PBN飞行程序和传统飞行程序的优缺点对比分析

PBN飞行程序和传统飞行程序的优缺点

对比分析

pbn

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。国际民航组织确定的导航规范、所需基础设施以及导航应用如下： RNP-10——适用于海洋和偏远陆地空域。RNP-10 并无机载性能监视和告警功能要求。该导航规范不需要求任何地基导航设备，但需装有至少两套机载远程导航系统（IRS/FMS、INS、GPS）。在地面导航、通信和监视设备可用情况下，RNP-10 允许的最低航路横向间隔标准为50 海里。 RNAV-5——适用于陆地航路，属于RNAV 和传统ATS 航路的过渡和混合。导航源可以为GNSSDME/DMEVOR/DME、INS/IRS、VOR，一般要求有雷达覆盖和直接话音通信。 RNAV-2/1——主要用于有雷达监视和直接陆空通信的陆地航路和终端区飞行，RNAV-2 适用于航路，RNAV-1 导航规范适用于航路和终端区进离场程序。导航源为GNSS、DME/DME、DME/DME/IRU。 RNP-4——应用于海洋和偏远地区。要求有话音通信或CPDLC 以及ADS-C，以支持30 海里最低航路间隔标准。 RNP-2——该导航规范ICAO 仍在制定中。 RNP-1——包括基本RNP 1 和高级RNP1。基本RNP1 适用于航路和终端区，该导航规范旨在建立低到

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。

基于改进的单服务台混合制模型的终端区飞行效率研究

基于改进的单服务台混合制模型的终端区飞行效率研究摘要：随着我国枢纽机场交通流量的增加，终端区飞行效率的优化问题日益凸显。该文首先建立随机的模拟飞机流，采用实际运行中通过各个航路点的飞机流比率、机型混合比率等统计数据，利用改进的单服务台混合制模型（M/M/1/K），对基于性能导航（Performance Based Navigation PBN）飞行程序与传统飞行程序的终端区飞行效率进行对比。结果显示，基于性能导航飞行程序的终端区飞行效率明显高于传统进场程序，改进的单服务台混合制模型为研究终端区飞行效率提供了有效的方法。关键词：飞行效率改进的单服务台混合制模型飞行程序设计基于性能导航（Performance Based Navigation PBN） Research of flight efficiency at the terminal area based on improved M/M/1/K model Abstract：With the increase in traffic flow of hub airports, the optimization problems of flight efficiency at terminal area have become increasingly prominent.The paper establishs stochastic simulation aircraft flow at first,then use the ratio of aircraft flow at each waypoint,mixing ratio of aircraft type and other statistical data, utilize the improved M/M/1/K model compare the flight efficiency of performance based navigatin(PBN) flight procedure with traditional flight procedure. The

浅析点融合技术

浅析点融合技术点融合（Point Merge）技术是欧控实验中心（EEC）在2006年开发的一种优化航空器进场交通流排序的系统化方法，2011年首次在挪威的奥斯陆机场终端区应用，应用后对管制工作负荷，节能减排以及程序降噪起到了较好的效果。由于其原理简单，能减少通话量，降低管制工作负荷，提升机组情景意识，提高空域运行效率和容量的巨大潜力，该技术得到迅速推广，目前已在全球多个地区运行。我国根据国际民航组织（ICAO）航空系统组块升级计划要求引进点融合技术，并于2019年12月5日在上海浦东机场正式实施点融合程序，随后在广州、深圳、郑州等地陆续开展。点融合程序是点融合技术应用的结果，点融合程序也叫线性等待程序，一般设计在机场终端区内存在多个方向进港交通流汇聚的区域，依托圆弧上的点到圆心的距离相等原理，由两条或多条近似圆弧的排序边（圆弧）以及融合点（圆心）组成，基于性能导航（PBN）空域结构，利用飞机水平导航（LNAV）功能实现在排序边上自主飞行，同时与雷达引导方法结合，从而实现优化多向进场交通流排序以及精细间隔管理。传统的进港程序往往满足不了流量需求，需要溢出，溢出之后需要雷达引导，而雷达引导造成通话量巨大。有人会说那就把程序路径设计长一点不就行了，程

