导航(PBN)技术与传统导航的对比分析

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基于性能的导航(PBN)程序运行优势的思考

基于性能的导航(PBN)程序运行优势的思考

基于性能的导航(PBN)程序运行优势的思考随着区域导航(简称RNAV)技术的逐渐推广使用和航空器机载设备能力的提高以及卫星导航等先进技术的不断发展,近年来,国际民航组织(ICAO)提出了,“基于性能的导航(PBN) ”概念。

此项技术的实施必将使航空业在保证飞行安全、扩大系统容量、提高运行效率、实现机场和空域使用效率最大化等方面将明显提升。

作为我国建设新一代航空运输系统的核心技术之一,PBN的实施也是实现我国民航强国战略计划中的重要组成部分。

本文通过收集和学习国内外PBN相关资料,分析了PBN的概念以及组成特点,同时以厦门机场为例,通过实际成效证明了PBN程序相较于传统程序的诸多优势。

第六节一、实施背景由于传统导航方式的局限性,使得其已经无法满足当今民航事业的发展要求。

在此背景下国际民航组织(ICAO)在整合世界各国区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)运行实践和技术标准的基础上,提出了一种新技术—基于性能的导航(PBN)。

PBN概念源于ICAO定义的“新航行系统”(CNS/ATM)概念,PBN既是一个导航概念,也是一个运行概念。

PBN已被ICAO选定为下一代飞行导航方式,并敦促各签约国进行推广。

PBN的推广具有巨大好处,特别是RNP(AR)、CDO、APV等具有良好的经济效益、安全效益、社会效益等多方面的效益。

积极推广PBN技术,对我国实现从民航大国向民航强国的转变具有重要的意义,将可能成为民航发展新的重要增长点之一。

厦门高崎机场PBN的设计实施走在我国PBN计划的前列。

厦门机场PBN程序从规划设计到正式投入使用历时近2年。

从2012年开始进入PBN程序试运行阶段,现已实现日常运行以PBN程序为主,传统程序为辅的模式。

第七节二、 PBN的三要素及优势PBN基本概念包含了三个组成部分:导航设施(Navigation infrastructure),导航规范(Navigation specification),导航应用(Navigation application)。

基于性能的导航(PBN)是国际民航组织(ICAO)在整合各国区...

基于性能的导航(PBN)是国际民航组织(ICAO)在整合各国区...

序基于性能的导航(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。

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是飞行运行方式的重大变革,能有效促进民航持续安全,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。

中国民航局决定按照ICAO的有关要求和亚太地区实施规划,加快这项技术的应用,组织全面实施。

本路线图结合我国实际情况,明确了中国民航从当前到2025年期间实施PBN的政策和总体工作计划,为各利益相关方提供指南,促进全球标准统一和国际合作。

希望有关各方在该路线图的具体实施过程中,提出修正意见,使之不断更新完善,适应中国民航快速发展的需求,并成为中国民航航行新技术发展的标志性规划和国际航空界的蓝图范本。

