让我们来减少延误！PBN技术介绍

让我们来减少延误！PBN技术介绍
现在天上的飞机越来越多，⼤家坐飞机的时候⼀定都很好奇，飞⾏员是怎么知道飞机在往哪⾥飞的呢？会不会飞错路啊！要解决这个问题，飞⾏员就需要知道飞机在哪⾥？要飞的航路在哪⾥？
今天就让我们⼀起来聊聊飞机导航的发展历史和最新的⾼⼤上的PBN技术。

飞机的定位
飞机在天上，我们怎么知道飞机的位置呢？
⼀般我们通过⽬视领航和仪表领航。

⽬视领航
在航空业发展的早期，飞机导航完全靠飞⾏员的⼀双好眼睛。

依靠地⾯标志和地图去认路，此时飞机不能飞得太⾼，驾驶员必须⽤双眼盯住地⾯，搜索标志物。

例如塔、铁路、河流等。

仪表领航
由于⽬视领航的局限性，⼈们⼜发明了⽤其它辅助设备来帮助飞⾏员定位飞机位置。

传统的⽅法是在地⾯建⽴导航台，利⽤导航台发射的⽆线电信号来计算飞机位置。

后来⼜出现了惯性领航设备和卫星领航设备
⼩⽯榴
那我们怎么来确定飞机需要飞⾏的航路在哪⾥？
如下图，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。

马丁
通过导航台定位
通过
导航台
定位
但是传统导航由于利⽤的是地⾯导航台的信号，所以航路和飞⾏程序受导航台的分布和设备种类的限制和制约，同时地⾯导航台的精度也不⾼。

由此传统导航对空域的需求⾼，管制员的⼯作负荷⼤。

为解决⽇益增长的空中交通流量，缓解延误，国际民航组织提出了”基于性能导
航”PBN的概念
P B N
基于性能的导航（PBN）
什么叫PBN？
基于性能的导航（PBN）是指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。

PBN包含两类基本导航规范：
区域导航（RNAV）和
所需导航性能（RNP）
相⽐区域导航（RNAV），所需导航性能（RNP）还需要具备机载导航性能的监控和告警能⼒。

区域导航（RNAV）
区域导航（RNAV）是⼀种导航⽅式，它可以使航空器在导航信号覆盖范围之内，或在机载⾃备导航设备的⼯作范围内，或⼆者的组合，沿任意期望的航迹飞⾏。

