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1、PBN飞行研讨本文在开篇对基于性能的导航PBN做了整体的说明，接下从RNP发展的历史着手对相关概念作进一步解释说明，以便于大家清晰地理解这些全新的概念。RNP飞行实质上是基于导航精度的飞行，因而接着阐述了导航精度的相关问题。之后，通过分析正常航班相关飞行程序，介绍正常航班RNP飞行的步骤，并对相关要点作解释说明，此部分内容包含实际可能遇到的情况如复飞，绕飞的风险因素。最后对航班如发生设备失效的特殊情况，依据模拟机训练科目作相应的处置说明。PBN应用的整体认识：基于性能的导航PBN（Performance Based Navigation），它是未来航空业界核心的飞行技术，是全球导航技术的主要发
2、展方向，是一种全新的运行概念,它覆盖了航路，终端区，进近和着陆的所有飞行阶段，对飞机制造商，飞行员，机务，空管都提出了新的要求，势必对各航空公司航班飞行和运行系统产生重大影响和变革。根据ICAO第36次会议的要求，各缔约国要在2016年以全球一致的步调过度到PBN运行，具有垂直引导的APV（Baro-VNAV,GNSS）将作为主要的进近方式或精密进近的备份方式（用于取代目视和非精密进近），在2016年所有相关跑道都将实施APV。从民航发展上来看：PBN是当今新通讯，导航方式以及监视技术的不断发展的必然结果，其工作是运用导航系统中的星基或陆基导航设备来实现空中导航(自由飞行)的一种导航方式，它即
3、不需要地面的无线电信标，也不需要依靠空中交通管制的引导，就可以使飞机能在空域中的任何位置建立的航路点之间飞行，使得航路设计更加灵活，优化，使得即便在地面导航设施欠缺的机场和航路上，或者在地形复杂的区域中也能够安全和高效的飞行。航空公司如选择应用ICAORNP或RNP/RNAV运行可从提高安全性、运行全新更优化航路和飞行运行程序中获益。根据中国民航总局规划，今后将对实施RNP运行较好的航空公司提供优先航路权。基于以上认识，我们应该从时代的需要和航空业发展的需求来认识PBN的重要性，尽早尽快的认识和把握好这种全新的飞行方式。RNP的历史：RNP的概念最早是由FANS委员会（未来航行系统）于1991
4、到1992年间向ICAO提出，随后经过众多的调研直到1994年ICAO整合了各国的运行经念，提出了PBN的概念，正式颁布了RNP手册明确的规定了RNP定义，随后众多的国家和航空公司参与和实施了RNP运行。作为ICAO的成员国，中国民航总局已经制定了相应的PBN的实施路线图。区分几个重要的概念：RNAV：是指区域导航Areanavigation,它是一种导航方式，指飞机沿设计的航径飞行，所飞航径95%的时间能满足航路相关精度要求。至于飞行航径能否在导航台覆盖的范围之内不作要求。RNP:全称Required Navigatioan Peformace是指沿航径飞行时，要求的导航精度值。FANS用R
5、NP这三个字母来代表对导航精度有要求，其后列出空域的精度值，这一数值表明所需的最小间隔。单独的RNP没有任何意义，它必须在其后整合数字，来代表需要的导航精度。ICAO在正式颁布RNP手册(Doc 9613-AN/937)中定义RNP为：飞机在一个确定的航路、空域或区域内运行时，所需的导航性能精度. RNP是在RNAV基础上的进一步提升,例如:通过使用GPS确保飞机位置的精确计算；转弯时，设计使用RF（至定位点半径）航段保证飞机航迹的跟踪能力；机组能够监控飞机导航性能并在超出容限范围时接到告警。这些增强功能使用户有信心依靠RNP不断提供最安全、最有效的航径引导。RNP APCH:是指以RNP方式