民航局PBN实施领导小组组长目录1. 背景..................................................................................................................................- 1 -1.1 PBN概念..................................................................................................................- 1 -1.2 作用及优势.............................................................................................................- 2 -1.3 ICAO要求................................................................................................................- 2 -2. PBN实施路线图目的.......................................................................................................- 3 -2.1 明确决策和计划.....................................................................................................- 3 -2.2 帮助沟通和理解.....................................................................................................- 3 -2.3 确立职责和分工.....................................................................................................- 3 -3. 中国民航运输系统..........................................................................................................- 4 -3.1 现状.........................................................................................................................- 4 -3.2 挑战.........................................................................................................................- 4 -3.3 未来发展.................................................................................................................- 6 -4. 实施具体工作..................................................................................................................- 7 -4.1 总体目标.................................................................................................................- 7 -4.2 关键任务.................................................................................................................- 7 -4.2.1 规章标准的制定...........................................................................................- 7 -4.2.2 航路规划和飞行程序设计...........................................................................- 7 -4.2.3 航空运营人运行能力的建立.......................................................................- 8 -4.2.4 宣传与培训...................................................................................................- 8 -4.2.5 国际协调.......................................................................................................- 8 -5. 实施时间表......................................................................................................................- 9 -5.1 近期(2009-2012).............................................................................................- 9 -5.2 中期(2013-2016)...........................................................................................- 10 -5.3 远期(2017-2025)............................................................................................- 11 -6. 通用航空........................................................................................................................- 12 -6.1 现状.......................................................................................................................- 12 -6.2 发展策略...............................................................................................................- 13 -7. 航空器能力....................................................................................................................- 14 -7.1 现有机队总体情况...............................................................................................- 14 -7.2 机载设备标准.......................................................................................................- 16 -7.3 机队PBN能力现状...............................................................................................- 16 -7.4 机队改装计划.......................................................................................................- 17 -8. 导航基础设施................................................................................................................- 19 -8.1 现状.......................................................................................................................- 19 -8.1.1 传统导航设施.............................................................................................- 19 -8.1.2 GNSS导航设施............................................................................................- 20 -8.2 GNSS未来发展......................................................................................................- 22 -8.2.1“伽利略”卫星导航系统...........................................................................- 22 -8.2.2 GPS现代化...................................................................................................- 22 -8.2.3 GLONASS现代化.......................................................................................- 22 -8.2.4 “北斗”卫星导航系统..................................................................................- 23 -8.3 导航设施规划策略...............................................................................................- 24 -8.3.1 过渡计划.....................................................................................................- 24 -8.3.2 地基导航设施.............................................................................................- 24 -8.3.3 GNSS导航设施............................................................................................- 24 -9. 安全实施原则................................................................................................................- 25 -10. PBN与其他技术的融合及展望...................................................................................- 26 -10.1 通信技术.............................................................................................................- 26 -10.2 监视技术.............................................................................................................- 26 -10.3 其他进近着陆能力.............................................................................................- 27 -10.3.1 “北斗”终端导航........................................................................................- 27 -10.3.2 有垂直引导的进近(APV)........................................................................- 27 -10.3.3 GBAS着陆系统(GLS)..........................................................................- 27 -11. 路线图的修订..............................................................................................................- 29 - 附件A-PBN导航规范简介..............................................................................................- 30 - 附件B-PBN整体规章标准框架......................................................................................- 32 - 附件C-国际PBN实施整体概况......................................................................................- 33 - 附件D-术语......................................................................................................................- 35 - 致谢.....................................................................................................................................- 38 -1. 背景1.1 PBN概念在航空飞行中,传统导航是利用接收地面导航台信号,通过向台和背台飞行实现对航空器的引导,航路划设和终端区飞行程序受地面导航台布局与设备种类的制约。

pbn

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。

基于性能的导航PBN知识简介

基于性能的导航PBN知识简介

基于性能的导航PBN知识简介
崔文利
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2018(000)014
【摘要】国际民航组织(ICAO)2008年发布了第三版PBN手册,对世界各国的区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)等概念和标准进行统一.《仪表等级理论考试大纲(飞机、直升机)》里增加了PBN的内容,要求在航空驾驶员理论课程中普及PBN 相关知识.本文在详细研究PBN手册的基础上,对PBN知识点做了总结,以便完成相关知识的普及.
【总页数】2页(P2-3)
【作者】崔文利
【作者单位】珠海中航飞行学校有限公司,珠海 519000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于性能导航(PBN)与传统导航分析比较 [J], 巩文健
2.基于性能的导航(PBN)技术及其在军航空管系统中的应用策略研究 [J], 朱晓辉;张鹏;顾晓东
3.基于性能的导航(PBN)对我国民航进近方式发展影响的研究 [J], 李希宁
4.基于性能的导航(PBN)发展研究 [J], 王倩营
5.基于性能的导航(PBN)发展研究 [J], 魏琦
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浅谈基于性能导航_PBN_

浅谈基于性能导航_PBN_

通信导航监视 /CNS
系统不仅对航空器机载导航设备有 要求,对支持相应 RNP 类型空域的 导航设施的精度也有一定要求。
RNP 类型是用相应的精度值来 表示的。航空器方面,精度值是受 到导航源误差、机载接收误差、显 示误差和侧向的飞行技术误差 (FTE)等影响,在其 95%的飞行时 间内侧向和纵向总的系统误差 (TSE)必须小于 规 定 的 RNP 精 度 值。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。航空器和空域方 面的要求具有相互独立性。导航性 能精度比某一空域 RNP 值高的航空 器不一定就能在该空域内运行。例 如,航空器的导航性能精度是基于 某些导航设施而言的,那么该航空 器可能并不符合精度值相对较差的 空域的要求,因为该空域可能不提 供同样的导航设施。
换为 RNP 运行。
RNP-2 航路,进一步降低 T 航路最
RNAV 标准和 RNP 标准都包含 低高度,完成从陆基导航到基于性
了对导航功能要求,这些功能要求 能导航系统的过渡,开始使用国家
包括:提供与航迹相关的飞机位置 基准系统 (NRS),以实现自由航路
的连续指示、显示各航路点的距离 的理念。该阶段,FAA 将逐步取消
和 RNP 航 路 的 区 别
见图 1 所示。
从发展的角度
来看,导航应用将
由 2D 向 3D/4D 过
渡,这就要求机载
监视与告警性能必
须在垂直导航方面
加以完善。这两项
Байду номын сангаас
功能可以保证机组
图 1 传统航路、RNAV 航路和 RNP 航路比较
人员随时确定导航系统是否达到 准,并逐步将 Q 航路转变为 RNP-2