具体表现为：航迹选择灵活、减轻管制员和飞⾏员⼯作负荷、增加空域容量、优化导航设施布局。

RNAV 系统可以采⽤的导航源包括：惯导（INS/IRS）、VOR/DME、DME/DME、LORAN C、GNSS （GPS）。

所需导航性能（RNP）
所需导航性能（RNP）是对指定空域内运⾏所需要的导航性能精度的描述（RNP 类型）。

RNP 数值根据航空器⾄少有95%的飞⾏时间能够达到预计导航性能精度的数值来确定，与RNAV 概念结合，能够提⾼导航精度和运⾏安全⽔平。

RNP 类型是⽤相应的精度值来表⽰的。

空域⽅⾯，指定空域为达到导航性能精度值就必须提供相应的导航设施。

航空器导航精度不符合某空
域RNP 精度值要求时，通常不允许在空域内飞⾏。

VS
RNAV和RNP 系统关键的不同在于，RNP 标准包含机载设备的监视和告警导航性能要求，⽽RNAV 标准则不包括。

RNP 系统提⾼了运⾏的完整性，使航路间距和保护区缩⼩，空域资源得到进⼀步优化。

虽然⽬前很多RNAV 系统不具备监视和告警功能，但同样实现了很⾼的精度并具备多种RNP 系统功能。

因此，RNAV 和RNP运⾏将会共存多年，最后都逐渐转换为RNP 运⾏。

RNAV 标准和RNP标准，最本质的区别就是RNP 需要有机载性能监视和告警功能。

因此可以推断，采⽤RNP1 标准的最⼩安全间隔和航路间隔会⽐采⽤RNAV1 标准的⼩。

⼩⽯榴
那么如此⾼⼤上的技术怎么来帮助我们减少延误呢？
PBN 有很多优势，主要有以下⼏个⽅⾯：
马丁
PBN的优点：
减少传统航路与程序所需的维护及相关费⽤。

例如，VOR 台可能⽤于航路、进近或复飞等程序，迁移⼀个VOR 地⾯设备可能会影响很多相关的飞⾏程序，需要很多费⽤来进⾏调整；
避免频繁投资特定导航源的运⾏⽅式。

例如，卫星导航服务的发展有助于增强区域导航系统的连续性和多样性，由于SBAS、GBAS 和GRAS 应⽤的不断发展，最初基本的GNSS 设备就需要不断改进，需要不断的投资；
提供更有效的空域运⾏（航线安排，燃油率，噪声控制等⽅⾯）；
明确RNAV 系统的运⾏⽅式；
在全球范围内提供统⼀的导航标准。

⼩⽯榴
PBN优点这么多，我们怎么运⾏它呢？
现已实施的PBN运⾏包括：RNAV10(RNP10)，P-RNAV&B-
RNAV，RNAV1&RNAV2;RNP4;RNP APCH;RNP AR。

下⾯我们先来看看对机载设备的要求：
马丁
PBN机载设备的要求
PBN的分类
★
RNAV10(RNP10)
★
P-RNAV&B-RNAV
★
RNP4
★
RNAV1&RNAV2
最后来讲⼀讲⼤家平时遇到最多的RNAV1&RNAV2 以及RNP APCH 的运⾏；
马丁
RNAV1&RNAV2 运⾏
由于要求较多，我们就假设今天各位飞的是厦门机场05号跑道的RNAV（GNSS）的进近，并在以下列出⼀些需要特别注意的要点，其余还请⼤家仔细阅读公司《PBN运⾏⼿册》
马丁
★
准备进场了要注意：
机组应当和签派员在之前已经共同确认ICAO标准飞⾏计划中的第⼗项中标注“P”，以表明已获得区域导航的运⾏批准。

并且检查航⾏通告，确认所需导航设施以及相应区域导航程序的可⽤性。

确认区域导航所需设备处于正常⼯作状态，机组应当使⽤⽔平偏差指⽰器，飞⾏指引仪和／或⾃动驾驶仪。

确认数据库的有效性和正确性，禁⽌⼈⼯修改RNAV进场离场程序以及航路点的类型（旁切或飞越）。

应当遵守公布的⾼度和速度限制。

下图可以看出PBN程序的保护区⽐传统导航程序更窄，不遵守限制将会极⼤增加安全风险。

机组应确认并保持对导航精度的监控。

当导航精度低于RNAV空域要求的导航精度，机载设备失效⽆法满⾜⽆法满⾜RNAV空域设备要求，多个飞机系统失效，导致机组⽆法监控导航精度时。

⽴即报告空管，恢复传统导航。

接下来我们就准备进近了，⼤家遇到的第⼀个问题就是这是⼀个精密进近还是⾮精密进近还是类精密进近呢？
马丁
我们先来看下定义，⾮精密进近指有⽅位引导，没有垂直引导的进近。

精密进近指具有精确⽅位和垂直引导。

RNP只关⼼⽔平⽅位引导，所以我们要结合垂直引导⽅式来看。

只有RNP的进近是⾮精密进近；
RNP BARO VNAV是类精密进近，
特别注意在使⽤BARO VNAV功能时要检查温度限制，⾮标准温度对BARO VNAV运⾏影响很⼤，当温度低于限制温度，不能使⽤VNAV；
如下图，未来RNP结合其它技术可以实现精密进近：
马丁
RNP APCH 运⾏
RNP APCH仪表进近程序通常公布有两类运⾏最低标准，即使⽤“LNAV—MDA/H”的⾮精密进近标准，和使⽤“LNAV/VNAV—DA/H”的类精密进近标准。

