飞行程序设计 定位点
飞行程序设计

目前,全球主要采用的设计仪表进近程序的标准有三种
美国联邦航空管理局(FAA-Federal Aviation Administration) 的“终端区仪表飞行程序美国标准(TERPS-United States Standard for Terminal Instrument Procedures)”, 国际民航组织推荐的“航空器运行-空中航行服务程序 (PANS-OPS-Aircraft Operations-Procedures for Air Navigation Services)”, 联合航空运行规则(JAR OPS-Joint Aviation Regulations Operations)。 TERPS主要应用于美国和加拿大等少数几个国家,制定了各种 进近程序的特殊标准和相应的标准航图术语;PANS-OPS则广泛地应 用于欧洲、非洲、澳大利亚和亚洲的国家和地区;采用JAR-OPS的 国家和地区相对来说较少。
精密进近和非精密进近
精密进近:使用仪表着陆系统(ILS),微波着陆系统 (MLS)或精密进近雷达(PAR)提供方位和下滑引导 的仪表进近。 Baro-VNAV:使用气压高度计做垂直引导。 非精密进近:使用VOR、NDB或航向台LOC(ILS下滑台 不工作)等地面导航设施,只提供方位引导,不具备下 滑引导的仪表进近。现在还包含RNAV导航方式。
我国从上个世纪80年代开始自主设计民用机 场飞行程序,经过20多年的发展和几代人的不懈 努力,确保了约150个民用机场(含军民合用机 场民用部分)的安全有效运行。在这期间,飞行 程序工作实现了三个重大转变:
一是飞行程序设计规范标准从前苏联模式逐 步转变到与国际民航组织接轨; 二是工作方式从手工作业逐步转变到计算机 辅助设计; 三是随着飞行流量的增长,飞行程序加强了 与空域规划和空管运行的紧密联系。
飞行程序设计2

第四节 最低扇区高度(MSA)
最低扇区高度也称扇区最低安全高度,是紧急情况下 所在扇区可以使用的最低高度。它也是确定仪表进近 程序起始高度的一个依据。每个已建立仪表进近程序 的机场都应规定最低扇区高度。 一、扇区的范围及划分方法 1.扇区必须以用于仪表进近所依据的归航台为中心, 46km(25NM)为半径所确定的区域内。 2.扇区的划分通常与罗盘象限一致,即根据0°、90°、 180°和270°向台磁航向分为四个扇区。 3.如果由于地形或其他条件,扇区边界也可选择其他方 位使之取得最好的最低扇区高度。 4.在每个扇区的边界外有一个9km(5NM)的缓冲区。
第三节 终端区定位点及定位容差
定位点是指利用一个或一个以上的导航设备确 定的地理位置点。 定位点在飞行程序中起着控制航空器位置的重 要作用,其定位精度对飞行程序的安全性和可 靠性有着直接的影响。 在程序设计时,必须确定和检查各定位点的定 位误差范围,以确保其不超过规定的标准。
第三节 终端区定位点及定位容差
一、定位方法及定位容差
(一)飞越导航台的定位容差区 1. 飞越 VOR
(一)飞越导航台的定位容差区
2.飞越NDB
(一)飞越导航台的定位容差区
3. 飞越指点标
(二)交叉定位定位容差
交差定位就是通过测定航空器与两个或两个以 上导航设备的相对方位或距离来确定航空器的 位置。 交差定位定位容差的大小决定于提供定位信息 的导航系统使用的精度。 决定系统精度的参数为:地面设备容差,机载 接收系统容差和飞行技术容差。 根据导航设备在定位时所起的作用,其交叉定 位的误差可分为:航迹引导误差和侧方定位误 差。
(二)交叉定位定位容差
NDB:NDB台的航迹引导精度由以下三个参数组成: a) 士3°地面设备; b)±5.4°机载设备; c) 士3°飞行技术容差。 取以上三个数值的平方和根,即得 NDB 台的航迹 引导容差±6.9°。
飞行程序设计(非精密直线进近)

