基于性能导航_PBN_技术介绍_蔡清毅

导航系统发展趋势

船用导航产品技术发展趋势 1概述船用导航技术很多，主要由磁导航、卫星导航、无线电导航、雷达导航、惯性导航和天体导航。我公司主要涉及磁导航和惯性导航，磁导航发展较早，主要产品为磁罗经，惯性导航产品同样有着辉煌的历史，是国内最早一批开始惯性导航产品的企业。磁罗经因其连续工作时间长、自主性强、可靠性强和经济性好等显著地优点，始终是为各类舰艇与传播提供航向和观测物标方位等数据所必备的导航仪器。尽管近年来陀螺罗经、GPS定位设备、船用雷达的技术与精度有了飞跃式发展，但依然不可以取代磁罗经在舰艇上的使用地位。惯性导航设备可以为载体提供航向、位置、姿态、速度等基本物理信息，是信息化装备中最核心的传感设备之一。惯性导航设备仅需要敏感地球自转而不需要借助外界任何的光、电、磁信息的机理决定了它的完全自主的特点，是复杂战场环境中保底的导航手段。惯性导航技术是最重要的军用技术之一，可以毫不夸张的说，惯性导航的发展水平直接影响了一个国家的武器装备的先进性。惯性导航产业起步于军用，目前仍主要应用于军用领域。不过随着随着成本的降低和需求的增长，其范围已由原来的舰艇、飞机、航天宇航、制导武器、战车等军用或军民两用领域，扩展到大地测量、资源勘测、地球物理测量、海洋探测、铁路、隧道等民用领域，甚至在机器人、摄像机、儿童玩具中也被广泛应用。 2国外发展现状 2.1磁罗经磁罗经是利用地磁场对磁针具有吸引力的现象而制成的一种航海指向仪器，地磁场是一种天然的矢量场，由地球自身的物理特性所产生，其方向和强度几乎不随时间、天气等的影响。因此，与其它导航方式相比，地磁导航是一种极为稳定，误差不累加（陀螺），不依赖于外界数据交互（GPS）的自主导航方式。虽然历史悠久，直到今日仍然被广泛的用于各类导航领域。并且是IMO（国际海事组织）强制装船的设备。过去，由于弱磁测量技术的限制，一直采用机械式磁罗经，与其他导航技术相比，地磁导航技术并未有真正的突破和发展。Sperry Marine 作为国外老牌导航产品厂商，生产的磁罗经目前依然在销售，其航向精度标称值优于0.5°。