6、实施进近，或以直线进近阶段的RNAV（基于GNSS）进近程序，精度值一般为0.3，但对复飞导航精度不做要求，复飞程序可以转变成传统导航方式（参看伊春12号GNSS进近）。使用卫星导航为主要方式，程序设计时需考虑卫星失效或机载监控和告警功能丧失导致失去RNP进近能力的可接受性（余度），对通讯和雷达监视不做要求。在运行批准上，同一种类型飞机获得批准即可,如A319系列。实施的机场目前为三亚，伊春，温州。RNP AR APCH（RNP AR Approaches）：区别于RNP APCH ,它是一种更高类型的进近，设计和操作运行时，FAA对这种应用的定义为RNP SAAAR（special airc
7、raft and authorizatioan crew required）运行;ICAO对相应的应用定义为:要求特殊授权的所需导航性能运行项目,其精度值要求在0.3到0.1之间，FAF (最后进近定位点)之前和之后为曲线飞行航迹。水平精度警戒区域被限制在2xRNP值以内,并没有额外裕度。只允许使用卫星导航，并且能对精度进行预测，做此类进近每一架飞机和每一个人员都必须得到局方的特别授权批准，实施的机场-拉萨，灵芝，丽江。PBN（基于性能的导航):由国际民航组织ICAO提出的相关概念，提供统一的运行规范,用以在全世界范围内将过去基于导航台的导航方式转变到基于飞机自身性能的导航方式。整合了之前由各
8、国所研究的RNAV 和RNP等一系列不同的导航技术，作为飞行运行和导航技术发展的基本指导准则，其概念涵盖了从航路到进近着陆的所有飞行阶段。详细规定了航空器在指定空域内或者沿ATS航路、仪表程序飞行的系统性能（包括导航的精度、完整性、可用性和所需功能）。其目的是为了充分利用现代航空器机载设备和导航系统，提供全球一致的适航要求和运行标准。其它相关概念详细阐述：全球导航卫星系统(GNSS)：GNSS是卫星导航的通用术语，在世界范围提供定位和授时服务，由一个或多个卫星星座、机载接收机以及系统完好性监视等组成，包括美国的GPS、欧洲的伽利略Galileo、俄罗斯的格洛纳斯Glonass，中国的北斗，以及
9、星基增强系统(SBAS)和地基增强系统(GBAS)等。使用GNSS进近时，其复飞航段仍可使用依靠地面导航设施的传统程序（NDB,VOR）机载增强系统（ABAS）：ABAS是一种使用机载信息对来自GNSS系统的信息进行增强和（或）整合的系统，接收机自主完好性监视功能(RAIM)：RAIM（Receiver Autonomous Integrity Monitoring）是ABAS最常用的一种方式，它通过接受GPS信号或利用气压高度辅助根据用户接收机的多余观测值来监测用户定位结果的完好性，其目的是在导航过程中检测出发生故障的卫星，并保障导航定位精度。RAIM算法对于安全性有严格要求的应用非常重要。
10、RAIM算法由不同方法实现，其中之一是进行各种可见卫星定位子集的一致性检查。如果一致性失败，就可以给飞行提供预警，如GPS1/2 LOST ECAM警告。接收机/处理器要执行RAIM功能，除了定位所需的卫星外，还至少需要接收到另外一颗具有合适几何构型的卫星信号，一般地说，接收到4颗星即可进入导航NAV方式，接收到卫星数5颗以上才可进行GPS完备性检测；6颗以上才可能辨识出故障卫星。RAIM增强版本在一些用户接收器中被称为故障检测与排除技术（Fault Detection Exclusion），使用最少6颗可见卫星，除了检测定位算法中的故障卫星，还在定位算法中剔除故障卫星，使导航功能继续不间断。
11、 传统的GPS用户接收器，因接收器天线接收到少于5颗卫星，在部分卫星维修时，可能会导致RAIM可能失效，但新型的多系统GPS/Glonass用户接收器、GPS/北斗/GNSS用户接收器，由于可以接收到更多数量的卫星，因此能充分保证RAIM功能。我们A320系列飞机一般地能接受7-12颗（广州区域能接受10颗星，拉萨航线上能接收到11到12颗星，韩国和日本能接受12颗星），DME/DME（D/D）RNAV。通过至少两个DME台来确定航器位置的区域导航，此类型的导航需要严格的安全评估其高级RNP-1规范ICAO仍在制定中。DME/DME/ IRU（D/D/I）RNAV。使用至少两个DME台进行定位