减小至3.7km。保护区外边界与标称航迹成7.80。
40.5km
半宽 9.3km IAF
3.7km IF VOR
如果IAF到VOR台的距离小于40.5km,标称航迹每
一侧的保护区宽度,在IAF为9.26km,均匀减小至VOR 台位臵为3.7km。 小于40.5km
3.7km
VOR
– IF为NDB导航台
3.7km(2.0NM) 4.6km(2.5NM) 5.6km(3.0NM) 6.5km(3.5NM) 7.4km(4.0NM)
5. 保护区
VOR(1.9km,7.80)NDB(2.3km,10.30)
4.4.2盘旋进近
盘旋进近是完成仪表进近之后的目视飞行阶段。由于运 行方面的原因,跑道不适于直线进近着陆时,通过盘旋进 近使航空器处于可着陆位臵。另外,当最后进近航迹对正 或下降梯度不符合直线进近着陆的准则时,也应进行盘旋
第四章
非精密直线进近程序设计
精密进近与非精密进近的区别:
精密进近:导航精度高,在着陆前的航段提供垂直引
导如:ILS、MLS、 PAR 非精密进近:导航精度较低,在着陆前的航段不提供 垂直引导如:NDB、VOR
等待航段: 如果本场繁忙或者空中交通管制需要,航空器可以在等待点排 队等待空管的进近指令。 起始进近航段:消耗高度和着陆前的主要航向调整工作。 中间进近航段:调整航空器至着陆外形,减速,调整位臵,为最后进 近作准备。
进近。理想情况为航迹对正着陆区的中心,必要时,可对
正可用着陆道面的某个部分。在特殊情况下,航迹可对正 机场外,但离可用着陆道面的距离不能超过1.9km。
4.5 中间进近航段保护区 一般情况:直接连接起始进近和最后进近保护区 IF和FAF都有导航台 IF处 FAF处 VOR ±3.7KM 7.8° VOR ±1.9KM 7.8° NDB ±4.6KM 10.3° NDB ±2.3KM 10.3°
空运飞行员如何进行飞行中的导航和定位

空运飞行员如何进行飞行中的导航和定位导航和定位在航空领域中是至关重要的技术,它是空运飞行员飞行中必备的技能和工具。
准确的导航和定位可以确保飞机的安全飞行和正确到达目的地。
本文将以空运飞行员的视角,探讨飞行中的导航和定位技术,并介绍常用的工具和方法。
一、航向导航在飞行中,航向导航是指飞行员通过确定飞机的航向和航线,使飞机按照所需路径进行飞行。
为了实现航向导航,飞行员可以借助以下工具和方法:1. 航向指示器:航向指示器是飞机仪表板中的一个重要仪表,它使用罗盘技术,能够准确指示飞机的航向。
飞行员可以通过航向指示器来确认飞机是否偏离预定航向,并及时进行调整。
2. 全球导航卫星系统(GNSS):GNSS是一种基于卫星定位系统的导航技术,其中最为广泛应用的是全球定位系统(GPS)。
飞行员可以通过GPS接收器获取飞机的准确位置和航向信息,从而实现精确的航向导航。
3. 无线电导航设备:无线电导航设备是飞行导航中不可或缺的工具之一,它包括很多种类,如自动定向仪(ADF)、甚高频导航设备(VOR)和全向信标(OMNI)等。
飞行员可以根据导航航点和路径,通过收听无线电导航信号进行航向导航。
二、位置定位在飞行过程中,精确的位置定位对于飞行员来说是至关重要的。
良好的定位技术可以确保飞机在预定路径上准确飞行,并及时做出调整。
以下是一些常用的位置定位工具和方法:1. 精确高度测量:飞行员可以借助航空高度仪来测量飞机的高度。
航空高度仪使用大气压力的变化来计算飞机的高度,并通过仪表显示给飞行员。
2. 航空雷达:航空雷达是一种主动传感器,通过发射无线电波并接收其反射信号,来探测远距离目标的位置和速度。
飞行员可以根据航空雷达的显示,来确定飞机和其他目标的相对位置。
3. 地面导航设备:地面导航设备包括无线电测距仪(DME)、自动定向仪(ADF)等。
飞行员可以借助这些设备,通过接收地面站发出的导航信号来确定飞机的位置。
4. 航路点和GPS:飞行员可以通过事先规划好的航路点,并结合GPS定位数据,来实现准确的位置定位。