其中，针对“类精密进近”，还公布有类精密进近适⽤的温度范围。

实施 RNP APCH 进近可采⽤以下两种进近策略:
1、横侧引导是 FM计算机管理, 垂直引导是机组选择 : NAV-FPA 模式。

2、横侧和垂直引导都是FM计算机管理: FINAL APP 模式。

在实际飞⾏时⼤家应当严格执⾏公司发布的PBN程序操作⼿册。

马丁
不正常情况下的处置
马丁
另外对于RNP APCH能否执⾏FINAL APP 模式，还需要从飞⾏计划上检查，确认导航数据库中包含经过验证的该进近⽅式。

并且按照飞管的信息通告与操作简易第六期进⾏检查：
RNP AR 运⾏
RNP AR进近是需要特殊授权的RNP进近程序。

特点是进近程序、航空器和机组需要得到局⽅特殊批准。

⼀般⽤于地形复杂、空域受限且使⽤该类程序能够取得明显效益的机场。

⽐如，拉萨、九寨、林芝等机场实施的PBN程序就是RNP AR进近（RNP AR APCH）。

上图直观的说明了RNP进近和RNP AR进近在程序设计上的不同，即便是相同的RNP值（最后进近阶段0。

3nm），同样2倍的RNP值之外，RNP进近横向保护区两端各还包含⼀倾斜缓冲区（Slant buffer），所以它的横向包容区要⼤于RNP AR进近程序。

因为RNP AR进近横向保护区更窄，所以其程序中的转弯都是通过RF航段（Radius to Fix legs ）实现的，航迹控制的要求更严格。

RNP AR 与CATII和CATIII⼀样，机组和航空器都需要特别授权； RNP AR 具有更加严格的程序设计要求和机载设备要求。

RNP AR进近运⾏⽅法
— 检查PROG 页⾯所需RNP值符合要求，ANP≤RNP；
— 机载设备符合要求；
— 天⽓条件符合要求；
— 交叉检查飞⾏计划（进场及进近程序）输⼊的准确性和完整性，确认⽆⼈为修改，包括：航路点名称、顺序、RF转弯、速度限制、⾼度限制等；
— 简令包括特殊情况（如：发动机失效程序、FMGC故障、失去RNP能⼒等）的处置程序；— 地图：地形⽅式显⽰，距离圈10海⾥；
— MCDU显⽰：PERF或PROG页⾯；
— 确认VOR/DME导航台已被拒选；
— 特殊情况的处置预案完成;
— 过IAF后，在GP/VIP前确认两侧⾼度表差值不⼤于75FT；
— 在FAF或GP/VIP前建⽴“FINAL APP”模式；
— 监控PFD上L/DEV和V/DEV，当L/DEV偏离达到1个点或½RNP，V/DEV偏离±50FT时应报出；
— 如果L/DEV偏离达到2个点或1RNP，V/DEV偏离-75FT时应执⾏复飞；
— 复飞后（最低100FT AGL）⽴即检查NAV模式接通。

监控飞机沿着原进近航迹（包括RF航迹）或程序规定的复飞航迹飞⾏。

RNP AR离场运⾏⽅法
— 检查ANP≤RNP；
— 机载设备符合要求
— 天⽓条件符合要求；
— 按照航图完成简令，包括：航路点、名称、顺序、航迹⾓、距离等；
— 限制数据与航图⼀致，包括速度限制、⾼度限制等；
— 特殊情况（如：发动机失效程序、FMGC故障、失去RNP能⼒等）的处置预案完成；
— ND显⽰：地形⽅式显⽰，距离圈10海⾥；
— MCDU显⽰：PERF或PROG页⾯；
— FMA NAV模式待命；
— 确认VOR/DME导航台已被拒选；
— 两侧⾼度表误差不⼤于75FT；
— 100FT AGL且FMA显⽰NAV时可接通AP；
— 监控PFD上L/DEV，当偏离达到1个点或½RNP时应报出;
— 如L/DEV偏离达到2个点或1RNP时⼈⼯接替AP，根据FD飞回预期航路后可再次接通AP。

