区域导航介绍
导航系统-所需导航性能
导航系统课程内容 传统导航
仪表导航 无线电导航
区域导航
简单区域导航(DME/DME、DME/VOR) 卫星导航 惯性导航
所需导航性能
RNP参数
2014年7月31日 导航系统 1
导航系统--区域导航
民航面临的挑战
空域受限,机场容量饱和 特殊机场众多
2014年7月31日 导航系统 20
导航系统--区域导航
RNP包容度
Байду номын сангаас
RNP容限完好性要求RNP空域中的系统导航位置误差总计超过特 定偏航容差限制而没有任何提醒的概率应该小于每飞行小时10-5。
2014年7月31日 导航系统 21
导航系统--区域导航
RNP定义
2014年7月31日
导航系统
22
导航系统--区域导航
B
Total system error projection
2014年7月31日
导航系统
34
导航系统--区域导航
RNP 应用—空域的划分
飞机满足要求的 RNP (RNP4 or 1)
飞机不满足要求的RNP (RNP12.6 or 20)
RNP4 RNP4
2014年7月31日
导航系统
35
导航系统--区域导航
2014年7月31日 导航系统 44
导航系统--区域导航
SBAS
系统组成
地面设施 – 监测处理站,接收导航卫星数据,计算完好性、修正数和 测距数据,构成系统空间信号(SIS) SBAS卫星 – 用于把地面设备生成的SIS播发到SBAS机载接收机上,使 飞机确定位置和时间信息
GNSS民航运行性能需求
区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)介绍和区别
区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)介绍和区别区域导航RNAV空中交通史上的首批航路是沿地面台点设计的,在作出向、背台飞行的区别和台点的频率、航路宽度、飞行高度的规定后,飞机按设计的航路飞行,管制员按该航路计划实施管制。
由于当时还没有机载计算组件,飞机按逐台导航方法飞行。
随着VOR/DME成功地运用于导航和机载计算设备,出现了RNAV概念并得以初步应用。
RNAV被确认为一种导航方法,即允许飞机在相关导航设施的信号覆盖范围内,或在机载自主导航设备能力限度内,或在两者配合下沿所需的航路飞行。
这也正是目前陆基航行系统条件下RNAV航路设计的特点。
虽然可依靠机载计算组件作用,在导航台的覆盖范围内设计一条比较短捷航路,但仍按地面是否有导航台来设计航路。
陆基系统的RNAV航路可缩短航线距离,但飞行航路仍受到地面导航台的限制。
卫星导航系统的应用,从根本上解决了由于地面建台困难而导致空域不能充分利用的问题。
星基系统以其实时、高精度等特性使飞机在飞行过程中能够连续准确地定位。
在空域允许情况下,依靠星基系统的多功能性,或与FMC的配合,飞机容易实现任意两点间的直线飞行,或者最大限度地选择一条便捷航路。
一般来说利用卫星导航,飞行航路不再受地面建台与否的限制,实现了真正意义上航路设计的任意性。
因而卫星导航技术的应用使RNAV充分体现了随机导航的思想。
发展区域导航是为了提供更多的侧向自由度,从而有更多的能完全使用的可用空域。
该导航方式允许航空器不飞经某些导航设施,它有以下三种基本应用:1.在任何给定的起降点之间自主选择航线,以减少飞行距离、提高空间利用率;2.航空器可在终端区范围内的各种期望的起降航径上飞行,以加速空中交通流量;3.在某些机场允许航空器进行RNAV进近(如GPS进近落地),而无需那些机场的ILS。
VORDME区域导航方法综述
VOR/DME区域导航方法综述学生:颜格指导老师:程擎摘要:区域导航(RNA V)是一种导航方法,在现代航线飞行中应用广泛,适用于多种航路的飞行,可以建立起短捷的,固定的,和偶然的航线,发挥其优势,可以产生明显的效益。
可用于区域导航的现有系统有VOR/DME、DME/DME、惯性导航系统INS/IRS和全球卫星导航系统GNSS等。
VOR/DME区域导航系统是利用VOR测向,DME测距以及气压高度作为基本输入信号,来计算飞机到某个航路点的航向和距离的导航和引导系统。
VOR/DME区域导航系统作为导航设备,有其实用性和发展空间,即使在当今导航设备的不断更新中,作为一种基本领航方法,VOR/DME导航方式任有其使用价值。
本文从分别对VOR、DME 的原理介绍,其在领航过程中的作用入手,加深对VOR/DME RNA V的具体讨论。