飞行程序设计(一)

飞行程序设计(一)引言概述:飞行程序设计是指在飞行器中为其自动控制和导航设计计算机程序的过程。
飞行程序设计的目标是确保飞行安全和飞行效率。
本文将从以下五个大点展开论述飞行程序设计的相关内容。
正文:1. 飞行控制系统设计1.1 定义飞行器的控制目标和需求1.2 确定飞行器的动力系统和操纵系统1.3 设计飞行器的控制系统框架1.4 开发并优化飞行控制算法1.5 验证飞行控制系统的性能和稳定性2. 飞行导航系统设计2.1 选择合适的导航传感器2.2 建立飞行器的航位推算模型2.3 设计导航算法,包括位置估计、轨迹规划等2.4 开发导航系统的软件和硬件实现2.5 验证导航系统的准确性和鲁棒性3. 飞行传感器和数据采集3.1 选择适合飞行控制和导航的传感器3.2 建立传感器的数据采集和处理系统3.3 开发传感器数据校准和滤波算法3.4 实时采集并处理传感器数据3.5 确保传感器数据的准确性和可靠性4. 飞行程序的人机界面设计4.1 定义飞行程序的用户需求4.2 设计飞行程序的界面布局和交互方式4.3 开发用户界面的图形和显示系统4.4 实现用户输入和输出的接口4.5 测试并优化用户界面的易用性和友好性5. 飞行程序的错误处理和容错设计5.1 分析可能出现的故障和错误情况5.2 设计飞行程序的错误检测和纠正机制5.3 开发故障检测和容错处理的算法5.4 实时监测飞行程序的运行状态5.5 在必要时采取应急措施保证飞行安全总结:飞行程序设计是在飞行控制和导航系统中至关重要的环节。
通过设计一套完整可靠的飞行控制程序,可以确保飞行器的安全性和飞行效率。
从飞行控制系统设计、飞行导航系统设计、飞行传感器和数据采集、飞行程序的人机界面设计以及飞行程序的错误处理和容错设计等五个大点来看,每个环节都需要仔细思考和精心设计,以实现飞行器的稳定飞行和高效导航。
飞行程序设计11(VORDME+区域导航)

第九章 VOR/DME 区域导航程序设计
二、术语 1.沿航迹容差(ATT) 2.偏航容差(XTT) 3.至正切点距离(D2) 4.定位容差区 5.台址磁差 6.正切点 7.正切点距离 8. Flight-over航路点 9. Flight-by航路点
第九章 VOR/DME 区域导航程序设计
三、VOR/DME 区域导航系统的使用准确度 VOR/DME RNAV的导航准确度决定于以下因素: 地面台容差; 机载接收系统容差; 飞行技术容差; 系统计算容差; 距基准台的距离。
第九章 VOR/DME 区域导航程序设计
二、转弯离场的保护区 区域导航转弯离场有两种转弯方式:在航路点转弯和 在一个指定高度/高转弯; 应避免使用指定高度/高转弯; 每个转弯的转弯角度应至少5°,并且不超过120°。
D
IAWP IWP
A
D = R.Tg(A/2)+ATT
FAWP
第九章 VOR/DME 区域导航程序设计
第三节 离场程序设计准则 一、直线离场程序的起始保护区 计算 XTT 的飞行技术容差按第一节的规定,在 DER 为 ±0.185km;在所有其它定位点为±1.85km。 在正切航路点处,保护区的宽度为 MAX{±(1.5XTT + 0.926km),±1.85km}
第九章 VOR/DME 区域导航程序设计
区域导航是一种领航方法,它能使航空器在导航台站 的有效距离内,或在自备领航设备或这两种设备结合 的领航能力限制内,在任何预定航径上飞行。
第一节 总则
一、定位识别符号 区域导航进近程序使用的每个定位点必须公布为航路 点(纬度和经度,最小准确至最接近的弧秒或等量, 和距基准台的方位距离)并有字母数字编码的识别符 号。进近程序中,从起始进近点至复飞点以后的TP使 用的航路点不得多于9个。
飞行程序设计1

飞行程序设计基本步骤
1、根据机场的净空条件、导航设施的布局与 本机场进、出港有关的航路情况,确定离场
