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基于性能的导航

/performance based navigation; PBN/
条目作者陈璞屈重君
条目作者陈璞

陈璞

屈重君

屈重君

最后更新 2023-06-09
浏览 190
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国际民航组织在整合各国区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)运行实践与技术标准的基础上提出的一种新型运行概念。

英文名称
performance based navigation; PBN
所属学科
航空宇航科学与技术

其特点是将航空器先进的机载设备和卫星导航及其他先进技术结合起来,向航空器提供更加精确、安全的飞行方法和更加高效的空中交通管理模式,涵盖了从航路、终端区到进近着陆的所有飞行阶段。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。在相应的导航基础设施条件下,航空器在指定的空域内按照相应的导航规范运行时,对系统的精确性、完好性、可用性、连续性及功能等方面的性能要求。

PBN运行的三个基础要素是导航应用、导航规范和支持系统运行的导航基础设施(图1)。导航规范是在已确定的空域范围内对航空器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。

图1 PBN三要素图1 PBN三要素

与传统的导航方法相比,PBN具有以下优点:①减少维护特定传感器航路和程序的需要,并降低相关成本。例如,移动一个甚高频全向无线电信标台会影响到数十个程序,因为甚高频全向无线电信标(VOR)可用于航路、VOR进近、复飞等。增加新的特定传感器程序将增加这类成本。②无需为导航系统的每次改进规定特定传感器运行要求,从而避免高昂的成本支出。随着卫星导航服务的扩大,预计将继续保持不同航空器RNAV系统的多样化。随着增强系统(如星基增强系统、陆基增强系统和陆基区域增强系统等)的发展,最初的全球导航卫星系统设备正在不断改进,将进一步改善全球导航卫星系统的性能。全球导航卫星系统/惯性导航的使用也在扩大。③便于更有效地利用空域(航路布局、燃油效率、减噪等)。④明确RNAV系统使用的方式。⑤提供若干组供全球使用的导航规范,简化运营人的运行审批程序。

PBN包含两类基本导航规范:区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP),如图2所示。RNP导航不仅强调导航的精度,同时也对导航信号的完好性、连续性及可用性均提出了明确要求。与RNAV不同,RNP除了精度要求外,同时提出了机载性能监视与告警功能,该功能是决定导航系统是否符合RNP应用必要安全水平的主要因素。

图2 导航规范与导航标识图2 导航规范与导航标识

PBN是航空器运行方式的重大变革,能有效促进民航的持续安全性,增加空域容量,减少地面导航设施投入,提高节能减排效果,是建设未来空中导航系统的核心技术之一。

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