序延长确实能吸收部分延误，但是什么时候转回来，参考点在哪，和前后机的间隔如何把握，管制员都很难把握，而且不同方向进港程序会纵横交错，运行风险大。点融合技术应运而生，管制员只要掌握好飞向融合点（圆心）的时机，监控飞机之间的速度追赶就能实现精细化的间隔。点融合程序能延长进场航迹，比传统的RNAV程序路径更长，因此能吸收一定的延误，增大扇区容量。不同于盘旋或标准等待程序，盘旋和标准等待程序都能延缓进场航空器的进近时间，但是管制员很难精确掌握经过盘旋或标准等待程序的航班与前后机之间的间隔，容易造成间隔的浪费，达不到精细高效的效果。点融合程序也区别于传统的雷达引导方法，传统的雷达引导解决了管制员无法精确掌握前后进港飞机的间隔的弊端，通过引导让飞机按照预想的路径飞行，掌握雷达管制的主动权，更好地提供管制服务，但是雷达引导会带来较大的通话负荷，而且雷达引导的飞行路线凌乱，加上管制员技能个体化差异对形成间隔影响，浪费间隔和未达到标准移交间隔的情况时有发生。另外雷达引导时航空器驾驶员的配合度低，与管制员沟通不畅甚至会带情绪飞行，影响飞行安全。点融合技术的应用完美地结合了既能延长进场航迹又能精确把握间隔，还具有减少陆空通话，降低管制和飞行工作负荷的优点，能为管制指挥工作带来诸多益处。（一）优化进场排序，规范机动路径，提高扇区容量当现有程序溢出需要雷达引导时，路径凌乱，潜在冲突多，指令繁忙。管制负荷巨大，极易消耗精力。点融合程序管制员只需要检查进入排序边的高度速度限制，掌握飞向融合点的时机，就能高效得完成多方向进港航班的排序工作，进港航班在一个内外弧围成的固定扇形结构里安全、规范、有序地飞行，降低了指挥的难度，从而扇区内能容纳更多的飞机，管制员有更多的精力关注间隔。通过模拟机验证结果看，繁忙时段，PMS所在扇区管制员能同时指挥12架左右进港航班，波道还未达到最大负荷，扇区容量大大提升，明显高于目前基于雷达引导的排序方式。（二）显著减少通话负荷，节约波道资源

RNP进近程序设计要点探讨

RNP进近程序设计要点探讨摘要：介绍了所需导航性能（RNP）进近程序的概念和运行优势，针对如何进行RNP进近程序设计展开讨论关键字：PBN RNP进近设计探讨一、RNP进近概念基于性能导航（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。PBN表达了由基于传感器导航向基于性能导航的转变，它规定了航空器在特定的空域内或者沿ATS航路、仪表程序飞行的系统性能，对系统精度、完好性、可用性、连续性以及功能性等方面的性能要求。 PBN运行中进近阶段就是RNP（Required Navigation Performance所需导航性能）进近。RNP进近主要分为RNPAPCH和RNPARAPCH两类。RNPAPCH 是基本RNP进近，精度可达0.3nm。RNPARAPCH在美国也称为RNPSAAARAPCH，该程序只能用于RNPAPCH程序不能满足的一些特殊需求的情况，需要特殊授权，精度可达0.3nm-0.1nm。中国民航已经发布了我国的PBN 实施路线图，路线图要求：我国PBN运行主推RNPAPCH，2012年推广至30%的机场仪表跑道，到2016年全部机场的仪表跑道应具备这一能力。二、RNPAPCH进近程序运行优势 RNPAPCH进近程序，精度值可达到0.3nm。RNP数值根据航空器至少95%的时间能够达到的预计导航性能精度的数值来确定。GNSS是RNP进近程序的主要导航源。其运行优势为： 1、精确地引导航空器，提高飞行运行安全性。 2、提供垂直引导，实施连续稳定的下降程序，减少可控飞行撞地（CFIT）的风险。 3、改善全天候运行，提高航班正常率，保障地形复杂机场运行的安全。 4、确保了航迹的准确保持，使噪音以及地面目视航迹的影响严格控制在最小的范围内。 5、减少导航基础设施投资和运行成本，提高运行整体效益。 6、减少陆空语音通信和雷达引导需求，便于指挥，降低飞行员和管制员的工作负荷。

机场工程PBN技术应用浅谈

机场工程PBN技术应用浅谈导航技术一直是影响民航运输发展的关键要素，为提高空域容量和运行效率，满足航空业务量不断增长的需求，PBN技术应运而生，并逐渐显示出自身的优势。PBN技术是飞行运行方式的重大变革，是国际民航CNS/ATM系统建设的重要组成部分，也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。因此，研究PBN技术特点，分析总结PBN技术对民航机场设计的影响，对今后民用机场规划设计具有十分重要的现实意义。 2 PBN技术概述 PBN概念产生于区域导航（RNAV）和所需性能导航（RNP）的基础之上。PBN规定了航空器在指定空域内或沿ATS航路、仪表程序飞行时RNAV和RNP 系统的性能要求，即在某一特定空域环境中运行所需的精确性、完整性、连续性和功能性。PBN概念包含了三个基本要素，即导航规范、导航应用和支持系统运行的导航设施。实施PBN技术，既可以避免机载和地面设备的重复性安装，从而避免重复性的适航和运行批准；也可以减少管制员的工作负荷，更好的保证飞行安全；还可以减少航空公司成本投入，提高社会经济效益。 3 PBN技术应用分析 3.1高原机场应用中国民航定义海拔1500米以上的机场为高原机场，海拔2438米及以上的机场为高高原机场。我国高原机场数量居全球之首。高原机场气象条件复杂，温差大、风速大、风向多变，经常伴随严重的乱流和风切变。高原机场大多建设在山谷、山腰，净空条件恶劣，飞机的起降性能显著衰减、飞行技术难度大、仪表飞行程序设计和实施的难度大，一遇恶劣天气，航班常常延误或被取消，给航空公司带来巨大损失。 PBN技术能够绕山和其他障碍物建立飞行航迹，确保飞机安全下降穿云，飞机在起飞时不需要使用一系列低速机动操作进行转向飞行，可以在飞向狭窄的山谷，确保飞机两侧避开障碍。下面通过一些案例分析PBN 技术在高原机场的良好适用性。