基于性能导航运行的管制工作负荷分析

基于性能导航运行的管制工作负荷分析摘要由于区域导航程序点对点直飞操作时间稍长，但远距离引导精度更高，通话量更少，管制员思考和判断时间更短。而且区域导航程序较高的导航精度能够确保航空器保持精确航迹，雷达显示屏上雷达航迹更加清晰、规律，能够有效减轻管制员扫视强度，缓解视觉疲劳。管制员只需要干预航空器的速度和高度，可以把更多精力用到对间隔的准确调配上，有助于加速飞行流量，节省管制间隔，同时也减轻了工作负荷，避免频率拥挤。而且区域导航技术以飞行员沿程序自主飞行为主、管制员监控为辅，可以有效减少陆空通话数量以及指令复诵错误。关键词：基于性能导航管制运行负荷分析引言随着全球航空业的飞速发展，空中交通流量急剧增加，基于传统运行方式的航路结构难以满足航班量增加的要求，航路和终端区空中交通拥堵的现象时有发生，影响了飞行安全，降低了运行效益。为此，国际民航组织提出了基于性能的导航的概念，在这个概念的影响下，全球航空运输发生了巨大变化，产生了全球统一标准的大地坐标系 WGS-84 坐标系，进行了空域再设计，调整了适航批准的方式，以研讨会的形式对相关人员进行培训，产生了很好的效益。研究管制员工作负荷对于空域容量、空域利用率以及空域的安全等有重要意义。一 PBN 的概念及主要因素 PBN是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，对系统精确性、完好性、可用性、连续性以及功能等方面的性能要求，PBN的引入体现了导航方式从基于设备的导航到基于性能导航的转变。由于 PBN 产生于 RNAV 和RNP 的基础之上，因此，RNAV 和 RNP 的所有技术标准都包括在 PBN 中，包括了飞行的所有阶段。针对 RNP 的不足，PBN 还加强了对协同概念的描述，提供了完整和详细的导航标准，并描绘了未来 PBN 标准及导航应用发展的全球框架，使PBN 系统使用的方式更明确，RNAV 和 RNP 是 PBN 中最关键的要素。 PBN 与通信（C）导航（N）监视（S）和空中交通管理系统（ATM）协同工作，共同构建了空域的概念，PBN 运行的三个基础要素是：导航应用；导航标准；导航设施。导航标准是在已确定的空域范围内对飞机和飞行机组提出的一系列要求，它定义了实施 PBN 所需要的性能及具体功能要求，同时也确定了导航源和设备的选择方式。PBN 包含两类基本导航标准：区域导航（RNAV）和所需导航性能（RNP）。国家一般将导航标准作为其适航和运行批准的基础。导航标准包括 PBN 系统在精确性、完整性、可用性和连续性方面要求，PBN 导航标准包括 RNP 标准和 RNAV标准，RNP 标准包括完备的 RAIM 要求，RNAV 标准不包括此内容，目前，RNAV 和RNP 标准的精度要求只是在横向和纵向两个维度上，不包括纵向的飞行技术容差（FTE)。RNP 标准用 RNP-X 来表示，如 RNP-1；RNAV 标准表示为 RNAV-X，如 RNAV-1，其中，X 代表以海里为单位的横向导航精度，要求飞机至少 95％的飞行时间内能在规定的空域、航路或飞行程序范围内飞行。二国内管制员工作负荷评估发展概况国内在管制员的工作负荷及空域规划方面的研究开展相对较晚。工作负荷方面的研究，主要是在人为因素方面的研究涉及对于管制员工作负荷，进行有关探讨。韩松臣等针对广州管制区，对于管制员工作负荷进行定量统计，采用国际上较为成熟的主观容量评估方法DORATASK 方法，进行扇区容量评估实验；邢诒吉采用修改的 MBB 方法，评估扇区内管制员管制一架飞机的工作负荷，用总的滞留时间除以单架航空器的管制负荷来得到扇区的容量。万莉莉采用对管制员工作内容进行分类的方法，评估每个扇区内管制员的工作负荷，用最繁忙时段的管制员工作负荷值所对应的航空器数量得到扇区的容量。三管制员工作负荷的影响因素管制员在管制航空器时，管制过程会受到管制区内各种各样的内在和外在因素的影响，从而导致管制员工作负荷发生相应地变化。 3.1影响管制员工作负荷的因素分析

简析PBN(基于性能的导航)运行

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。 RNP（required navigation）所需导航性能：是指对指定空域内运行所需要的导航性能精度的描述。RNP的数值根据航空器至少有95%的飞行时间内能够达到预计导航性能精度的数值来确定。RNP X中的X表示的就是95%的飞行时间内沿规定航迹所不超出的保护范围的数值。X用海里表示，如RNP 0.3、RNP 1等。