以及对VOR/DME RNA V 在现代飞机中的现实应用也进行了讨论。
关键词:区域导航甚高频全向信标测距仪飞行管理系统(FMS)The method of VOR/DME RNA VAbstract:Area navigation(RNA V) is a kind of navigation ,which is widely used by constructing short and convinent, certain and occasional course in modern aircraft’s flight. It’s divided into four groups as VOR/DME,DME/DME,INS/IRS and GNSS.VOR/DME RNA V system takes VOR, DME, the air pressure of attitude as basic input signals to compute the heading and distance between aircraft and waypoint.VOR/DME RNA V system has its own valve and development as one basic navigation device. The paper has introduced the principle of VOR and DME and its usage in modern aircraft by discussing how the system works.Key words:RNA V: area navigationVOR: VHK omnidirectional radioDME: distance measuring equipmentFMC: flight management computer前言所谓导航,即引导飞机沿着某预定的航线安全而准确地从一点飞到另一点的技术。
区域导航RNAV
区域导航The R ules for Implementation of Area Nav igation RNAV一.概念:它是一种导航方式,飞机在陆基导航设备的基准台覆盖范围内,或在自主导航设备能力限度内,或两者配合下,按所希望的飞行路径运行。
二.分类和定位方法:1.定位方法:飞机以以下一种或几种的组合进行定位,VOR/DME、DME/DME、GPS、IR、FMS。
VOR/DME、DME/DME、GPS对IR进行位置更新,IR位置传输给FMS,由FMS管理和引导飞机飞行。
2.依据定位方法不同,RNAV分为两种:基于陆基系统的RNAV:在地面导航台的信号覆盖范围内使用。
缺点是飞行航路仍受地面导航台的限制。
基于星基系统的RNAV:也就是GPS定位的RNAV。
其优点在于能以实时、高精度等特性使飞机在飞行过程中连续准确地定位;飞行航路不再受地面建台与否的限制,实现真正意义上的航路设计的任意性。
这也是发展的方向。
三.特点和发展前景:区域导航不同于传统导航之处在于,它可以确定出飞机的绝对位置(地理坐标),不需要飞机向/背导航台飞行或飞越导航台,因而航线可以由不设导航台的航路点之间的线段连接而成,即允许在航路上定义航路点组成航线,实施逐点飞行;它还可以跳过某些航路点直飞,甚至实施起点到终点的直飞,进而大大缩短了航程。
点到点的飞行。
传统导航是指以往的地标罗盘导航和无线电导航,目前的航线和航路基本都是按上述两种导航方式的要求设计的。
而这些航线和航路已经越来越显得落后。
随着VOR、DME的成功运用于导航和机载计算设备,导航精度越来越高,才引入RNAV的概念,GPS、IR和FMS用于导航,越来越多的飞机具备了RNAV能力。
RNAV通过精确的导航定位,能够提高飞行航迹的准确性,缩小航线间隔,扩充空域容量,便于飞行和管制指挥。
根据中国民航总局2006年空管工作要点,定于今年在北京、上海、广州等9个大型机场推广应用RNAV技术。
RNAV-RNP-10运行
31
RNAV运行要求 RNAV运行要求
区域导航飞行程序应在雷达管制或雷达监视条件 下实施 飞行高度不应低于相应的雷达最低引导高度 在飞行计划的第10项填写 项填写“ , 在飞行计划的第 项填写“P”,声明得到了批 准 机载系统数据更新应满足程序的要求 航空器偏离规定航迹超过2公里就终止使用RNAV 航空器偏离规定航迹超过2公里就终止使用RNAV 程序