、进场、进近以及复飞程序的飞行路线;
2、根据各个阶段设计规范与准则,确定保护
区;
保护区:符合一定安全系数的前提下,飞机沿
航线飞行时可能产生的最大偏移范围。
飞行程序设计基本步骤
3、根据规范与准则,计算每一航段内可以保证航
飞行程序的组成 进近程序
根据一定的飞行规则,对障碍物保持 一定的超障余度所进行的一系列预定的机 动飞行。 始于起始进近定位点(IAF)或规定的进 场航路开始, 至能完成着陆的一点为止,或如果不能完 成着陆,至航空器复飞至等待点或具有航 路超障高度为止。
飞行程序的组成 进近程序分类
按照飞行规则:分为目视进近程序和仪表
飞行程序设计的基本参数 程序设计所采用的坐标系统
程序设计使用的速度
1. 航空器的分类 依据跑道入口速度(Vat):生产厂家所给的航空 器在最大着陆重量、标准大气条件和着陆外型时失 速速度(指示空速)的1.3倍; 2.各飞行阶段所使用的速度; 3.各飞行阶段程序设计使用的速度都要转换成真 空速;
空器不与其他地面障碍物相撞的最低安全高度;
超障高/高度(OCH/A)
4、检查各个航段的爬升、下降梯度是否满足规范
要求,如果不满足,调整以上各个阶段。
第二节 飞行程序设计的基本参数
本节主要内容为飞行程序设计的基础以及程序设计中误差的考虑和
计算。
坐标系统 使用的速度 风对飞行的影响 导航中影响飞行的因素和误差计算
飞行程序的组成?进近程序?起始进近航段?中间进近航段?最后进近航段?复飞航段?等待程序飞行程序的组成?起始进近航段?始于起始进近定位点iaf至中间进近定位点if或最后进近定位点faffap?消失高度使航空器对正中间或最后航迹飞行程序的组成?中间进近航段从中间进近定位点if开始至最后进近定位点faffap调整航空器至着陆外形减速调整航空器位置为最后进近作准备
飞行程序设计-第11章-非精密直线进近

STAR应包括空速和高度/高的限制。这些限制要考虑有关 航空器的运行能力,并与运行单位协商后确定。
采用DME弧作为进场航段的航迹引导时, DME弧与前一航 段以及其切入航段的夹角均不得大于120° ,DME弧的半径 最小为18.5km(10NM)
制在对交通流向或其他运行要求认为是合理的 当中间进近定位点为航路上的一个定位点时,该程序就不再
需要设计起始进近航段,仪表进近程序从中间进近定位点开 始
3.中间进近航段
航路点 最后进近定位点 (FAF) 中间进近定位点 (IF)
起始进近定位点 (IAF)
中间进近航段 从中间进近定位点(IF)开始,至最后进近点/最后进近定位
器飞行航径必不可少的导航设施、定位点或航路点。 STAR应适用于尽可能多的航空器类型 STAR应从一个定位点开始,如导航设施、交叉定位点、
DME定位或航路点 设计的STAR航线应使航空器能沿航线飞行,减少雷达引导
的需要
如果在进场航段中或在进场航段末端(IAF)要求航空器转 弯 , 并 且 转 弯 角 度 大 于 或 等 于 70° 时 , 应 给 出 至 少 4km (2NM)或d=r×tg(α/2)的转弯提前量。(航迹对正)
1.进近程序的模式
(1)直线进近
IAF
MAPt 跑道
FAF
120° IF
直线进近飞行较为便利,实施空中交通管制时有一定的 机动能力,有利于分离进近和离场的航空器。
院
(2)沿DME弧进近 IAF
MAPt FAF
跑道
IF
沿DME弧进近能较好地将进近和离场的航空器分离开,使机 场的交通更为有序 但由于沿DME弧飞行的过程中航空器必须不断地改变航向, 对于没有自动驾驶仪的航空器,飞行员保持规定航迹有一定的 困难。
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当复飞点位于VOR、NDB或指点标上空时,其定位容差可 忽略不计。
如果复飞点规定为距FAF一个距离,则定位容差不得超过 MAPt的纵向容差。
Fix
定位精度要求