PBN(基于性能的导航)利与弊

PBN(基于性能的导航)利与弊

PBN(基于性能的导航)利与弊作者:潘立松来源:《硅谷》2012年第17期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是ICAO(国际民航组织)对各国现有的所需导航性能(RNP)和区域导航(RNAV)运行标准和运行实践进行概括和总结,提出的一种新型导航概念。

它将飞机先进的机载导航设备与卫星导航及其它技术有机的结合起来,涵盖了从航路飞行、终端区运行到进近着陆所有飞行阶段,这种新的导航方式更加有效、安全。

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运行时,对系统精确性、完好性、可用性、连续性以及功能等方面的具体性能要求。

PBN概念包涵两类基本导航规范,即:区域导航(RNAV)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。

与传统的导航方式相比,PBN的优势主要体现在以下几个方面:1)优化飞行路径,增加飞机业载,减少飞行时间,节省油量。

由于摆脱了传统的向背台飞行,使得航路走向和航段距离得到优化,从而降低了航程油量消耗,减少起飞机载总油量,进而为业载的增加制造了空间。

这一点对于货机远航程运行尤其明显。

以B747-400F为例由于航路优化每减少飞行时间十分钟,减少航程耗油2吨,同时使得业载能有相应的增加。

为环境带来的效益,将会比燃油效益更大的变化。

燃料储量和环境紧紧相连。

每减少使用一顿燃油就能减少3.16吨的二氧化碳排放到大气中。

随着燃油成本所占总成本比例的增加,加之航空公司之间的市场竞争越来激烈,能降低油耗增加业载这一突出优势,势必会成为各家航空公司积极推行、使用PBN的原动力。

浅谈基于性能导航(PBN)

浅谈基于性能导航(PBN)

浅谈基于性能导航(PBN)引言近年来,基于性能的导航(PBN),一项新兴技术正在国际民航中广泛推广应用,该技术将先进的民用航空器性能与先进的导航技术,尤其是卫星导航技术结合,使得现行飞行导航更加精确、安全、高效。

分析与研究PBN导航系统的性能及特征,能够为PBN运行和民航的生产运输提供技术上的支持和帮助。

1 PBN飞行程序国内研究现状目前,全世界各国都在依据本国民航现状和技术基础为出发点,开始了组织实施PBN进程的工作,也取得了不同的成果,部分地区的进展可以为中国的PBN实践提供参考和经验。

民航发展迅猛,在新技术方面的应用,普遍认可就是PBN这项新技术的应用。

在我国民航迅猛发展的这些年间,空域改革己被列入“十二五”规划。

空域紧张和流量控制是发展中暴露出的问题,需要通过发展来解决。

PBN这项技术在结合中国的空域状况非常重要,民用航空运输可用的空域资源比较少,这些技术可以帮助我们实现更高精度的导航,使在更狭小的空域范围内实现安全运行和运行有效。