14
FB TURN 导航性能
CRZ FL350
CLB FLT4567890 OPT REC MAX FL370 FL390
GPS PRIMARY
Sensor
<REPORT UPDATE AT *[ ] BRG /DIST ---° /----.- TO [ ] PREDICTIVE GPS PRIMARY <GPS REQUIRED ACCUR ESTIMATED 2.1NM HIGH 0.16NM GPS PRIMARY
定义的航径 要求的航径 实际航径
RNP
包容限制
13
En-route RNP 5 Descent RNP 1 Climb RNP 1 Takeoff RNP .3 Approach RNP.5
FAWP RNP.3 DH 200 DH 100 LOW VIS T.O. RVR <200m CAT III
EE23
(INTC)
N
D21 IMB D20
SEA
- - - -/ - - - - - -
RNP/ACTUAL - - - - - - - - - - - - 0.80/ 0.06NM RTE DATA >
28
导航数据库
导航数据库采用ARINC 424编码规则; 内容包括:机场、导航台、航路点的定义 和坐标,航路、进离场、进近的定义,速 度和高度限制等数据。
测绘中常用的坐标定位方法详解
测绘中常用的坐标定位方法详解在测绘领域中,坐标定位是一项非常重要的工作。
通过确定和描述地球上的点在地理方位和空间位置上的特征,测绘人员能够准确地绘制地图、进行地形分析、监测地球变化等。
本文将详细介绍在测绘领域中常用的坐标定位方法。
一、大地测量方法大地测量方法是一种基于地球椭球体模型的坐标定位方法,通过测量地球表面上的点与地球中心的距离、倾角和方位角等参数,确定点的三维空间位置。
1. 大地基准点法大地基准点法是一种通过在地球表面上选择一些具有特定地理意义的点,进行测量和观测,建立起全球统一的地理坐标体系的方法。
2. 大地水准面法大地水准面法是一种利用水准仪,在地球表面上进行水准测量,建立起地球表面上各点的高程系统,从而确定点的垂直位置。
3. 大地方位角法大地方位角法是一种测量地球表面上点的方向的方法。
测绘人员通过方位仪或全站仪测量点与某一参考点之间的方位角和距离,从而确定点的水平位置。
二、平面坐标系方法平面坐标系方法是一种通过在地球表面上建立平面坐标系,将地球上各点的位置表示为平面坐标的方法。
1. 地心坐标系法地心坐标系法利用地球中心为原点,地心纬度和经度为坐标轴进行测量,将地球表面上各点的位置表示为平面坐标。
2. 投影坐标系法投影坐标系法是一种通过以某一点为投影中心,选择适当的投影方式,将地球上各点的位置映射到平面上的方法。
3. 平差法平差法是一种通过观测和测量,利用数学方法对测量数据进行处理和计算,从而提高位置测量的精度和可靠性的方法。
三、卫星定位方法卫星定位方法是一种通过利用卫星信号测量接收天线与卫星之间的距离、方向和时间差等参数,确定接收天线的空间位置的方法。
1. 全球卫星导航系统(GNSS)全球卫星导航系统是一种利用多颗卫星分布在不同轨道上,通过测量接收天线与卫星信号之间的距离,确定接收天线位置的方法。
2. 区域卫星导航系统区域卫星导航系统是一种利用特定区域内的卫星信号,通过测量接收天线与卫星之间的距离,确定接收天线位置的方法。
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。
北斗介绍
北斗一代卫星导航系统1、覆盖范围:北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。
覆盖范围东经约70°一140°,北纬5°一55°。
GPS是覆盖全球的全天候导航系统。
能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。
2、卫星数量和轨道特性:北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。
GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星,轨道赤道倾角55°,轨道面赤道角距60°。
航卫星为准同步轨道,绕地球一周11小时58分。