民航pbn的技术应用原理

民航PBN的技术应用原理 1. 简介 Performance-Based Navigation（PBN）即性能导航，是一种民航飞行导航技术，通过使用卫星导航系统（例如GPS）和现代航空导航设备，提供更加精确和高效的飞行导航。PBN基于飞机的性能能力和导航需求，为飞行员提供更多的灵活性和可预测性。本文将介绍民航PBN的技术应用原理。 2. PBN的基本原则 •PBN以性能为基础，根据飞机的性能和导航需求，为每个航段设定合适的导航规范； •PBN以真实的导航需求为基础，考虑飞机的导航性能，并使用卫星导航系统提供更准确的导航； •PBN以导航设备为基础，要求飞机配备符合国际标准的导航设备。 3. PBN的核心技术 PBN技术主要包括以下几个方面： a. GNSS导航系统 GNSS（Global Navigation Satellite System）是指全球导航卫星系统，例如GPS。PBN利用GNSS提供的精确定位信息，可以实现更准确的导航。通过GPS等卫星导航系统，飞行员可以获得位置、速度和航向等关键数据，从而更好地控制飞行路径。 b. RNP导航规范 RNP（Required Navigation Performance）即所需导航性能，是用来描述飞机在给定阶段内的导航要求的参数。RNP导航规范根据飞机性能和导航要求的不同，划分了不同的性能要求等级。飞行员需按照所设置的RNP要求进行飞行，以保证飞行安全和效率。 c. RNAV导航规范 RNAV（Area Navigation）是区域导航的缩写，是一种不依赖地面导航设施的导航方法。在PBN中，RNAV用来描述飞机的导航能力和路径选择能力。通过RNAV导航规范，飞行员可以根据飞机的导航性能和导航需求选择最佳飞行路径。

简析融合点系统下的PBN程序优化研究论文

简析融合点系统下的PBN程序优化研究论文简析融合点系统下的PBN程序优化研究论文引言随着航空技术的发展，安全、舒适、经济以及环保型客机成为了新的发展趋势，针对这一要求，波音公司与麻省理工大学科研团队共同提出了一种新的着陆进近方式(CDA)：连续下降进近;文章以某机场为例，在国际民航组织PBN程序设计的规范下，设计符合标准的CDA运行模式下的PBN进近程序，并运用飞行性能的方法模拟计算，以数据化的方式体现CDA程序的优点，为之后国内实际运行 CDA程序提供科学依据。 1技术综述 PBN(PerformanceBasedNavigation)：基于性能的导航，国际民航组织的这一种新的运行理念是在整合了世界各国和地区的区域导航和各地的该方面导航的运行实践和技术标准的基础上提出的。 “性能”，是源于性能的导航中，主要是说导航的功能、连续性、精度、可用性和完好性的要求。PBN运行需要三个技术方面的支持，分别为“导航应用”、支持系统运行的“导航设施”和“导航规范”。连续下降进近是非精密进近的一种稳定进近方法。所谓稳定进近就是指在下降过程中飞行器保持稳定的进近速度、下降率、垂直航迹和航空器构型直到接地点。连续下降进近又称为固定下滑角进近，从起始下降点开始按照预定的下降梯度，持续下降到跑道入口空域 15米，中间没有平飞阶段。 2程序设计及优化： 2.1进场程序方案分析