2010年以来,航空公司接到空管部门的流量控制指令越来越频繁。

由流量控制导致的航班延误,己经超过天气因素,成为最主要的延误成因。

一位航空公司的高层表示,该公司今年以来的航班延误中,约有三分之一到一半是由流量控制引起的。

长期以来,全国空域划设成多个管制区,由军方管理,民航只负责管理31条航路及北京首都国际机场的“终端区”和其它机场的“进近区”。

目前,民航可以使用的空域容量仅占全部空域的20%,且近年来几乎没有增加,面对迅猛增长的航线航班数量,民用空域己经严重短缺。

特别是在很多流量很大的机场,往往存在着大量的空军飞行活动和空军设定的空域限制,军民航飞行活动的冲突成为了空域资源紧张的直接原因。

尤其在现阶段全国开始计划推行空域改革的大背景之下,PBN技术的采用将会不同程度的解决部分地区各个机场所面临的空域紧张造成的拥堵和延误甚至是飞行不安全的现象。

2011年,中国民航共有23个机场完成PBN飞行程序的设计和验证试飞工作。

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
3.增强导航能力:PBN技术提供了导航性能区域导航(RNAV)和导航性能精确导航(RNP)等导航能力。这些能力可以确保飞机在复杂环境中准确导航,并实现更高的导航精度和稳定性。
4.燃油节约:通过优化航路设计和飞行路径,PBN可以减少飞行距离和飞行时间,降低燃油消耗,提高燃油效率。
PBN飞行程序的缺点:
2.导航精度和稳定性限制:传统飞行程序依赖于地面导航设施,其导航精度和稳定性受限于设施的分布和性能。在某些地区或高海拔山区,可能缺乏足够的导航设施覆盖,导致导航的准确性和稳定性不足,进一步影响飞行效率。
总结起来,PBN飞行程序相对于传统飞行程序具有更大的灵活性、导航精度和路径优化能力,可以提高飞行效率和燃油节约。然而,PBN引入需要较高的技术要求和成本,并且在一些偏远地区可能受到导航基础设施限制。相比之下,传统飞行程序较为简单和成本较低,但在航路限制和固定性、导航精度和稳定性方面存在一些限制。选择使用哪种飞行程序需要综合考虑具体的机场和航空公司需求以及可用的技术和资源。
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各有优缺点,下面是它们的对比分析:
PBN飞行程序的优点:
1.航路灵活性:PBN允许飞行员根据实际情况自定义航路,灵活适应复杂的地形和气象条件。飞行员可以根据地形特点和气象条件进行航路优化,减少绕飞和飞行距离,提高飞行效率。
2.导航精度和稳定性:PBN利用卫星导航技术提供精确的导航路径,导航精度和稳定性较高。飞机可以直接按照精确的导航渡:对于已经建立了传统飞行程序的机场和航空公司来说,转向PBN飞行程序可能需要一定的适应期和过渡时间。这可能涉及培训、更新导航设备和航路设计等方面的调整。
传统飞行程序的优点:
1.较低的技术要求和成本:相对于PBN飞行程序,传统飞行程序所需的技术要求和培训较低,对飞行员和航空公司来说更易于实施。此外,传统飞行程序所需的导航设备相对简单,不需要特殊的卫星导航设备。

浅谈基于性能导航的实施

浅谈基于性能导航的实施

浅谈基于性能导航的实施1概述PBN是ICAO在整合各国RNAV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。

2007年4月27日,ICAO通过正式信函的形式解释了PBN 概念以及PBN手册,并要求各国实施。

PBN明确了特定空域概念下拟实施的运行对航空器系统的精度、完好性、可用性、连续性和功能性等方面的性能要求,涵盖了从航路、终端区域、起飞、进近和着陆的所有飞行阶段。

PBN包含两类基本的导航规范:RNAV和RNP。

2008年ICAO发布了第三版基于性能的导航(PBN)手册。

国际民航组织要求各缔约国在2009年底前制定PBN实施规划,2016年完成全部实施工作,全球一致地过渡到PBN运行。

2009年我国以国际民航组织的PBN手册为基础,完成了中国民航《基于性能的导航实施路线图》。

该实施路线图将对我国的民航发展产生深远的影响,因此有必要对PBN手册及相关文件进行研究。

本文将根据对PBN的初步研究,结合国内近期的民航发展情况,从PBN的优点和RNAV、RNP APCH/AR的选择等给出一些个人的观点和想法。

2PBN的优点提出PBN这个概念,顾名思义是由传统的基于传感器的导航向基于性能导航的转变。

基于这种概念,在PBN中,首先依据运行要求确定一般导航要求。

然后,运营人评估可选技术和导航方式。

所确定的解决方案,对运营人而言将是一个最具成本效益的方案,但不是作为运行要求的一部分而强加的方案。

只要系统能够提供预期性能,技术的日新月异就不再需要对运行本身进行重新审查。

与传统导航相比,PBN具有以下优点:2.1减少对特定传感器航路、程序和空管雷达的依赖以及维护的需要,降低相关成本例如,移动一个甚高频全向信标(VOR)/测距器(DME)台会影响到数十个程序,因为该VOR/DME可能用于航路、进近和复飞等。

国内目前使用的进近程序通常使用某个VOR/DME台作为初始进近点,假使该地面台出现故障,则必须改用其他可用的进近程序,而如果是PBN运行,只要机载导航性能仍能达到运行要求,则仍可继续使用原进近程序。