基于必备导航性能的区域导航及其效益分析

基于必备导航性能的区域导航及其效益分析 Benefit Analysis of RNAV Based on RNP 魏光兴方学东虽然中国民航引进的大型运输机大都配备有GPS/IRS导航设备，但国内航线大多还是导航台与导航台之间的连线。先进的导航设备与落后的航路设计及运行方式之间存在矛盾，这不仅使先进设备难以产生应有的运行效益，还会影响飞行安全。广泛推广区域导航有助于改变这种局面。随着全球航空业的飞速发展，空中交通流量急剧增加，基于传统导航方式的航路结构难以满足航班量增加的要求，航路和终端区空中交通拥堵的现象时有发生。为了保持航路顺畅，保证飞行安全，提高运行效益，解决飞机先进的机载导航设备与落后的航路设计以及运行方式之间的矛盾，国际民航组织（ICAO）早在1991年就确立了新航行系统（FANS ）和区域导航（RNAV）的概念。后来，根据RNAV运行过程中出现的问题，提出了必备导航性能（RNP）概念。在此基础上，ICAO及其成员国设计了基于RNP的区域导航航路，进行了试飞和数据分析，取得了可贵的经验和可观的经济效益。RNAV的研究已成为世界航空界的一大热点。区域导航及其特点区域导航不同于传统导航之处在于，它可以确定出飞机的绝对位置(地理坐标)，不需要飞机向/背导航台飞行或飞越导航台，因而航线可以由不设导航台的航路点之间的线段连接而成，即允许在航路上定义航路点组成航线，实施逐点飞行；它还可以跳过某些航路点直飞，甚至实施起点到终点的直飞，进而大大缩短了航程。由于可以建立临时的绕飞、偏航飞行和等待航线等飞行计划，航线编排变得更加灵活，运行更加方便，效益也更加明显。（见表1）应该说，区域导航允许飞机在陆基导航设备的基准台覆盖范围内，或在自主导航设备能力限度内，或两者配合下，按所希望的飞行路径运行。它的出现将引起传统的航路结构和空域环境的巨大变化。区域导航的效益区域导航有四种潜在的应用航路。固定航路：在该区域内分布的永久性的区域导航航路，包括某些航路上由于没有陆基导航台做航迹导引，只能由具备区域导航能力的飞机做区域导航运行，包括某些高空航路。偶然航路：在该区域内公布的短期性区域导航航路。随机航路：在指定的随机导航区域内由飞行计划自行确定的航路，属于非公布航路。终端(航站)区航路：包括区域导航的标准进场航线、进近程序、标准离场航线和等待程序等。虽然大中型运输机上现都已装备了区域导航/飞管系统（FMS）设备，但区域导航方法才开始引进，并没有充分发挥设备优势。随着惯性导航和卫星导航的发展，区域导航将全面实施，并以其成本低、航线多、精度高等优点，带来更多效益： 1. 可以建立快捷的直接航线，缩短飞行距离和飞行时间，节约燃油和运行成本，提

现代导航复习资料

第1章（1）传统导航的特点是什么？传统陆基导航包括哪些导航源？ 1.只能依赖陆基导航2导航台到导航台飞行3导航台建设受地形，自然环境影响大。导航源：VOR, DME, NDB, TACAN, ILS, MLS （2）现代导航的特点是什么？首选导航源是什么？ 1基于性能的导航2基于FMS管理的导航3基于飞行制导的导航4多维导航5导航的综合利用。首选导航源：GNSS （1）GPS星座至少需要多少颗卫星构成？分布轨道数为多少？每根轨道至少分布多少颗卫星？轨道倾角是多少？轨道周期是多少？ 24颗，6个轨道，每个轨道分布4颗卫星，轨道倾角55度，周期11 h 58 min. （2）GPS导航定位基本原理是什么？导航型GPS接收机能够输出的主要参数有哪些？GPS 接收机有哪些分类标准？可以分为哪些类型接收机？ GPS卫星信号从发射天线到用户接收天线进行单向传输。用户接收机接收来自卫星的信号，从信号中解调出导航电文，并通过测量信号传播的延迟时间求出伪距，将伪距作为观测量。 GPS能输出的参数：三维位置和一维时钟分类标准：1按安装位置分：星载，弹载，机载，车载，船载，手持2、按用途分：测量，导航，定位，授时3、按码型分：P码，C/A码，M码，新民用码和无码4、按测量方法分类：多普勒法，伪距法5、按频率分:单频，双频6、按保密程度分：军用，民用（3）GPS卫星广播的信号中，L1和L2载波的频率是多少？ L1：1575.42MHZ L2：1227.60MHZ （4）GPS卫星广播的测距码有哪两种？民用测距码是什么码？民用码码长和码周期是多少？美国军用或授权用户高精度导航使用什么码？ C/A码，P（Y）码，民用测距码是C/A码，码长1023bit，周期1毫秒， P（Y）码（5）GPS导航定位误差源主要有哪些？有系统自身误差和干扰误差，其中系统自身误差有：与卫星相关的误差：星钟误差，星历误差，相对论效应与传播相关的误差：电离层附加延迟误差，对流层附加延迟误差，多径效应误差与接收机相关的误差：观测误差，时钟误差，天线相位中心的位置误差（6）GPS导航定位结果，参考的坐标系是什么坐标系？使用GPS导航时，机载导航数据库使用的坐标系是什么坐标系？地心地固坐标系ECEF WGS84坐标系。（7）GPS系统由哪三部分组成？每部分的基本功能是什么？ GPS由空间段，地面控制段，用户段组成。