交通流进、离场分离的方案本来有利于实施CDA运行。因为，该程序分别为跑道设计了多条进场程序，在个别航路点规定了高度限制，是为了保证航路避免飞行冲突，在避开拥挤空域、保证飞行安全的前提下，突破了某机场长期以来空域紧张的制约。 2.2优化程序融合点程序的'构成主要包括：定位点、排序边和融合点等。航段上规定了多个已知的定位点，可以预设为转弯直飞点或者帮助管制员判断航空器间的间隔。定位点分为飞越点和旁切点。排序边最后一个定位点一般为飞越点，它的后面有一条用于特殊情况(如通讯失效)下延伸航段航空器自主直飞程序，其它的定位点是旁切点。融合点用于整合和排序不同方向的交通流，该点是从不同的IAF 到FAF共用航段间规定的一个定位点，排序边是用于进行航空器飞行路径的延伸或缩短的至融合点距离相等的近似圆弧的预设航段，对于管制员直观地对各航空器间的间隔做出判断，在不依赖其他地面支持工具，仅凭借程序结构标识的情况下，其等距特性非常重要。平行设计的多条排序边存在水平和垂直方向上的间隔。 2.3某机场PBN程序CDA运行优化评估跑道进场方向分别为：共有5进场航线。航段梯度的计算公式为：航路点之间的高度差航段距离×100% 3结束语融合点程序对某机场跑道的进近、进场程序进行了CDA运行优化确定了相关设计参数和程序结构，有效解决了高密度情况下航空器的CDA运行，同时增加了某机场的空域容量，也在很大程度上保证了飞行安全。同时，该程序简单、直观的特点使其能够实现短期内的布署，且是在不改变现行管制工作方法的前提下完成的。作者列举的具体实例希望能为国内今后实施融合点程序、改善CDA运行奠定了理论基础。

呼和浩特白塔机场PBN飞行程序中复飞程序的优化分析

呼和浩特白塔机场 PBN飞行程序中复飞程序的优化分析摘要：目前，PBN飞行程序作为国内大多数机场及空管部门主用的飞行程序来保障指挥民用航空器的安全运行，而复飞程序是仪表飞行程序中的重要组成部分，当进港航空器在进近着陆过程中发生突发情况，或者由于天气或其他原因，导致航空器不能按照仪表进近安全着陆时，航空器按照复飞程序拉起复飞，管制人员在对航空器进行指挥时，应对每一个复飞因素进行考虑并安全指挥执行完复飞程序[1]。在单跑道运行的机场，随着航班量的大幅度增加，缩小雷达管制间隔以及缩小放飞间隔的应用更新以及空域限制的不断变化，原有的复飞程序无法满足现有的运行环境，因此对复飞程序的优化不仅可以有效减轻管制人员对复飞航空器的处置难度，同时可以提高飞行人员在执行标准复飞程序过程中的可操作性，从而极大地提升民航运行安全。本文以呼和浩特白塔机场为例首先着重分析呼和浩特白塔机场PBN飞行程序中标准复飞程序在实用性上的制约因素，然后提出复飞程序优化过程中的解决方案，最后针对单跑道运行机场飞行程序中标准复飞程序优化建议。关键词：飞行程序复飞程序优化方案 1.前言： PBN飞行程序是为了有效规范航空器空中飞行航径，保证航空器飞行安全的重要手段，因此机场和航司在组织实施飞行以及管制部门在提供空中交通服务时主要依靠飞行程序来完成空中飞行部分。飞行程序同时主要分为目视飞行程序和仪表飞行程序，而复飞程序作为仪表飞行程序中的重要组成部分，为航空器在无法正常进近落地时提供可操作性和规范性的标准程序，同时能够有效链接起飞行人员与管制人员的执行意图统一。目前，随着航班量的增长及周边局部空域结构的调整，空中交通管制运行部门为了更加有效实施管制指挥，需要对进近复飞程序提出优化需求来满足现有的运行状况。因此，复飞程序如何更好地契合实际运

PBN特点分析及应用综述

PBN特点分析及应用综述摘要 PBN 本身所具有的点到点之间的精确度较高的特点，利用关键点来限制速度与高度，告别了传统地基导航台的约束，极大缩短了航行的时间，降低了航线的运行成本，缩短了飞行时间。此外，PBN还能解决复杂的地形的飞行问题，提高环保水平。随着人们生活水平的提高，对于环境问题也愈加重视，PBN能充分发挥了航空器精确导航的作用，选择合理的飞行路线，缩短燃油消耗，减少噪音对居民的影响。本文综合论述了PBN技术特点，并展望了未来发展前景。关键词：PBN、运行特点、技术优势、优化路径一、背景 2009 年，中国民用航空局发布《基于性能的导航（PBN）实施路线图》，明确指出将推广使用具有 Baro-VNAV 的 RNP APCH进近程序，力争 2016 年实现全部机场仪表跑道具有所需导航系统（RNP）的进近能力。利用机载增强系统（ABAS）与气压高度计先实现具有 Baro-VNAV 功能的具有垂直引导进近（APV），未来实现 APV 取代非精密进近（NPA），还将考虑使用“北斗”导航系统提供导航服务。同时，在 APV 逐渐代替 NPA 过程中，随着完好性监测水平的不断进步，机载设备对水平完好性、垂直方向完好性的满足程度不断提高[1]， PBN 应用中APV/LPV 进近过程的完好性需求会进一步得到满足。因而，随着 GNSS、机载系统、PBN规范等综合性、功能性、系统性的不断完善，未来民航会采用多星座组合方式引导航空器飞行，PBN的应用势必会因起定位应用的便捷性、可靠性为民航运行提供更强的技术支持。二、 PBN 运行特点与传统的导航方式相比，PBN 导航在空域运行具有其自己的特点和优势，主要表现在运行的安全性、空域的容量、运行效率、运行成本等方面。