PBN概述

PBN概述

58
精密进近PA
沿最后进近下降轨迹,提供水平和垂直引导 传统程序
ILS MLS
RNAV:GBAS(GLS)
59
RNAV的精密进近PA
在最后进近段同时有水平引导和垂直引导
采用GNSS传感器。 仅使用地基增强系统GBAS增强 程序标题为GLS(GNSS Landing System)
例如:GLS RWY 13
39
VOR/DME 定位
基准台
VOR/DME
D
标称航迹
航路点
40
DME/DME 定位
DME2
DME4
DME1
d1
DME3
41
GNSS 定位
SVk : xk, yk, zk
SVi : xi, yi, zi
SVj : xj, yj, zj
42
FMC
VORDME
DME DME
GNSS
INS / IRS
8、减少陆空通话次数,降低管制员工作负荷
TRACON Departure Controller Check-in to Handoff
使用区域导航后
“Delta 858 Atlanta departure radar contact” “Delta 858 climb maintain one four thousand” “Delta 858 contact Atlanta Center at 124 .5 good day”
包容区
包容区
46
FMC提供的RNP
FMC从可用的导航数据库中提供现行航路飞行或终端 区程序的RNP值 如果在导航数据库中没有可使用的RNP值,FMC将根 据现行的导航阶段,提供如下默认值: –Approach 0.5 or 0.3NM –Terminal(below 15,000’) 1.0NM –Enroute(domestic) 2.0NM –Oceanic 4.0 or higher 飞行机组可以选择不同的RNP默认值 如果航路飞行或终端区程序没有指定的RNP值, FMC提供的默认值通常是可以接受的。

PBN技术的优势以及在区域航路中的应用

PBN技术的优势以及在区域航路中的应用

PBN技术的优势以及在区域航路中的应用作者:梁昌波来源:《科学与财富》2018年第13期摘要:最近几年,在民用航空领域,PBN技术得到了迅速发展和广泛应用,其本身能够涵盖飞机起飞、进近着陆、航路直至终端区的所有飞行阶段,属于新一代航空运输系统建设中的一项核心技术,也是我国民航强国战略的一部分,在民航机场建设、航路设置、空域使用以及飞行运行管理等方面有着积极影响。

本文从PBN技术的优势着眼,对其在区域航路中的应用进行了简单分析。

关键词: PBN技术;优势;区域航路;应用前言:传统航路是通过地面导航设备,对各个导航点进行连接后形成,航空器需要依照导航台的指导确定自身飞行方向,存在很大的局限性。

而伴随着航空事业的飞速发展,航空电子技术以及航空机载设备得到了持续创新,导航精度的提高使得新一代区域导航技术逐渐得到应用,能够在不依赖地面导航设备的基础上,使得航空器在任意两点间实现精确安全飞行,航线的编排更加灵活。

1 PBN技术优势PBN指基于性能的导航,全称是Performance Based Navigation,可以在基础导航设施的帮助下,确保于指定区域或者沿航路飞行时,航空器导航系统能够满足完好性、可用性和精确性的现实要求,其广泛应用标志着航空器从基于传感器导航向基于性能导航的转变。

PBN技术想要得到有效实施,需要具备三个要素,一是导航应用,二是导航设施,三是导航规范,其中的导航规范可以分为两种类型,一种是区域导航RNAV,可以将之看成是飞行管理系统的一部分,能够死的航空器摆脱必须从导航设备上空飞越的限制,提升飞行的灵活性;另一种是所需导航性能RNP,其实质是具备记载导航性能监视及告警能力的RNAV,核心要素之一则是需要驾驶员与记载导航系统相互配合,对航空器导航系统是否能够达到导航性能要求进行监视[1]。