不正常情况下的处置：
马丁
PBN常见问题：
⼩⽯榴
从航图怎么看出哪种是RNP APCH，哪种是RNP AR APCH？
根据ICAO 基于性能的导航 (PBN) ⼿册相关的名称，查看航图类型：
‐ 'RNP APCH ' 运⾏与 RNAV(GNSS) 进近对应；
‐ 'RNP AR APCH 运⾏' 与 RNAV(RNP) 进近对应。

马丁
⼩⽯榴
执⾏RNAV(GNSS)进近时，MCDU输DA(H)还是MDA(H)？
1、进近图中有LNAV/VNAV的，MCDU中输⼊DA(H)；
2、进近图中只有LNAV的，MCDU中输⼊MDA(H)，如果使⽤CDFA技术，应该输⼊DDA(H)。

马丁
⼩⽯榴
那⽐如在清迈跑道18号的进近，只有LNAV，没有VNAV的程序能不能⽤FINAL APCH⽅式？参考FCOM正常程序-进近概述章节（FCOM-NOR-SOP-18-A），如下红框说明。

马丁
⼩⽯榴
RNP APCH 进近飞⾏参考要不要放⼩鸟FPV模式？
参考FCOM正常程序-进近概述章节（FCOM-NOR-SOP-18-A）：
马丁
⼩⽯榴
复飞是不是⼀定要⽤管理⽅式？
公司《PBN运⾏⼿册》有如下规定：
马丁
⼩⽯榴
Baro-VNAV类精密进近要不要做低温修正？
根据《运⾏⼿册》7.5.6 的⽓压⾼度表低温误差修正的规定：
马丁
⼩⽯榴
PBN进离场程序能不能⼈⼯增加或减少航路点？
公司《PBN运⾏⼿册》有如下规定：
马丁
⼩⽯榴
RNP APCH进近时，雷达引导不按进场程序飞怎么办？
⽆论是FPA-NAV还是FINAL APP 的RNP APCH ，如果是选择TRK切⼊RNP APCH计划路径，应注意以下两点：
马丁
1、ND上应保持正确恰当的待飞航路点（To Waypiont)：
即使在航向/航迹选择模式，只要在⼀定的距离内，飞⾏计划还保持有⾃动排序能⼒（Auto-sequencing)，常见的错误是过多且不必要的航路点清除。

如需清除多余航路点，应参照ND上显⽰的待飞航路点，通过⾏选左⼀键逐点清除。

2、应在FAF之前切⼊到计划飞⾏路径
还以温州机场RNAV (GNSS) 03为例, FAF是WZ502. 即在WZ502之前应该截获横侧导航。

即获得 NAV 模式。

也可使⽤直飞功能“Direct To”切⼊RNP APCH 进近路径，但应注意：
1、直飞到IF 中间进近点是许可的，但航迹改变在 IF处不应超过45º.
2、直飞到FAF最后进近点是不允许的！
后记：
随着航空技术的⽇新⽉异，希望这种能更好的保障我们飞⾏安全，减轻机组和管制员负担，减少延误的新技术能尽快成熟和推⼴开来。

此⽂只是简单介绍了PBN技术，仅作技术讨论，微信推⼴之⽤，实际运⾏还望⼤家严格SOP，按照公司⼿册执⾏。

最后作者⽔平有限，其中错漏敬请批评指正，⽂中参考了不少资深前辈的论⽂，深表感谢！
作者：郑煜东航上海飞⾏部四部⼆分部。