3、定位原理:北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。
地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据。
GPS是被动式伪码单向测距三维导航。
由用户设备独立解算自己三维定位数据。
"北斗一号"的这种工作原理带来两个方面的问题,一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性,这在军事上相当不利,另一方面由于设备必须包含发射机,因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。
4、定位精度:北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。
GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度日前约20ns。
5、用户容量:北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统,用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号,还要求用户设备向同步卫星发射应答信号,这样,系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。
因此,北斗导航系统的用户设备容量是有限的。
GPS 是单向测距系统,用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位,因此GPS的用户设备容量是无限的。
6、生存能力:和所有导航定位卫星系统一样,"北斗一号"基于中心控制系统和卫星的工作,但是"北斗一号"对中心控制系统的依赖性明显要大很多,因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。
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。
区域导航及目前导航性能技术分析
区域导航及目前导航性能技术分析区域导航是一种将地图和位置信息与导航技术结合起来,帮助用户准确地定位和导航到目的地的服务。
随着智能手机的普及和定位技术的进步,区域导航已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
而目前导航性能技术的发展也越来越成熟,下面对这两个方面进行详细的分析。
首先是区域导航的基本原理和技术。
区域导航主要通过全球定位系统(GPS)来确定用户的位置,并利用地图数据来计算路线和提供导航指引。
除了GPS,区域导航还可以利用其他定位技术,如基站定位、WIFI定位和惯性导航等来提高定位的准确性。
同时,为了提供更全面的导航服务,区域导航还需要地图数据和路况信息的支持。
目前,很多导航应用都会利用实时交通数据来计算最优路线,并提供实时导航指引。
其次是目前导航性能技术的分析。
随着导航需求的增加,导航性能成为评估导航应用质量的重要指标。
目前导航性能技术主要包括以下几个方面。
1.定位准确性:定位准确性是导航性能的基础。
高精度的定位可以确保导航指引的准确性,避免用户误导和不必要的路线调整。
目前,随着GPS芯片和定位算法的改进,定位准确性已经大大提高。
此外,一些导航应用还会结合其他定位技术来提高定位的准确性。
2.路线规划:路线规划是导航应用的核心功能之一、优秀的导航应用可以根据用户的起始点和目的地,结合实时交通数据,选择最优路线并提供导航指引。
目前,很多导航应用已经支持实时路况功能,可以根据交通情况调整路线,避开拥堵区域,提供更快捷的导航服务。
3.导航指引:导航指引的质量直接影响用户的导航体验。
良好的导航指引应该清晰明了,能够提前告知用户出站口、道路拐弯等关键信息,并及时提醒用户调整车速和转向。
目前,一些导航应用已经支持语音导航功能,可以通过语音提示的方式提供导航指引,更方便用户实时操作。
4. 用户体验:用户体验是衡量导航应用好坏的重要指标。
优秀的导航应用应该具备界面友好、操作简便、加载速度快等特点。
同时,导航应用还应该提供丰富的点-of-interest(兴趣点)信息,帮助用户找到周边的餐馆、购物中心等。
空中管制中区域导航与传统导航的作用以及发展