RNAV区域导航的功能

RNAV区域导航所谓区域导航，简单说，就是使飞机能按所希望的任意飞行路线飞行的导航。通常简称为“RNAV”（Area navigation）。一、RNAV区域导航的组成（吕衠，王巍）区域导航包括导航源，航路结构和机载设备。导航源是由VOR/DME、DME/DME、INS(IRS)、GNSS提供。航路结构包括航路点，以实现飞机的逐点飞行。机载设备则是由导航传感器和RNAV计算机（包括导航数据库）组成，飞机装备有两套或三套机载设备以提高精度和准确性。二、RNAV区域导航的功能（李思迪，龚海龙）（1）可以设定回避混杂空域的航线。（2）可以设定节能的最短航路。（3）可使驾驶员独立进行雷达航向导航。（4）能设定保持在最佳位置的方式。（5）对同一任务可设定多个航路。（6）尽量提高进入机场的仪表进场能力。（7）可设定减少噪声影响的回避航路。（8）根据速度和其他运输特性，尽量分散流量。（9）可设定适用短距起降机（STOL）、直升机等航运特点的方法。三、RNAV区域导航的应用模式（胡志鹏，何明星）（一）VOR模式在VOR模式中，RNAV单元的功能只是一个有DME能力的VOR接收机。VOR指示器上单元的显示在各方面都是按惯例的。对于在确立的航路或任何其他常规VOR导航上的运行，就使用了VOR模式。（二）航路模式一旦航路点被输入到单元，就选择了RNAV的航路模式，航向偏差指示器就会显示到航路点的航向指引，而不是原有的VORTAC。【在航路模式中，航向偏差指示器指示到航路的方向指示，不是航路所属的范围的VORTAC。】DME也会显示到航路点的距离。很多单元都有存储几个航路点的能力，允许在飞行前对它们进行计划，如果想要的话，就可以在飞行中调出。（三）进近模式 RNAV进近模式用于仪表进近。它的精密的刻度宽度(四分之一航路模式)可以非常精确的向背跟踪一个选择的航路点。在目视飞行规则越野导航中，以进近模式跟踪一个航向是不值得的，因为它需要很多注意力，很快就变得让人厌烦。（四）VOR平行模式这种模式在一些单元上很少使用。在飞机向背VORTAC时，这允许CDI显示直线(不是角度的)偏差。它是由于飞行员在所选的一个固定距离处(如果想要的话)偏移一个选择的航向或航线而得名的。VOR平行模式和直接把一个航路点放在VORTAC上有相同的效果。一些飞行员为了附近的VORTAC之后的航线更加平滑，在利用他们的自动驾驶导航跟踪功能时选择VOR平行模式。四、RNAV区域导航的应用现状（张浩，张培帆）区域导航技术最早应用于航海。海上船舶通过接收多个导航设备的长波信号，在航图上计算出船舶的位置，确定航行方向。新的导航源的投入使用，导航精度的提高使区域导航技术在航空上得到进一步的发展。在国内有许多研究者对航路导航进行了细致研究，如针对京沪航路，韩松匝等在总结Reich模型和相关文献基础上，对未米京沪平行区域导航航路的建议系统的侧向间隔确定、碰撞风险问题及2种方案下的管制员干预情况进行了分析研究，通过分析