新导航技术RNP

新导航技术RNP 摘要：民航导航方式已从基于传感器导航向基于性能导航转变。区域导航（RNAV）和所需导航性能（RNP）两类基本导航规范，可以涵盖从航路到进近着陆的所有飞行阶段。本文介绍了RNAV和RNP的特点，并对RNP在最终进近阶段的应用进行了重点介绍。关键词：RNP；PBN；RNAV 0 引言 RNP是英文“Required Navigation Performance”（所需导航性能）的缩写，它是一种新型的导航技术。要了解RNP 首先要了解民航导航技术的变革。 1 导航技术的变革图1.导航技术的发展随着科技发展日新月异，导航技术已经从最初的目视导航逐步发展到无线电导航、星基导航乃至多种导航技术并用的复合导航。导航技术比之前更为丰富，也更加精准，同时航空器机载设备的能力也在不断提升，传统的针对每一种导航设备制定一个导航标准的方式已经难以满足民航的发展要求。于是，国际民航组织（ICAO）提出了“基于性能导航”（PBN）的概念和标准。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传感器导航到基于性能导航的转变。

图2.PBN与传统导航方式的对比 2 PBN两类基本导航规范 PBN的运行包含三个基础要素：航行应用、导航规范和支持系统运行的导航设施。其中导航规范是在已确定的空域范围内对航空器和飞行机组的要求，它不仅定义了实施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包含两类基本导航规范：区域导航（RNAV）和所需导航性能（RNP），它们涵盖了从航路到进近着陆的所有飞行阶段（见图3）。图3.PBN导航规范的分类 RNAV是一种区域导航方式，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能力限制之内，或二者的组合，沿任意期望的航径飞行。它脱离了传统向台与背台的飞行方法，可以实现导航区域内的自由飞行，能够有效提升空域容量，缓解空域紧张状况，提高飞机运行的安全性。RNAV程序可以采用的导航源包括：INS/IRS、VOR/DME、DME/DME、GNSS。但是，由于RNAV依赖于地面导

直升机PBN目视飞行程序研究

直升机PBN目视飞行程序研究梁新【摘要】借鉴国外先进的直升机飞行程序设计经验,通过分析直升机对于飞行程序的特殊要求,选择适合直升机的PBN导航源和导航方式.同时简要介绍基于全球导航卫星系统(GNSS)的直升机飞行程序特点.阐述星基增强系统对于直升机飞行程序带来的影响.对比传统的直升机仪表进近程序和基于GNSS的直升机进近程序在规范和运行上的区别与特点,体现基于GNSS的直升机飞行程序的优越性. 【期刊名称】《长沙航空职业技术学院学报》【年(卷),期】2018(018)002 【总页数】5页(P50-54) 【关键词】直升机;基于性能的导航;全球导航卫星系统;进近程序【作者】梁新【作者单位】中国国际航空股份有限公司西南分公司成都飞行部,四川成都610202 【正文语种】中文【中图分类】V275.1 直升机是以动力驱动的旋翼作为主要升力和推进力来源，能垂直起落以及前后左右四向飞行的旋翼航空器[1]。直升机因其特殊的飞行原理和机动特点,在飞行程序中与传统的固定翼飞机飞行程序存在着一定的差异，直升机作业时主要采用传统目视

飞行方式进行工作。传统的目视飞行程序即为在可见天地线、地标的天气条件下，以目视判明航空器飞行状态和方位的飞行程序[2]。国内民航业内，基于性能的导航(PBN：Performance Based Navigation)技术已被广泛应用,但在通航中的应用率却近乎为零。通用航空发展的巨大潜力和我国对其的需求，要求我们不断地提高导航能力，这与未来低空开放后的快速发展是契合的。 1 国内外研究现状我国通航对先进目视进近程序设计及运行规范的研究很少，主要集中于对目视飞行气象条件和空中实施条件的描述，极大的限制了我国通用航空飞行的飞行作业量和发展。在低空空域即将开放的背景下，对于直升机先进目视飞行程序的设计和运行规范的研究都是必要的。近年来我国各通航公司所购置的如EC120、EC135、S76、592、Bell407、Bell429等机型均配置了导航管理系统等航电设备,其现有的导航能力和导航设备即可以满足基于GNSS的飞行程序。因此在低空开放后或者直升机场具有PBN程序能力之后，可以直接开始运行。航空器的飞行程序是需要精确的引导的，但以全球定位系统（GPS：Global Positioning System）作为导航源的GNSS程序在某些方面并不能达到要求。在通航产业发达的美国，最新的8260.42B文件中就公布了基于WAAS增强的直升机飞行程序规范。广域增强系统(WAAS:Wide Area Augmentation System)是根据美国联邦航空局(FAA：Federal Aviation Administration)导航需求而建设的GPS性能增强系统,由若干已知点位的参考站、中心站、地球同步卫星和具有差分处理功能的用户接收机组成[3]。美国WAAS系统由3个主站(兼参考站)、25个参考站、1个上行注入站和1颗地球同步卫星组成,覆盖北美和墨西哥周边地区。使用了WAAS后，直升机飞行程序具有更窄的保护区和超过传统仪表程序的精度，并能提供垂直引导，构造成为三维的飞行程序。 2 基于GNSS的直升机PBN飞行程序设计特点