空中管制中区域导航与传统导航的作用以及发展随着民用航空事业的不断发展以及民航局对安全性要求的提高,空中管制系统逐渐形成了一套完善的管理体系,其中,导航系统是空中管制系统的重要组成部分之一。
传统导航指天文导航、无线电导航、惯性导航和全球定位系统等。
而区域导航,则是指通过设置区域导航点来实现导航,在航线规划和执行方面具有更高的精度和可靠性。
下文将从作用和发展两个方面来介绍区域导航与传统导航的区别和联系。
1. 区域导航的作用区域导航是一种基于地面设施的导航方式,通常是由空管机构或中国民航局指定的区域导航点。
在飞行过程中,飞机靠近区域导航点时,将通过无线电导航信号进行定位,并按照事先规定好的航线飞行。
区域导航的优势在于,能够提供更高的飞行精度和更好的大气环境适应性。
同时,区域导航与航线规划相结合,能够极大地提升航班的安全性。
传统导航方式是航空导航领域的经典方式,包括天文导航、惯性导航和全球定位系统等。
在飞行过程中,飞机通过测量自身的位置和运动状态来确定自身的位置,然后按照规定的航线飞行。
传统导航的优势在于,能够进行精确定位和自主导航,独立于地面设施的限制,具有一定的灵活度和适应性。
随着卫星导航技术的不断发展和空管技术的提升,区域导航在航空导航系统中的地位越来越重要。
目前,区域导航在民用航空和航空交通管制系统中已经广泛应用,很大程度上提高了运行效率和空中交通的安全性。
2. 传统导航的发展传统导航方式在现代航空导航系统中仍然发挥着重要的作用。
如GPS卫星导航在航空领域中被广泛应用,已经成为航空导航系统的重要组成部分。
与此同时,传统导航技术也在不断升级和发展,如惯性导航的精度和稳定性已经得到大幅提升。
总之,区域导航与传统导航在航空导航领域各有优劣,但它们的不断发展和提升都将为空中交通的安全和运行效率带来更大的助力。
区域卫星导航与位置服务
区域卫星导航与位置服务一、区域卫星导航的概念及特点区域卫星导航是指采用区域卫星系统作为导航及定位的手段,做到对于某一区域内的运动体进行定位与导航。
与全球卫星导航系统相比较,区域卫星导航系统具有定位精度更高、成本更低、维护更容易等优点。
其中系统又可分为单载波调制系统(S数据)与双载波调制系统(L数据),单载波调制系统又称 S数据系统,是一种基于一个频段的导航信号伪码和载波信号直接解调的方式,双载波调制系统又称 L数据系统,是一种基于两个频段(L1、L2)的伪码和载波信号直接解调的方式。
二、区域卫星导航的应用1.军事领域应用:区域卫星导航系统是军队在实施统一领导、协同作战、精确打击等方面的必备技术手段之一。
2.民用领域应用:区域卫星导航技术广泛应用于车载导航、无人机、船舶导航、钢铁行业、防范地质灾害、精细农业以及物联网等。
3.大型工程测绘:区域卫星导航技术具有精准的定位与导航能力,因此在大型工程测绘与建筑领域,能够发挥很好的作用。
三、位置服务的概念及特点位置服务是指利用现代通信、计算机技术及卫星定位技术等,为用户提供基于用户位置信息的各种服务,如交通导航、地理查询等。
与传统GPS相比,位置服务更多地关注的是对用户身处环境的智能识别和服务,如智能导航,位置特征分析,位置信息共享等。
四、位置服务的应用1.交通导航:利用位置服务可以实现交通导航,包括道路交通情况、ETC收费、实况路况、行车轨迹等。
2.智能家居:位置服务可以实现家居智能化,如可以根据居住地定位来控制灯光、空调、音乐等家庭设备,而且还能够实现环境感应、智能安防等功能。
3.社交与推荐服务:利用位置服务可以为用户推荐本地美食、电影院、购物中心等参考性活动。
4.电子商务:对于电子商务来说,利用位置服务可以实现基于位置的商品推荐、线下购买得到线上优惠等等。
五、区域卫星导航与位置服务的结合区域卫星导航和位置服务两者结合,可以实现更加精准且具备实时性的服务。
空中管制中区域导航与传统导航的作用以及发展
空中管制中区域导航与传统导航的作用以及发展随着民航业的快速发展,空中管制的重要性和紧迫性也在不断增强。
空中管制是指在飞行过程中对飞机进行导航、飞行控制、飞行监控、通讯等管理和指导,保证飞机、人员和设备的安全运行。
随着科技的不断进步,航空导航技术正以越来越快的速度发展,现代化的导航技术已经成为空中管制的基础之一。
空中管制中的区域导航和传统导航,是现代航空运输的两个重要领域。
它们在航空领域中都扮演着重要的角色,其作用和发展也值得关注。
下面我们就来详细了解一下空中管制中区域导航和传统导航的作用以及发展。
一、区域导航区域导航指的是为区域内的航空器提供导航和监管服务的一种导航方式。