浅谈基于性能导航

Performance Based Navigation 民航总局空管局黄卫芳一、绪言为进一步提供空域容量和运行效率，满足航空运输飞行量不断增长的需求，新航行技术一区域导航技术，正被日益广泛应用。从全球范围看，现行区域导航的技术标准并不统一，航空发达的欧洲和美国对区域导航的具体技术要求也存在差异。为统一认识并指导各缔约国实施新技术，国际民航组织(ICA0)拟于近期发布(基于性能导航手册》。我国对区域导航技术也有较深的认识，并正积极在终端区、航路运行阶段推广应用。二、背景介绍传统的航路是基于地面导航设施位置、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背台飞行。随着航空运输的持续发展，传统航路的局限性渐显严重。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，促使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，减轻管制员和飞行员工作负荷，减少飞行延误，提高空域运行效率。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，对于洋区运行，则广泛采用惯性导航系统。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）中提出了部分区域导航设计和应用的标准和建议。美国和欧洲等航空发达国家和地区已经积累了丰富的区域导航应用经验，但由于缺乏统一的标准和指导手册，各地区采用的区域导航命名规则、技术标准和运行要求并不一致，如美国RNAV类型分为 A类和B类，欧洲RNAV类型分为P-RNAV和B-RNAV。国际民航组织ICAO拟于今年正式发布基于性能导航手册(PERFORMANCE BASED NAVIGATION MANUAL)，用以规范区域导航的命名、技

VORDME区域导航方法综述

VOR/DME区域导航方法综述学生：颜格指导老师：程擎摘要：区域导航(RNA V)是一种导航方法，在现代航线飞行中应用广泛，适用于多种航路的飞行，可以建立起短捷的，固定的，和偶然的航线，发挥其优势，可以产生明显的效益。可用于区域导航的现有系统有VOR/DME、DME/DME、惯性导航系统INS/IRS和全球卫星导航系统GNSS等。VOR/DME区域导航系统是利用VOR测向，DME测距以及气压高度作为基本输入信号，来计算飞机到某个航路点的航向和距离的导航和引导系统。 VOR/DME区域导航系统作为导航设备，有其实用性和发展空间，即使在当今导航设备的不断更新中，作为一种基本领航方法，VOR/DME导航方式任有其使用价值。本文从分别对VOR、DME 的原理介绍，其在领航过程中的作用入手，加深对VOR/DME RNA V的具体讨论。以及对VOR/DME RNA V 在现代飞机中的现实应用也进行了讨论。关键词：区域导航甚高频全向信标测距仪飞行管理系统(FMS)

The method of VOR/DME RNA V Abstract: Area navigation(RNA V) is a kind of navigation ,which is widely used by constructing short and convinent, certain and occasional course in modern aircraft’s flight. It’s divided into four groups as VOR/DME,DME/DME,INS/IRS and GNSS.VOR/DME RNA V system takes VOR, DME, the air pressure of attitude as basic input signals to compute the heading and distance between aircraft and waypoint. VOR/DME RNA V system has its own valve and development as one basic navigation device. The paper has introduced the principle of VOR and DME and its usage in modern aircraft by discussing how the system works. Key words:RNA V: area navigation VOR: VHK omnidirectional radio DME: distance measuring equipment FMC: flight management computer