IAF or IF
FAF 复飞定位点 (非精密)
± 3.7km or 起始或中间航段长度的± 25%(FAF为VOR、 NDB或VOR/DME定位点时)
在程序设计时,必须确定和检查各定位点的定位误差范围, 以确保其不超过规定的标准。
用于定位的导航设备 VOR VOR/DME NDB ILS TAR MARKER 等
VOR/DME台
DME台
NDB台
LLZ 航向台
GP下滑台
一、定位方法及定位容差
终端区内定位点可以采用的定位方式: 飞越导航台:导航台直接作为一个定位点; 双台交叉定位:两导航台的导航信号交叉定位; 雷达定位:通过雷达屏幕对航空器定位。 定位容差区:由于地面和机载设备的精度限制,以及飞行员
取 以 上 三 个 数 值 的 平 方 和 根 即 得 VOR 台 的 航 迹 引 导 容 差 ±5.2°。
NDB:其航迹引导精度由以下三个参数组成: a)±3°地面设备; b)±5.4°机载设备; c) ±3°飞行技术容差。
取 以 上 三 个 数 值 的 平 方 和 根 , 即 得 NDB 台 的 航 迹 引 导 容 差 ±6.9°。
ILS航向台:其航迹引导精度由以下三个参数组成: a)±1.0°地面监测设备容差包括波束弯曲; b)±1.0°机载设备容差; c)±2.0°飞行技术容差。
取以上三个数值的平方和根,即得ILS航向台的航迹引导容差 ±2.4°。
(2)提供侧方定位的导航台的精度
提供侧方定位的导航台的总容差与提供航迹引导导航台的 总容差的差别在于:侧方台定位容差中不考虑飞行技术容 差。
r r=h*tanθ
r
h
θ
VOR/NDB
(1)飞越 VOR台 两种误差决定了定位容差区:进入误差和航迹保持误差。 50°圆锥,5°进入误差, 5°航迹保持误差
r=h×tan 50°
5°
r
5°
(2)飞越NDB台 40°圆锥,15°进入误差, 5°航迹保持误差
r=h×tan 40°
5°
r
15°
±1.9km and 距着陆道面的距离不大于19km
导航台:0 or 定位点:定位容差
三、保护区
由于气流运动、驾驶技术、导航系统误差等因素的影响,航 空器飞行时不能严格保持预定航迹,总会或多或少产生偏移。 在一定安全系数的前提下,飞机在某航段飞行可能产生的最 大位置偏移的区域,称为保护区。
保护区是一个空间概念,一般用水平范围和超障安全高度进 行描述。
五、飞行程序设计基本步骤
(1)根据机场的净空条件、导航设施的布局与本机场进、出港 有关的航路情况,确定离场、进场、进近以及复飞程序的飞 行路线;
(2)根据各个阶段设计规范与准则,确定保护区; (3)根据规范与准则,计算每一航段内可以保证航空器不与其
他地面障碍物相撞的最低高度; (4)检查各个航段的爬升、下降梯度是否满足规范要求,如果
(2)FAF对定位容差的限制
适于用作非精密进近的最后进近定位点的定位点,距着陆 道面的距离不大于19km(10NM)
在 飞 越 FAF 的 高 度 上 的 定 位 容 差 不 超 过 ±1.9km (1.0NM)。
(3)复飞定位点对定位容差的限制
复飞定位点用于非精密进近程序。
ILS 75MHz指点标可用作MAPt,但只限于ILS进近下滑道 不工作的情况。
(3)飞越75MHZ指点标 (OM MM IM)
飞越75MHz指点标的“圆锥效应区”不是一个倒圆锥,而是 一个抛物面。该抛物面与某一高度水平面相交而得的圆为该 高度飞越指点标的定位容差区。
2.交叉定位及其定位容差参数
交差定位:通过测定航空器与两个或两个以上导航设备的相 对方位或距离来确定航空器的位置。 一个用于航迹引导,一个用于定位。
(4)当VOR和DME合装为一个导航台时,在一个给定高度上, 有最小可用地面距离的限制。
2.各定位点对定位容差的限制
(1)IAF和IF对定位容差的限制
符合要求的起始或中间进近定位点,其定位容差必须不大于 ± 3.7km(±2.0NM)。