它通过地面和卫星的导航系统、雷达监控等技术手段,实现对航空器的实时监测和导航指导,保障区内航空器的安全飞行。
区域导航的作用在于保证航空器的安全性和准确性。
在航空器高速飞行的过程中,区域导航使用卫星和地面监控手段,实时监测航空器的位置、速度和高度等参数,为飞行员提供更完善和准确的导航指引,以确保航空器准时、准确到达目的地。
此外,区域导航还能为航空公司提供实时监控航空器位置的服务,使航空公司对所有航班有远程控制、监测,并提供紧急救援等应急措施。
区域导航技术也在不断发展中。
在卫星导航系统的带动下,区域导航迈向了高精度、高可靠、高效率的新阶段。
卫星导航系统系统如GPS、GLONASS等已经成为区域导航的关键技术,在国内航空管制中被广泛应用。
二、传统导航传统导航指的是以机械仪表为基础的导航方式。
它主要依靠机械式导航仪器和手动计算航线、飞行高度和地速等参数的方法,实现飞行员对航空器进行导航和飞行控制的基本手段。
传统导航的作用在于保证航空器的飞行及航线的安全。
在飞机飞行中,传统导航手段能够实时、准确地为飞行员提供有关航线、地面高度和目标地点的信息,为飞行员指引正确的航线和高度,确保航空器按照设定路线准确到达目的地。
但随着现代航空技术的发展,传统导航正在逐渐向着数字导航、电子导航结构,即自动化导航技术方向发展。
空中导航-区域导航
谢谢
第十三章 区域导航(RNAV: Area Navigation)
❖区域导航概述 ❖VOR/DME,DME/DME区 域导航 ❖INS/IRS区域导航 ❖GNSS区域导航 ❖FMS(综合区域导航)
§1 区域导航概述
❖ 区域导航概念
区域导航是一种导航方式,它使航空器在台基导航设备 信号的覆盖范围内,或在机载自主导航设备的能力范围 内,或在两者的配合下,沿任意希望的路径飞行。
❖ 1. 输入数据
导航数据库
❖硬数据(导航台的位置、标高、频率等) ❖关于航路点的软数据 ❖实时数据,从导航设备如GPS接收机、INS等来的实
时导航数据;从空中传感器来的大气数据、空速、磁 航向等实时数据;飞行中修改的飞行计划数据
导航计算机在完成导航计算的过程中,需要用到 导航数据库的数据。
2.导航计算
导航计算机在接收到各个传感器传来的定位信息后,进行 逻辑判断和算法优化,得出飞机准确的位置,然后与计划 航线数据进行比较,计算出导航参数,如应飞航向、预达 时刻、已飞/未飞距离、偏航距离、地速、航迹角、偏航 角等。
3.输出数据且制导
制导:导引和控制飞行器按一定规律飞向目标或预定轨道 的技术和方法。 飞机制导包括对起飞、爬升、巡航、下降及进近着陆全过 程实施自动控制,使到达机场时间的误差仅为几秒,极大 减少了飞行员的工作负荷
电台——逐台飞行 航路点——脱离电台台址而自行定 义的任何地理位置点
NDB、VOR、 DME
无线电导航接收机
VOR/DME 、DME/DME、 INS/IRS、GNSS
导航传感器+RNAV计算机(包括 导航数据库)
相对法:相对与电 台
在地图投影平面上 计算
绝对法:地理坐标(飞机在地球上 的绝对位置)
RNAV-RNP-10区域导航-机场运行
RNAV /RNP系统
VORDME
DME DME
GNSS
INS / IRS
航空器定位
10
RNP基本概念
• 所需导航性能(RNP,REQUIRED NAVIGATION
PERFORMANCE)
•
对在规定空域内运行所需要的导航性能精度的 描述。RNP的类型根据航空器至少有95%的时间能 够达到预计导航性能精度的数值来确定。
FAWP RNP.3 DH 200 DH 100 LOW VIS T.O. RVR <200m CAT III
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FB TURN
导航性能
CRZ FL350
CLB FLT4567890 OPT REC MAX FL370 FL390
GPS PRIMARY
Sensor
<REPORT UPDATE AT *[ ] BRG /DIST ---° /----.- TO [ ] PREDICTIVE <GPS GPS PRIMARY REQUIRED ACCUR ESTIMATED 2.1NM HIGH 0.16NM GPS PRIMARY
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RNAV运行的特殊要求