12、，在DME信号覆盖的空隙区域，使用的惯性基准组件（IRU）能够提供足够定位信息的区域导航。这种方式目前是广州，上海，RNAV进离场除使用GNSS外的另一方式。关键DME：如果某个DME不可用时，将导致DME/DME不能提供满足航路或程序要求的导航服务，则该DME台被称作关键DME。PNP程序航图中特有的航径终止编码：认识RNP航图中航段构型和对越障定义，对山区安全飞行能有所帮助。TF 航段leg segment：沿航迹飞至定位点，其航段是两个定位点之间的大圆飞行航径。连接两个TF 航段的旁切航路点转弯的保护区设计：当航空器在高度FL190以上飞越（旁切）定位点时，转弯角应限制最大为70，在FL
13、190（含）以下时，转弯角不应超过120。可以看出：TF航段的转弯段，越障保护区是一与航迹改变角度有关的变量，它以飞机的实际转弯航迹来计算的，而不是沿航路点航迹，注意显示在ND上的偏离值是离航路点航径的偏离，转弯时注意遵守图中表明的速度限制（如有）。RF航段：也称固定半径至定位点航段，它是RNP特有的曲线航段。由于障碍物的原因不适合使用TF航段时，应考虑使用RF航段。改变飞行航迹或用于满足其它运行要求。RF航段提供一个可重复的、地面航迹固定的转弯。注意因障碍物设计的RF航段始终只有2RNP的越障包线区。CF航段：沿航道飞至定位点DF航段直飞至定位点FA:从一个定位点至一个高度的航道HA:从等待
14、航线至一个高度HF:等待航线至一个定位点HM:等待航线至一个终止点CI: COUSE INTERCEPTED航道切人点（在此点从进场的精度1过渡到盲降中的0.5，实际导航精度会由航道校准，逐渐校准到0.3）注：在MCDU中检查航迹时允许的航迹偏差值为3。RNP空域的构成：RNP可设定在某固定航路某区域空域的某一部分，如指定航路中某些高度层为PNP航路。指定尺度的任意空域。RNP实际应用：当飞机处于RNP飞行时，不需要地面的无线电信标，也不需要依靠空中交通管制的引导，势必对空域和飞机在精度上要求更严格。对空域特性要求而言，当飞机相应的导航性能精度与其符合时，便可在该空域运行。对飞机而言在95的飞
15、行时间内，机载导航系统应使飞机保持在限定的空域内飞行。RNP概念下的RNAV运行：是指航空器携带RNAV机载设备，满足RNP的运行要求。为满足RNP运行批准要求，RNAV设备必须有相对应的性能和功能（不同类型的RNAV飞行所需设备具体在后面有详细说明）。其运行不需要航班飞越地面导航设施，允许在一定精度范围内按预设航线飞行。RNAV设备能根据一个或多个不同导航源(如IR,GPS,DME)自动定位，典型的机载导航系统可以沿航迹计算距离，计算到选择的航路点的预计时间，并提供持续的航行指引，还可以提供大范围内相关导航数据。RNP RNAV是导航性能行业扩展的规范，它超出了ICAO定义的RNP规范内容，
16、它的精确度超过了国际民航组织规定的百分之九十五的理念。RNP RNAV运行规范是在使间隔更合理并对可能的冲突进行风险评估后，进一步减小航路间隔。使用RNP RNAV参数后，航路间隔现在可以比ICAO规定的RNP规则减小四倍，因此可以使在给定空域内增加更多的容量。下列草图指示出了RNP RNAV的容量参数：这种容量限制的尺度是RNP规范容量尺度的两倍，它位于飞机定义航路的中央位置。飞机导航系统必须确保飞机99.999的飞行时间保持在这个较大的容量区域内。当开辟新航路，区域和程序时，这种外部线形容量区域将被用于评估飞机之间的安全间隔和障碍物高度。定义航路是指保存在飞机的导航数据库中的航路，要求的航路是指被空域设计器建立的航路。当然，在定义的和要求的飞行航路之间有些较小的技术差异，在运行上，这些区别是不重要的。以欧洲BRNAV（RNP RN
