区别沿航径至定位点(TF)􀂾PBN通用情况:•导航特性:BasicRNP1•模式:Terminal•ATT:0.8•XTT:1.0•BV:1•½W:1.5*XTT+BV=2.5RNPAPCH与RNPAR的区别AR：•1/2W=2RNP;•最早和最晚限制为+/-1RNPRNPAPCH与RNPAR的区别保护区:½widthRNPAPCH与RNPAR的区别航段之间的连接RNPAPCH与RNPAR的区别旁切转弯(Fly-By)保护区–RNPAR–RNPAPCHRNPAPCH与RNPAR的区别沿规定半径转弯至定位点(RF)•ARAPCHonly•平均坡度(AOB):18°(最佳)•顺风•障碍物研究通用条件复飞•问题分析RNPAPCH与RNPAR的区别PBN飞行程序系统的优势•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•提高飞行效率和计划的可预见性•提高节能减排效果•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关键技术之一。2.RNPAPCH的设计准则2.1“Y”型程序InitialApproachWaypointIntermediateApproachWaypointInitialApproachWaypointMissedApproachPointFinalApproachWaypointInitialApproachWaypointMissedApproachTurningPoint(ifrequired)MissedApproachHoldingPoint70°70°5nm5nm5nm“T”型程序最后进近的航迹对正2.2“T”型和“Y”型程序的进入方法终端进场高度（TAA）终端进场高度（TAA）2.3确定最短稳定距离最短稳定距离---飞越航路点60°30°R130°30°R2L1=r1.sinL2=r1.cos.tg30°L3=r1(1/sin30°-2cos/sin60°)L4=r2.tan15°L5=10.TAS/3600L=L1+L2+L3+L4+L5L1L2L4L3L5L确定最短稳定距离最短稳定距离——旁切航路点L2：考虑了建立坡度时间的5秒延迟距离。确定最短稳定距离飞越航路点，然后旁切航路点确定最短稳定距离最短稳定距离，DER至第一个航路点2.4保护区设计区域半宽•在所有RNAV和RNP（除RNPAR外）的超障区域1/2AW均由下式确定：½AW=1.5*XTT+BV•此处XTT是2σ偏航容差值（也称为TSE、即RNP值），BV是缓冲区值（见表）缓冲区（BV）值飞行阶段BV（CATA-E）航路、离场航线、进场航线（超过距离场或目的地ARP56km(30NM)）3704m(2.0NM)终端区（（进场航线、距ARP小于56km(30NM)的起始和中间进近；距ARP小于56km(30NM)大于28km(15NM)的离场航线）1852m(1.0NM)最后进近926m(0.5NM)距ARP直到28km(15NM)的复飞程序和离场航线926m(0.5NM)基本RNAV（GNSS）各航段保护区半宽离场程序的不同航段保护区衔接ATTc30°Max在飞越航路点转弯在旁切航路点转弯2.5导航数据库编码NAVIGATIONDATABASECODING•6种RNP航径终止码类型（PATHTERMINATORTYPES）IF,TF,RF,HA,HFandHM.•14种RNAV航径终止码类型2.5航径终止码编码表8168修订最新范例（进场）•Initialfix(IF)•Tracktoafix(TF)•Directtoafix(DF)•Coursetoanaltitude(CA)•Coursetoafix(CF)•Coursefromafixtoanaltitude(FA)•Coursefromafixtoamanualtermination(FM)•Holding/Racetracktoanaltitude(HA)•Holding/Racetracktoafix(HF)•Holding/Racetracktoamanualtermination(HM)•Constantradiusarctoafix(RF)•Headingtoanaltitude(VA)•Headingtoanintercept(VI)•Headingtoamanualtermination(VM)航径终止编码规则PATHTERMINATORCODINGRULES3RNPAPCH的运行规章•在终端区和进近实施RNP的运行批准指南•参考资料a．ICAODoc9613《PBN手册》b．FAAAC90-105《在美国国家空域系统中RNP运行和垂直导航的批准指南》c.EASAAMC20-27《RNPAPCH（含APVBaro-VNAV）适航批准和运行标准》规章结构•中国民航《在终端区和进近实施RNP的运行批准指南》：１、目的；２、适用范围；３、撤消；４、定义；5、参考资料；6、背景；7、机载设备要求；8、运行程序；9、训练要求；10、运行批准；附录一气压垂直导航；附录二高级特征．飞行员知识/训练训练内容应提供充分的有关航空器RNP系统的训练（如基于计算机的训练、模拟仿真、训练装置或航空器），以使飞行员熟悉以下内容：•（1）规章中的可适用信息；•（2）机载设备/导航标记的正确使用及其含义；•（3）航图描绘以及文本描写的程序特征；•（4）航路点类型（飞越和旁切）和航路界限的描述，以及飞行员使用的与航空器飞行路径相关的其它问题的描述；•（5）用于RNP运行的所需导航设备；•（6）自动等级、模式通报、转换、告警、交互、恢复和降级；•（7）与其它航空器系统的功能兼容；•（8）非连续航路的含义以及相应的机组程序；•（9）RNP系统使用的导航传感器类型及其重量；•（10）考虑速度与高度影响的倾向预测；•（11）电子显示和符号的解释；•（12）理解支持RNP运行的运行条件（如：合理地选择航道偏离指示器（CDI）的水平偏离显示比例）；•（13）在RF航段执行RNP运行时，保持公布的路径和最大空速非常重要。具备RNP系统的运行（1）除非AFM要求，飞行员不用监视陆基导航设备提供的位置更新；（2）评估超障余度时，应以相应的所需系统性能为基础；（3）依靠传统的下滑剖面和高度要求；注：当飞行员操作装有批准baro—VNAV系统的航空器时，在执行RNP航路、SIDs和STARs时，可以继续使用baro—VNAV系统。运行人员必须依据气压式高度表，确保满足程序中公布的所有高度限制。（4）所有的航线和程序都必须以世界地理系统(WGS-84)坐标为基础；（5）对于所公布的有关航线、程序和导航设备的导航数据，必须满足ICAO附件15（航行情报服务）的要求。RNP系统运行程序•确认航空器导航数据的有效；•确认系统自我检测的成功完成；•初始化导航系统位置；•查找并飞一个RNP程序；•遵循与RNP运行相关的速度和/或高度限制；•确认航路点和飞行计划；•直飞至航路点；•按航道/航线飞至航路点；•切入某航道/航线飞至航路点；•从“heading”模式重新加入RNP程序；•改变目的地机场和备降机场；•失去RNP运行能力时的机组应急程序，由于没有了导航的引导，训练中应强调机组在应急反应时，应保证航空器与地面和障碍物有足够的安全余度。•取得一个RAIM预测（系统只要求提供一个非精密进近的RAIM预测）。飞行员应熟悉的Baro-VNAV运行程序(1)DA的操作(2)温度限制:-25℃(3)VNAV航道模式选择(4)远程高度表拨正限制(5)手动调整4国外最新动态国外最新动态国外最新动态