传统飞行程序与PBN飞行程序

传统飞行程序与PBN飞行程序作者：兰承诚来源：《科技创新导报》 2014年第16期兰承诚 (中国民航飞行学院广汉分院飞行十一大队四川广汉 618307) 摘要：在民用航空上百年的发展历程中，导航方式经历了数次重大变革，而每次变革在提高民用航空安全的同时，也带来巨大的社会经济效益，如今，导航方式又一次出现了革命性的转变基于性能导航(PBN)，其代表就是PBN飞行程序，它打破了飞行方式的传统模式，成为了当前最先进的，被中国民航广泛应用的一种新型航行技术。该文介绍了传统飞行程序和存在的缺陷，通过传统飞行程度与PBN飞行程序之间的对比分析，对PBN飞行程序的强大优势与应用前景进行了全面探析。关键词：PBN RNAV RNP 飞行程序中图分类号：V32 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)06(a)-0069-01 1 传统飞行程序采用地面导航设备，接力引导飞机，一段连着一段飞行的方法，称为传统飞行程序。传统飞行程度按导航方式可以分为VOR/DME程序、NDB程序、ILS程序三大类。从引导方式来进行分类，可分为精密进近程序和非精密进近程序两大类。 NDB为无方向性无线电信标，是历史最悠久的无线电导航设备。地面NDB台发射无方向性无线电信号，接收该信号，可以引导飞机飞离或飞向该台，但该信号中不包含方位和距离信息，无法确定距离和方位。VOR为甚高频全向信标，是一种近程无线电导航系统。地面VOR台通过天线辐射无限多的方位线或称径向线，每条径向线表示一个磁方位角。因此，接收地面VOR台发出的信号会判断出飞机方位所在，但无法得到距离信息。而作为测距仪的DME设备正好相反，它无法提供飞机的方位信息，却能够监测出测距仪设备与飞机之间的距离。将VOR和DME联合使用，可同时获得方位信息和距离信息。ILS为仪表着陆系统，是用于飞机最后进近阶段使用的导航设备。ILS地面台发射无线电信号，形成航向道和下滑道，通过接收这些信号，可以使飞机沿预定的下滑线飞行，在一些不利于飞行员进行目视参考的较为恶劣的天气条件或者是能见度较低的情况下，可以让飞机以此信号为指导进行最近着陆。精密进近程序是在最后进近阶段能够为飞机提供航向道和下滑道信息，引导飞机沿预定的下滑线进入着陆的仪表进近程序。非精密进近程序在飞行过程中只提供航向引导。当飞机呈垂直上升或者下降时，要通过飞行员的手工操作来控制飞机高度，这时对精密进近安全性要求就会更高。传统飞行程序都是基于地面台站运行的，具有如下一些难以克服的缺陷： 1）航段繁多，飞行路线长，航线无法最优化。因为基于地面台站飞行的传统飞行程序，其飞行方式必须是台到台。

PBN程序对降低航空器排放的影响

PBN程序对降低航空器排放的影响随着航空业的高速发展，航空器排放对环境的影响日益突出，降低航空器排放刻不容缓。同时随着技术的进步，新的导航方式——PBN（基于性能导航）已经开始国内外陆续实行。PBN带来了许多好处，在降低航空器排放方面尤为突出。例如欧洲单一天空计划项目（SESAR）计划通过更有效的PBN运营，减少10%的CO2排放。为了对比PBN飞行程序传和统飞行程序排放量，以进近阶段为例进行举例说明，通过实例计算分析来验证PBN程序可以有效地减少航空器排放，对PBN程序的减排效果做定量和定性的分析。首先对航空器排放模型和计算方法进行介绍，在选定机场和飞行程序后，根据1User Manual for the Base of Aircraft Data，逐步对航空器排放进行计算。步骤一，确定温度。在对流层顶下标准大气的气温直减率为βT，=-0.0065[K/m]，于是不同高度的温度T为T=T0-0.0065·h，式中，h 为高度，T0为平均海平面的标准大气温度288.15K。步骤二，确定气压。步骤三，确定空气密度。密度ρ是气压P和温度T的函数。步骤四，确实升力系数。步骤五，确定阻力系数。通常条件下，航空器巡航时阻力系数为升力系数的函数。步骤六，确定阻力。阻力D由阻力系数表示。步骤七，确定最大爬升推力。步骤八，确定下降推力。下降推力是最大爬升推力的函数。步骤九，确定加速度a。步骤十，确定速度VTAS。步骤十一，确定发动机推力燃油消耗率η，它是真空速的函数。步骤十二，确定燃油流量f。它是推力的函数。