当FAF是一个VOR、NDB或VOR/DME定位点时,则中间 进近定位点定位容差可以增加至不大于定位以后相应的起始 或中间航段长度的± 25%。
正容差
从标称点到离开定位容差 区的最早点量取的长度
负容差
1.飞越导航台的定位容差区的确定
导航设施上空的定位容差区,应当通过多值性圆锥效应区 来确定。 VOR台的多值性圆锥效应区是以通过VOR台的垂直线及与 垂直线成50°角的向上的斜线旋转形成的倒圆锥体; NDB台的多值性圆锥效应区是以通过NDB台的垂直线以及与 垂直线成40°角的向上的斜线旋转形成的倒圆锥体。
VOR/DME
5.2°
二、定位点对定位方法和定位容差的限制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.使用交叉定位时,对导航台位置的限制
(1)VOR/VOR:对两个导航台与定位点的连线所构成的 夹角应在30°~150°。
(2)NDB/NDB:对两个导航台与定位点的连线所构成的夹 角应在45°~135°。
(3)VOR/DME或NDB/DME: 当使用VOR导航台(或NDB)与DME距离弧交差定位时, VOR(或NDB)台与定位点的连线和DME台与定位点的 连线所构成的夹角应在0°~23°或157°~180°。
(飞行技术容差)
地面系统容差 接收机容
±2.4°
(飞行技术容差)
±4.5° ±6.2° ±1.4°
(3) DME台的测距精度 DME设备的测距精度为: ±(0.46km(0.25NM)+1.25%D), 其中D为地面设备天线至机载设备天线的距离。 这个精度数值是总的最小精度、监视容差和飞行技术容差的 平方和根(RSS)。
保护区对航空器飞行安全的保障不是绝对的,根据ICAO规 定的110-7碰撞风险目标水平,通常用概率可容度来确定保 护区的范围。概率可容度是指提供的保护空域可以容纳沿航 路飞行的总飞行时间(即累积所有航空器)的百分比。
四、最小超障余度
最小超障余度(MOC: minimum obstacle clearance)是指 飞机在保护区内飞越障碍物上空时,保证飞机不至于与障 碍物相撞的最小垂直间隔,是受天气,设备,飞机性能以 及飞行员能力的影响而制定的保证飞机安全越障的最低要 求。
根据导航设备在定位时所起的作用,其交叉定位的误差可分 为:航迹引导误差和侧方定位误差。
决定系统精度的参数为: 地面设备容差 机载接收机容差 飞行技术容差
(1)提供航迹引导导航台的精度:
VOR:VOR台的航迹引导精度由以下四个参数组成: a) ±3.6°地面系统容差或由飞行测试而定; b) ±2.7°接收机容差:和 c) ±2.5°飞行技术容差。
根据前面所给的数据,我们可以得到各种导航设备的侧方 定位容差:
VOR
±4.5°;
NDB
±6.2°;
ILS航向台
±1.4°。
导航 设备 VOR
NDB
ILS
精度因素
交叉定位容差参数
航迹引导误差 侧方定位容差
地面系统容差 监控容差
±5.2°
接收机容 求平方和根
(飞行技术容差)
地面系统容差 接收机容
±6.9°
第四章 终端区定位点 及定位容差
定位点(Fix):利用一个或一个以上的导航设备确定的地 理位置点。
终端区定位点也就是构成仪表飞行程序的各个定位点。如: IAF ,IF , FAF ,等待点, 转弯点(TP), MAPt
定位点在飞行程序中起着控制航空器位置的重要作用,其 定位精度对飞行程序的安全性和可靠性有着直接的影响。
的飞行技术误差,航空器的实际位置可能分布在标称定位点 周围的一个区域内,这个区域称为定位容差区。 定位容差: 定位容差区沿标称航迹的长度。从进入定位容差 区的最早点到标称点量取的长度为d1;从标称点到飞出定位 容差区的最晚点量取的长度为d2 。
定位容差 定位容差区
定位容差、正容差与负容差
从进入定位容差区的最早 点到标称点量取的长度
不满足,调整以上各个阶段。