• 日本RNAV运行的特殊要求
– 必须在管制雷达监控下实施 – 使用GNSS、DME/DME、DME/DME/IRU作为位置数 据更新方式,不使用VOR/DME更新 – 在起飞场压高500英尺后,RNAV系统必须能提供引导 – 如航空器仅有GPS作为导航源,则不允许实施RNAV运 行 – 在领航计划报(FPL)的第10项”设备”栏中填注“Z”, 并在第18项“其他信息”栏中填写相应的批准类型 “RNAV/RNAV1”
3434rnavrnav运行的特殊要求运行的特殊要求使用gnssdmedmedmedmeiru作为位置数据更新方式不使用vordme更新在领航计划报fpl的第10项设备栏中填注z并在第18项其他信息栏中填写相应的批准类型rnavrnav13535公司机队各机型机载导航设备构型公司机队各机型机载导航设备构型机载设备机型b73730050b737700800b75720028192828282928482849b7572002862286628682869fmc飞行管理计算机irs惯性基准系统cdu控制显示组件gps全球卫星定位系统vordme导航接收机测距仪3636公司机队各机型终端区公司机队各机型终端区rvavrvav运行可运行可使用的导航源使用的导航源机型导航源b737300500b737700800b75720028192828282928482849b7572002862286628682869vordme3737rnprnp1010装有按照ccar121部审定的2套惯性导航系统惯性基准系统insirs的航空器可以在无任何外部导航信号源校准的情况下在62小时的飞行时间内保持rnp10能力
东航RNP APCH简介
RNP-AR进近
(2) FMGC (2) MCDU (2) FD (2) AP (4) EFIS DU (2) L/DEV (2) V/DEV (1) RNP P/B (按需) (2) GPS (3) ADIRS (1) EGPWS (1) FCU双通道
东航飞行技术管理部 史良
(1) FCU双通道
运行方法
2013年7月17日
东航飞行技术管理部 史良
背景知识
— RNAV2要求在95%的飞行时间内, 总系统误差不超过2NM。总系统误差 超过4NM的几率是10-5 ,RNAV2运行 允许1NM(95%)的FTE ; — 除特殊规定外,RNAV2一般用于航 路运行。
2013年7月17日
东航飞行技术管理部 史良
2013年7月17日 东航飞行技术管理部 史良
定义 4、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。
2013年7月17日
东航飞行技术管理部 史良
定义
5、水平导航(LNAV):RNAV系统的一种 功能,用于计算、显示并提供航径的水平引 导。 6、气压垂直导航(Baro-VNAV):机载 RNAV系统的一种功能,向驾驶员提供经计 算的相对于特定水平航径的垂直引导。该垂 直引导是基于气压高度信息,通过两个航路 点之间的气压高度,或者通过单个航路点位 基准的垂直角度来计算垂直剖面。
2013年7月17日
RNP
东航飞行技术管理部 史良
运行方法
设备要求
RNP-1/P-RNAV RNP-5/B-RNAV RNP-4/RNP-10 (1) FMGC (1) MCDU (1) GPS 或(1) VOR/DME (2) IRS (1) FD(导航模式) (3) EFIS DU
RNAV区域导航的功能
RNAV区域导航所谓区域导航,简单说,就是使飞机能按所希望的任意飞行路线飞行的导航。
通常简称为“RNAV”(Area navigation)。
一、RNAV区域导航的组成(吕衠,王巍)区域导航包括导航源,航路结构和机载设备。
导航源是由VOR/DME、DME/DME、INS(IRS)、GNSS提供。
航路结构包括航路点,以实现飞机的逐点飞行。
机载设备则是由导航传感器和RNAV计算机(包括导航数据库)组成,飞机装备有两套或三套机载设备以提高精度和准确性。
二、RNAV区域导航的功能(李思迪,龚海龙)(1)可以设定回避混杂空域的航线。
(2)可以设定节能的最短航路。
(3)可使驾驶员独立进行雷达航向导航。
(4)能设定保持在最佳位置的方式。
(5)对同一任务可设定多个航路。
(6)尽量提高进入机场的仪表进场能力。
(7)可设定减少噪声影响的回避航路。