PBN技术的优势主要体现在几个方面:首先,飞行轨迹更加灵活精确。

PBN技术的应用,能够使得航空器在导航信号所能够覆盖的范围内,沿着任意期望路径飞行,相比较传统导航技术,飞行轨迹的灵活性更强;其次,推动导航方式转变。

PBN的详细介绍及其飞

PBN的详细介绍及其飞

飞行员培训与PBN
培训需求
飞行员需要接受PBN相 关的培训,包括理论学 习和实践操作,以掌握 PBN飞行程序和导航设 备的操作。
培训内容
培训内容应包括PBN的 基本概念、航路规划、 导航设备的操作和维护 等方面的知识和技能。
培训方式
培训方式可以包括课堂 教学、模拟训练和实践 飞行等多种形式,以便 飞行员全面掌握PBN飞 行技能。
PBN的详细介绍及其飞行
目录
• PBN简介 • PBN技术 • PBN飞行程序 • PBN优势与挑战 • PBN与飞行员
01 PBN简介
PBN定义
定义
PBN(Precision Navigation and Timing)是一种基于卫星导航系统的 航空导航方式,利用卫星信号实现飞 机的高精度定位和导航。
所需导航性能(RNP)
总结词
所需导航性能(RNP)定义了飞机在特定航路和特定时间间隔内所需的位置精度。
详细描述
所需导航性能(RNP)是一种性能标准,它定义了飞机在特定航路和特定时间间隔内所需的位置精度。RNP的精 度要求根据不同的飞行阶段和安全裕度而有所不同,飞机必须满足这些要求才能被认为是符合RNP标准的。RNP 的应用有助于提高飞行安全和飞行效率。
机场起降飞行程序是PBN中用于飞机 在机场起飞和降落的导航和飞行程序。
机场起降飞行程序通常由机场管理机 构发布,飞行员需要按照程序要求进 行飞行,确保飞机在预定起降路线上 安全、准确地起飞和降落。
它包括起降航线、起降方式、起降速 度等参数,以及飞行过程中的导航和 监控要求。
04 PBN优势与挑战
PBN优势
PBN未来发展
技术升级与普及
随着技术的不断进步,PBN的精度和可靠性 将进一步提高,未来有望成为主流的导航技 术。

PBN与传统导航的区别

PBN与传统导航的区别
Capture region
IAF IAF IAF
INITIAL SEGMENT
Capture region
IF FAF
Capture region
INTERMEDIATE SEGMENT
FINAL SEGMENT
MAPt
2012年第一期CAAC面向机场的PBN运行培训
Y 型程序设计概念
Capture region
IAF IAF IAF
INITIAL SEGMENT
Capture region
IF FAF
Capture region
INTERMEDIATE SEGMENT
FINAL SEGMENT
MAPt
TF coding
2012年第一期CAAC面向机场的PBN运行培训
T型程序设计概念
Capture region
航路点类型
2012年第一期CAAC面向机场的PBN运行培训
关键点
航路点类型
航迹终结码
2012年第一期CAAC面向机场的PBN运行培训
关键点
航路点类型
航迹终结码
2012年第一期CAAC面向机场的PBN运行培训
关键点
航路点类型 标称航迹 保护区 航迹终结码
2012年第一期CAAC面向机场的PBN运行培训
2012年第一期CAAC面向机场的PBN运行培训
有垂直引导的进近程序(APV)
最后航段中有侧向和垂直方向的引导
APV Approach Procedure with Vertical guidance: 一类仪表进近程序。在最后进近阶段使用水平和垂直引导,但其引导精 度没有达到精密进近和着陆的要求。
中国民用航空局飞行标准司

区域导航与传统导航的对比研究

区域导航与传统导航的对比研究

区域导航与传统导航的对比研究摘要随着经济的发展,我国民用航空业已进入高速发展时期,空中交通流量的持续增长,导致进离场航空器冲突、空域拥挤、飞行延误情况日益严重,这极大地增加了管制员的工作负荷。

汲取美国、欧洲等民用航空发达国家采用区域导航技术,成功实现进离场航路、航线分离,飞行剖面优化的经验,我国也在逐步推行区域导航技术。

关键词:区域导航;传统导航;对比分析引言传统导航利用NDB,VOR或DME等无线电导航设备为归航台的仪表进近程序,其航段是由交叉定位点和过台上空定位点两类定位点之间的连线组成。

飞行人员在飞行中是按规定的方向、规定的高度逐个飞越定位点的方法来完成仪表进近程序。

随着航空事业的快速发展,空中交通流量的增长,束缚于导航台的这种航线结构和导航方法存在着很大的局限,限制了飞行流量的增加。

用无线电定位或其他定位方法可以定出飞机的绝对位置(地理坐标)或飞机相对于计划航线的位置,从实践和设备上不需飞向或飞越导航台,因而可以由不设导航台的航路点之间的线段连接而成,使得航线编排更加灵活,这种实施导航的方法称为区域导航。

区域导航飞行程序的应用是提高空域利用率、提高飞行效率、提高飞行安全水平,减轻飞行员和管制人员工作负荷的有效措施。

国际民航组织颁布了有关RNAV/RNP技术指导文件,鼓励各成员推动区域导航的应用与实施,它将是新航行系统中的关键部分。

1 导航方式发展历程1903 年美国的莱特兄弟制造了人类历史上第一架真正意义上的飞机,相应地诞生了最初始的导航,当时飞行高度较低,且均为目视飞行,一般采取的方式都是沿着路飞、沿着河流、沿着铁路、沿着建筑物、沿着电话线、沿着能看到的任何东西。