步骤十三，确定燃油消耗Fw。Fw=f·△t。式中，△t为飞行持续时间。步骤十四，确定排放量Gi。Gi=εi·Fw，式中，εi为第i种气体的排放指数，Gi为第i种气体的排放量。以南京禄口机场为例，南京禄口机场拥有06/24和07/25两条跑道，本文选用06/24跑道作为研究对象，以从半塔集NDB台169°方位线进场的航线作为研究对象。因国内常用机型为A320系列和B737系列航空器，故确定这两种机型为研究对象。首先对单架次的B737航空器进行污染物排放计算。B737机翼面积为124.65m2，下降重量為6000kg。在航空器排放模型的基础上，利用MATLAB编程仿真，得出结果：燃油消耗412.78kg，HC排放量33.02g，CO排放量2286.81g，NOX排放量3211.43g，颗粒物排放量866.84g。可以看出进近阶段，NOX的排放量最多，为50%，CO的排放量占第二，为36%，其次是颗粒物，为14%，HC的排放量最少，为1%。再对单架次的A320航空器进行污染物排放计算。A320机翼面积为122.40m2，下降重量为6400kg。在相同的计算模型上，根据具体数据，其计算结果为燃油消耗357.19kg，HC排放量142.87g，CO 排放量892.96g，NOX排放量2857.52g，颗粒物排放量1571.64g。可以看出下降阶段NOX的排放量最多，为52%，颗粒物的排放量占第二，为29%，其次是CO，为16%，HC的排放量最少，为3%。为了与传统程序进行对比分析，再对传统程序采用相同模型进行计算。对传统程序单架次B737进行计算，其结果为燃油消耗458.12kg，HC排放量36.65g，CO排放量2537.98g，NOX排放量3564.17g，颗粒物排放量962.05g。通过计算可得：该进场程序单架次的B737使用PBN程序进场时可以使燃油消耗减少9.9%，从而使排放物的产生减少9.9%。再对传统程序单架次A320航空器进行污染物排放计算，其结果

直升机PinS程序的优势及目视航段设计

直升机PinS程序的优势及目视航段设计摘要：直升机具有灵活、快速高效等特点，进行作业时，机动性和灵活性较大，在应急救援、治安巡逻、石油、电力等方面发挥着越来越重要的地位，但由于城市建设的范围不断扩大，建筑物高度不断增高，导致现有目视或仪表飞行程序运行标准增大，甚至无法使用。随着配置GNSS接收机的直升机数量增多，为了保证直升机运行需求，特别是直升机应急救援需要全天候服务。我们须打破传统飞行观念，利用GNSS提供全天候、高精度的信号导航，采用PBN技术实现灵活的仪表飞行路线加上目视飞行方法。本文将介绍直升机PinS（空间点）飞行程序相对传统飞行程序的优势及PinS程序目视航段的设计规范。关键词：传统程序；PBN；PinS程序；目视航段；OCS；OIS 0 引言：基于性能导航（PBN）是国际民航组织（ICAO）和我国民航正在大力推广的一项空中航行新技术，是国际民航组织在整合了世界各国和地区的区域导航（RNAV）和所需性能导航（RNP）的运行实践和技术标准的基础上，提出的一种新的运行概念，它将飞机先进的机载设备与星基导航及其他先进技术相结合，涵盖了从离场、航线、进近到着陆的所有飞行阶段，提供了航迹灵活、精确、安全的飞行方法和更加高效的空中交通管理模式。直升机PinS飞行程序是直升机PBN飞行程序的延伸，它由星基导航的PBN仪表航段和目视航段组成，专门供直升机使用的飞行程序。 1 直升机飞行程序分类目前，直升机飞行程序包括目视飞行程序、传统仪表飞行程序和PBN飞行程序。目视飞行程序是指在可见天地线和明显的地标（江河、公路、高大建筑物等）的条件下，供飞行员能够根据地标判明航空器飞行状态和目视判定方位的飞行程序。传统仪表飞行程序是指利用地面导航设施（VOR、NDB、LOC等），采用向台或背台信号进行接力引导飞机，一段连着一段飞行方法的仪表程序。PBN飞行程序是一种基于性能导航的飞行程序，它是依靠星基或陆基设备进行对飞机引导，在导航信号覆盖范围内，或在机载设备能力限度内，或是两者的相结合，不受导航台位置限制而允许航空器按任何期望的航迹飞行。 2 PinS飞行程序相对传统飞行程序的优势 PinS飞行程序是PBN飞行程序的延伸，它既有星基导航能提供足够的完好性、高精度、连续性和可用性的仪表导航飞行优势，又有机动性和灵活性较大的目视飞行优势。主要优点有以下部分。（1）精确地引导航空器，避开地形复杂区域，提高飞行运行安全性，并同时能提供垂直引导，实施连续稳定的下降程序，减少可控撞地的风险。（2）PBN导航具有大范围任意定位的能力，在导航信号能够覆盖的范围内比较自由地设计，可以实现灵活和直线的飞行航经，增加飞机业载，减少飞行时间，节省燃油，并能实施平行航路和终端区进离航线分离，提高空中交通流量。（3）基于GNSS的PBN飞行程序无须依靠地基导航台信号引导，不受到导航台信号限制，可以减少导航基础设施投资和运行成本，改善全天侯运行，提高运行的整体经济效益。（4）实施RNP规范飞行时，因为机载设备性能具有监视和告警功能（OPMA），偏离航迹时能及时告警，减少地-空通信和雷达引导需求，便于指挥，降低飞行员和管制员的工作负荷。（5）采用目视起始离场及着陆，使飞行路线更加灵活，不用直线离场或着陆