基于性能的导航(PBN)与机场建设

基于性能的导航（PBN）与机场建设摘要：随着民航的快速发展，航班流量的不断上升，空域资源日渐拥挤，航空器的运行环境日趋困难，基于性能导航（PBN）正是在这一社会需求和技术发展背景下产生的。PBN充分利用当代飞机的全部潜能，按照精确定义的航路飞行，无需依靠地基无线电导航信号，在提高飞行安全、增加空域容量、节能减排等方面有显著的经济和社会价值。本文首先简要介绍了基于性能导航（PBN）的基本定义、组成、作用和意义，详细评述了PBN在国内外的发展现状，重点分析了PBN 在美国、欧洲和中国的应用研究现状，并讨论了我国在PBN研究和应用中存在的问题。最后本文还探讨了我国机场建设中的空域规划、管理制度和基础设施建设与基于性能导航（PBN）相结合以共同作用和发展的问题。关键词：基于性能的导航（PBN），RNAV/RNP，机场建设，航行新技术 1、基于性能导航（PBN）的基本概念 1.1基于性能导航（PBN）的定义在航空飞行中，传统导航是利用地面导航台信号，通过向台或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和设备种类的制约，如图1a所示。为进一步提供空域容量和运行效率，满足航空运输飞行量不断增长的需求，新航行技术正亟待被更加系统深入地研究和应用。此外，从全球范围看，现行导航的技术标准并不统一，如航空发达的欧洲和美国对导航的具体技术要求也存在差异，这为全行业规划和发展带来困难。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(ICAO)提出了“基于性能的导航PBN (Performance Based Navigation)”概念，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。基于性能的导航(PBN)是在整合区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)运行实践和技术标准的基础上所提出的一种新型运行概念，如图1所示。PBN是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，对系统精确性、完好性、可用性、连续性以及功能等方面的性能要求。

导航系统的现状、发展与未来

导航系统的现状、发展与未来 [摘要] 简单地讨论了导航技术的发展及其现状，重点介绍了惯性导航系统中的传感器和卫星导航系统的发展及其未来。本文论述了组合导航系统，特别是 INS-GPS 组合导航系统是未来的一个主要发展方向。关键词：惯性导航；卫星导航；组合导航；多星座导航；GPS；GLONASS；伽利略导航系统 1. 引言传统导航技术发展至今，已经走过约一个世纪的漫长道路。随着信息技术的发展，从上个世纪 70 年代开始，导航技术得到了迅速的发展，取得了令人瞩目的成就，其应用已由交通运输扩展到工业、农业、林业、渔业、建筑、旅游、公安、救助、电信、物探、测绘、气象等等，涉及到科学研究的众多领域，渗透到国民经济的各个方面。在此情况下，一方面，以 70 年代的信息技术发展为基础而发展的几种新型导航系统，如卫星导航系统、陀螺捷联式惯性导航系统、组合导航系统等得到了极大的发展。而同时，原有的导航系统面临着或将面临着被淘汰的命运，如欧米伽导航系统、罗兰 C 导航系统（我国保留）；还有的被保留，不断改进、发展，如陀螺罗经、测深仪、计程仪、雷达等。还有的随着技术的发展，有获得了新生，如天文导航系统的命运与上述导航系统不一样。上个世纪，随着高精度陀螺仪和 GPS 的应用，普遍的看法是天文导航已经过时，将被淘汰，比如，美国 60 年代末在北极星潜艇中拆除了天文导航系统。但现在，随着新型光电器件如 CCD 的发展、计算机、新的数学模型的发展，天文导航的精度得到了很大的提高（可达 30 米左右）、对使用环境的要求大大降低，天文导航作为一种独立的、自主式的、成本低的系统又重新为人们所认识。纵观 30 年来，导航系统的发展具有三个特点，第一，由于新材料、微电子、集成广学、计算机等的发展，促进了新型惯性器件的发展，从而惯性导航系统的体积越来越小，精度越来越高、成本越来越低；第二，卫星导航技术这 30 年来得到了极大的发展，可以认为，卫星导航给导航技术带来了一次极大的革命；第三、卫星导航、惯性导航以及其他技术之间相互组合，促进了导航技术的进一步发展。 2. 惯性导航技术惯性导航系统是随着惯性传感器的发展而发展起来的一门导航技术，它完全自主、不受干扰、输出信息量大、输出信息实时性强等优点使其在军用航行载体和民用相关领域获得了广泛应用。惯导系统的精度、成本主要取决于惯性传感器———陀螺仪和加速度计的精度和成本。因此，讨论惯性导航技术首先要研究惯性传感器。惯性传感器包括陀螺仪和加速度计，加速度计INS的误差影响较小，目前依然是以挠性支承摆式加速度计为主。陀螺仪由于其结构复杂、制造困难且其漂移误差对INS精度影响大，从而成了惯性传感器重点研究对象。从广义上讲凡是能测量载体相对惯性空间旋转的装置就可以称为陀螺仪，随着技术的发展，相继发现了多种物理效应可以实现这一要求，因而出现了许多不同型号和不同结构的陀螺仪. 从20世纪50年代的液浮陀螺仪到70年代的动力调谐陀螺仪；从80年代的环形激光陀螺仪、光纤陀螺仪到90年代的振动陀螺仪以及目前研究报道较多的微机械电子系统陀螺仪相继出现，从而推动了惯性传感器不断向前发展。