1910 年,出现了第一个烽火台和灯塔,然后,灯光机场区域、转动的灯塔、灯光导航航路相继产生。

1920—1930年出现的无线电是导航方式的一大创新,无线电双向通讯可以为飞行人员提供天气信息及导航信息。

1930—1940年VOR的应用标志着仪表导航的开始,之后,改进了的VOR成为几十年来最重要的导航设施之一。

PBN特点分析及应用综述

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。

(1)空域安全性PBN 飞行程序与传统程序相比,具有很高的导航精度,能够精确地引导航空器,提高飞行运行安全性。

在终端区,可以同时提供水平引导和垂直引导,使得连续稳定的下降程序得以实施,从而减少可控飞行撞地的风险。

[精品]支线机场rnpapch与传统进近程序的设计应用及对比分析

[精品]支线机场rnpapch与传统进近程序的设计应用及对比分析

支线机场RNP APCH与传统进近程序的设计应用及对比分析支线机场RNP APCH与传统进近程序的设计应用及对比分析[摘要]本文针对PBN程序与传统导航方式在进近航段的仪表飞行程序设计和实际应用中的比较,对不同条件状况下选择不同的导航方式提供理论参考。

[关键词]气压式垂直导航;仪表飞行程序;基于性能导航中图分类号:V351 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)31-0397-02 0 引言随着我国民航事业的飞速发展,目前中国已成为全球第二大民航主体,预计到2025年末,中国民航的运输周转量将有可能达到现在的4倍以上,而现有的空域资源、机场容量、导航技术手段及传统程序已经很难适应航空运输业的增长需求,“基于性能的导航”(PBN)这种重要的航行新技术应运而生。

至2016年,我国将全面推进PBN程序的运行,在应用中与传统飞行程序也有较大的区别,在进近航段的飞行程序设计、空域绪及实际应用中,PBN相较之传统程序既有非常明显的优势,同时也存在一定的劣势,分析PBN程序在应用中与传统导航方式在进场进近航段的优劣势对比问题,更有利于传统导航方式向新技术过渡转型的方法。

1 PBN程序PBN概念包含三个基本要素:导航设备基础设施、导航规范、导航应用[1]。

导航规范是各国制定适航和运行审批材料的基础,导航规范会详细说明RNAV系统在精度、完好性、可用性和连续性方面所要求的性能。

在空域概念下将上述两个要素应用于空中交通服务航路和仪表程序,RNP应用由RNP规范来支持,RNAV应用由RNAV规范来支持,便产生导航应用。

PBN的实施已成为优化空域结构、提高空域容量的主要途径之一,将在保证飞行安全、扩大系统容量、提高运行效率、实现资源使用效率最大化等方面获得提升。

2 Baro-VNAV程序在PBN程序中,RNP APCH进近程序在我国的应用范围最为广泛,其中气压式垂直导航(Baro-VNAV)程序与传统非精密进近程序相较具有显著的优势。

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

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。

新导航技术RNP

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;RNAV0 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。

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直 采用 传统 导航 方式 , 则 会浪 费很 多资源 。
有 高精 度 定 位 , 能 够为 航 空 器提 供精 确 度 更 高 的航 迹 引导 , 充 分 约 束 总系 统 误 差 , 控 制 导航 系 统 误差 , 同 时 ,P B N 将 卫 星 当 作导航源 , 大 大 降低 了地面 设 备 兴建 、维 护 成 本 , 缩 减 民用航 空的 运输 成 本 u 。此 外 , 因卫 星 导航 的 空 间信 号 都来 源 于空 中 卫星 , 其 信 号 受遮 挡 概 率和 地 面设 备 相 比较 小 , 从 而 增强 了导 航 信号 的连 续 性、 完 好性 以及可 使 用性 , 在确 保 飞行精 度 的同时 , 又 大大 缩小 了飞行保 护 区域 , 增加 到达 率与 流量 。 随着 D M E 、 V O R 越 来 越多 地应用 在记 载计 算装 备 、 导航 上面 , 产生了 R N A V 理 念且 其 已经 得到 初步 运 用 。现 今 的导 航技 术 设备 除 了包 括 以地 面 电 台为 基础 的陆 基设 备 ,以卫 星 导航 为基 础 的 星 基导 航 设 备 植 物 ,同时 还通 过 L O R A N 、V O R / D  ̄ i E以及 G P S 等。 且近 几 年 来 卫星 导 航 系统 不 断完 善 , 星 基 系统 以高精 度 、 实时 性 的优 点可 以确保 飞机在整 个飞行过程 中进行连 续、准确定位 。 在 空域 允 许 条件 下 ,凭借 星 基系 统 的 多功 能 , 飞 机极 易在任 意 两 点之 间保 持 直线 飞 行 , 或 选择 一 条捷 径 , 依 据 飞 行航 路 、卫 星 导航 , 脱 离地面 建 台 的约 束 , 达 到真正 的航 路设 计随 意性 。