PBN期末复习

PBN期末复习与学习一、PBN概述 1.1 PBN概念组成 1、基于性能的导航（Performance Based Navigation,PBN）指在相应的导航基础设施条件下，航空器在指定的航路、仪表飞行程序或空域飞行时，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。 2、PBN的引入体现了航行方式从基于传感器导航到基于性能导航的转变。 3、PBN是ICAO在整合各国RANV和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。 4、PBN运行的三个基本要素：导航设施、导航规范和导航应用 5、PBN优势：1）有效促进民航持续安全、提高飞行品质；2）增加空域容量；3）减少地面导航设施投入；4）提高飞行效率和计划的可预见性；5）改善节能减排效果；6）为我国从航空大国向航空强国迈进打下关键的技术基础。 1.2 导航规范 1、PBN基于两个基本导航规范：RNAV规范和RNP规范 2、RNP与RNAV区别：RNP是一种支持机载导航性能监视和告警的RNAV系统。 RNP/RNAV X，其中X均表示在空域、航路或程序范围内运行，航空器至少在95%的飞行时间里可以达到侧向导航精度（海里计）。 1.3 导航设施 1、目前RNAV使用的主要导航方式： 2、RBP达到导航精度主要依靠：高精度卫星导航系统和飞机机载导航设备自身导航能力，性能指标：精度、完好性、可行性、连续性 3、FMC确定RNP值依据：二、航路点容差航路点类型：1）Fly-over（飞跃航路点）：；2）Fly-by（旁切航路点）： 1）航路点容差包括：沿航迹容差（ATT）和偏航容差（XTT） ATT由NSE决定，XTT由NSE和FTE决定 RNAV(GNSS)：ATT=0.8*XTT RNP：XTT=RNP值=TSE值，ATT=0.8*XTT 4：总系统误差（TSE）：导航系统误差（NSE）、航径定义误差（PDE）和飞行技术误差（FTE）的平方和根。

PBN进近航线噪声敏感点规避降噪方法

PBN进近航线噪声敏感点规避降噪方法王维;张清栋【摘要】降低机场航空噪声是促进机场发展的重要因素，随着基于性能的导航（ PBN）实施的推进，这一新的导航方式为降噪提供了新方法。航空噪声是人的声量感受，机场周围人口较为集中的学校、医院、居民区等构成了航空噪声敏感点，进近航线避开这些噪声敏感点可以达到降噪的效果。根据飞机性能和飞行程序特点，通过确定飞机空间位置，构建了飞行架次-推力-距离（ N-F-d）进近航线噪声敏感点规避计算模型；并进行噪声计算模型修正。选取LWECPN为噪声评价量，结合INM噪声评价软件对广州白云机场进行了降噪分析。分析结果表明，噪声敏感点的噪声值显著减小，噪声等值线的影响范围也明显缩小，降噪效果较好。%Airport aviation noise abatement is an important factor to promote the development of airport , as per-formance-based navigation (PBN) implementation, the new navigation mode provide a new method for noise abate-ment.Aviation noise is the volume of feeling , dense population around the airport as school , hospital, residential area are aviation noise sensitive point , approach flight route steer away from noise sensitive point is an effective way of noise abatement .According to characteristics of aircraft and flight procedures , by confirming the plane location , established the calculation model of number of flights-thrust-distance ( N-F-d) approach flight route steer away from noise sensitive point , and amended the noise calculation model .Selected LWECPN as the measurement of noise evalu-ation, used INM noise evaluation software analyzed a case study of Guangzhou Baiyun airport noise abatement effect,