区域导航发展分析

区域导航发展分析摘要：区域导航是近几年出现的一种新兴的导航方式，能有效解决诸如空中拥挤，航班延误等民航在发展过程中遇到的问题。本文从区域导航技术的优点及效益着手，对区域导航在世界范围的发展过程进行分析，着重分析了区域导航在中国的发展情况，并根据我国的实际情况提出了一些简单实际可行的建议措施来更快更好的发展区域导航技术。关键字：航空运输；区域导航；分析；发展效益引言随着国民经济和民航事业的发展，我国航空事业乘着改革开放的东风，在加快民航体制改革的步伐中，在全体民航人的共同努力下，必将进入一个崭新的历史时期，为民航事业的发展和国民经济的发展，作出新的贡献。近年来，我国的航空事业有了突飞猛进的发展，空中交通流量的迅速增长，空域拥堵问题也显得尤为突出，这给空管行业提出了更高的要求，对空域的利用率以及导航方式也提出了新的要求。随着航空业的进一步发展，空中交通流量急剧持续增长，空域拥挤和飞行延误情况日益严重，基于传统导航方式的航路结构难以满足航班量增加的要求。为了保持航路顺畅和航班正点，提高运行效率，解决飞机先进的机载导航设备与落后的航路设计以及运行方式之间的矛盾，国际民航组织（ICAO）在1991年提出了区域导航（RNAV）的解决方式，这种程序相对于传统的程序有导航精度高、调配灵活的优点，空管部门也着力采用这种新的技术手段来提高空域容量以及航空公司的运行效率。从航空发达国家采用区域导航技术优化飞行航路及飞行剖面取得的经验中，我国也在逐步推进区域导航技术，并且计划在国内等繁忙机场的终端区应用区域导航程序。对于当前日益紧张的空域以及航路的拥挤，区域导航方式不失为一种合适的解决方式，并且在实际应用上有了一定的发展。本文通过对区域导航介绍以及欧美等国区域导航发展的分析,研究区域导航方式的利益以及中国区域导航的发展变化情况,并对发展趋势做出一些预测。区域导航优点区域导航在航路结构上与传统导航的航路结构不同，它是不以地面导航台等地理位置点为基准的航路结构，可以根据实际飞行情况而选择便捷航线，减少了飞行距离，缩短了飞行间隔，增加了航路容量，可以提高空中交通管理的灵活性。区域导航的主要特点是能够脱离电台台址而选取希望的飞行路径。而传统导航的航线是电台台址点系列组成的连续。区域导航的应用价值 1．增加空域容量，提高飞行安全区域导航技术的导航精度比较高，航空器可以沿着预先确定的精确航路平稳飞行，能有效缩短航线保护区的宽度。在相同的空域条件下，区域导航程序相比传统程序能设计出更多的航线，实现进离场飞行的分离，既增加了空域运行容量，又提高了飞行安全水平。 2.缩短飞行时间和距离，提高运行效率目前的传统ATS航路需利用地面导航设备的不同径向线进行向背台驻点飞行，飞机需要依次飞越航路中的各个地面导航台，飞行轨迹为折线。运用区域导航技术在空域条件允许的情况下能够灵活设计出最短飞行路径和直飞航路，能够有效缩短飞行时间，节省燃油消耗、提高航班正常率。