高新技术产业发展
■ E CHNOL O6Y DE V E t OP ME N T
导航 ( P B N )技 术与传导航 的对 比分析 孙 福 君 ( 民航华 北空 管局 . 北京 1 0 0 6 2 1 ) 摘 要 以性 能为基 础 的导航 技 术是 目前 国际 民航 领 域发展 的新 颖航 行技 术之 一 , 这种 技术 将 高技 术含 量 的导航 技 术 和 民用航 空器性 能有机 结合 , 特 别是 与卫 星导航 技 术 的结合 ,实现 了从起 飞 离场 至整 个飞行 环 节 的飞行 指导 。这 是 一
电导航 台发 射 出 的信 号 相位 、频 率 参 量 、 具体 时 间 以及 幅度 ,
进 一步 确 定 导航 台方位 、距 离 差 等参 数 , 进一 一 步确 定 飞 机和 导 航 台之 间的相 对位 置 关系 以达到 导航 的 目的 。而用 A D F导航 , 飞 行人 员 需要 认 真分 析方位 信 息、航 向信 息等确 定位 置 。
采 用 传统 导 航 这种 方 式 飞行 , 飞 机 只可 以根据 地 面 导航 台
1 P B N技术和传统导航原理的不同
1 )P B N技术 。
的不 同路 径 线 路进 行 向 背 台飞行 。 因受 到 向 、背 导航 台不 同 飞 行 方 法 的限 制 , 飞 机 的 飞行航 迹 基 本 固定 , 在 某 种程 度 上 限制 了终 端 区域 的 飞行 容 量 ,以至于 不 能优 化 导航 布 局 设施 , 大 大 限制 了航 空运 行 水平 。现 阶 段 民航大 型 的运 输 机均 配 备 了 I R S 、 F M S以及 G P S等 相关 导航 准 备 , 有 一 定 的 区域 导 航 功 能 , 可 拍 拖 导航 台 的约 束 , 达 到航 路 点至 航 路点 直 飞 的 目的 。但 是 若一
P B N运 行 、导 航 系 统 , 充 分 发 挥 了现 代 航 空 器 飞 机 性 能 以 及 导航 性 能 , 最 大 限度 确 保 飞行 的 安全 。 它 出 了保 留传 统 陆基 导航 设施 D M E 、V O R之外 , 还 运用 全球 导航 卫 星系 统 。而全 球导 航 卫星 系统 主要包 括机 载增 强 系统 、G P s 定 位系 统 、星基增 强系 统 以及地 基 增 强 系统 , 在 未来 还 可 能包 括 C o m p a s s系 统等 。它
种安全 系数较高、较精确的一种航空运行方式。P B N可以为民航运输的安全 、高效率及正点提供充分保障。文章主要 对 比分析 导航 技 术和传 统导航 之 间 的不 同 , 以期 能为导航 技 术的运 用提 供一 定 的指导 。
关键 词 导航 技 术 ; P B N ; 传 统导 航 ; 对 比 中 图分 类号 : V 3 2 文 献标 识码 : A P B N 在 运 行 过 程 中对 导航 精 度 、可 用 性 及 连 续 性 有更 高 的 要求 , 故在 导 航 系统 选 取 、运 行 的监 控 方面 要 比传 统 导航 高 很 多。 并且 P B N 的程 序 设计有 一定 程度 的灵 活性 , 保护 区域 宽度 小 , 可充 分 保证 高原 地 带机 场在 外 部 环境 较 为恶 劣 的 情况 下 正 常运 行 。P B N导航 技 术 和 传 统 导航 相 比 ,最大 不 同在 于 导 航系 统 的 选 用方 面 , 通常而言 , 传 统 导航 设 施 无 I L S 、V O R以及 D M E 等 ,
都是 陆基 导航 系 统 。
文章 编 号 :1 6 7 1 - 7 5 9 7( 2 0 1 4 )1 1 - 0 0 0 4 - 0 2
依据 辨认 出来 的地 表 判断 飞机 的具体位 置 , 然 后确 定飞 行方 向 , 科 学预 测 到达 目的 地 的时 间 的导航 。无 线 电导 航 是先 测 得无 线
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