(8)根据速度和其他运输特性,尽量分散流量。
(9)可设定适用短距起降机(STOL)、直升机等航运特点的方法。
三、RNAV区域导航的应用模式(胡志鹏,何明星)(一)VOR模式在VOR模式中,RNAV单元的功能只是一个有DME能力的VOR接收机。
VOR指示器上单元的显示在各方面都是按惯例的。
对于在确立的航路或任何其他常规VOR导航上的运行,就使用了VOR模式。
(二)航路模式一旦航路点被输入到单元,就选择了RNAV的航路模式,航向偏差指示器就会显示到航路点的航向指引,而不是原有的VORTAC。
【在航路模式中,航向偏差指示器指示到航路的方向指示,不是航路所属的范围的VORTAC。
】DME也会显示到航路点的距离。
很多单元都有存储几个航路点的能力,允许在飞行前对它们进行计划,如果想要的话,就可以在飞行中调出。
(三)进近模式RNAV进近模式用于仪表进近。
它的精密的刻度宽度(四分之一航路模式)可以非常精确的向背跟踪一个选择的航路点。
在目视飞行规则越野导航中,以进近模式跟踪一个航向是不值得的,因为它需要很多注意力,很快就变得让人厌烦。
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(参照FAA AC 120-29a)
• 使用RNP 0.3的技术
• LNAV 航迹 • VNAV剖面 • RF-TF 航段 • 复飞考虑一发失效 的超障能力
RNAV/RNP Rwy 26
RNP 0.3 nm
CAAC RNAV 宣贯会, 2004年2月
15
实施背景
航空运输交通量发展迅速,空域容量需 要增加 边远地区的导航设施缺乏 一些机场地形复杂 越来越多的飞机具有RNAV能力
GNSS 容差
空间段容差
接收机容差
系统计算容 差 : ST
飞行技术容差 : FTT
CAAC RNAV 宣贯会, 2004年2月 34
GNSS 模式
终端区 航路 终端区 进近
航路
下降
等待
爬升 approach 起飞 滑行
机场 A 机场 B
着陆
IMAL 取决于飞行阶段
CAAC RNAV 宣贯会, 2004年2月
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完整性
GNSS定位可用 位置的精度
完整性
IMAL值
GNSS 定位不可用
IMAL : 完整性监视告警门限 该值取决于飞行阶段
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GNSS : XTT - ATT
GPS MODE ROUTE Waypoint IMAL IAWP 2 Nm 3.7 Km TERMINAL IAW Initial P fix IWP FAWP 0.3 Nm - 0.6 Km 0.3 Nm 0.6 Km 0.2 Nm 0.4 Km APPROACH
24
0.3 Nm - 0.6 Km 0.6 Nm 1.1 Km 2 Nm 3.7 Km 0.5 Nm 0.9 Km 1 Nm 1.9 Km
Half width 8 Nm area = 14.8 Km 2XTT
5 Nm - 9.3 Km
CAAC RNAV 宣贯会, 2004年2月
转弯稳定距离
L1= r1.sin L2= r1.cos .tg30° L3 = r1 (1/sin30° - 2cos / sin60° ) L4 = r2 . tan15° L5 = 10 . TAS / 3600 L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5
VOR/DME DME/DME GNSS LORAN C INS/IRS FMS(综合)
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VOR/DME 定位
基准台
VOR/DME
D
标称航迹
航路点
5
CAAC RNAV 宣贯会, 2004年2月
DME/DME 定位
DME2
DME4
DME1
MAWP MAHWP
1 Nm - 1.9 Km
1Nm 1.9 Km
FTT ATT= IMAL XTT= IMAL +FTT
2 Nm 3.7Km 2 Nm 3.7 Km 4 Nm 7.4 Km
0.5 Nm - 0.9 Km 1 Nm - 1.9 Km 1.5 Nm - 2.8 Km
0.5 Nm 0.9 Km 1 Nm 1.9 Km 1.5 Nm 2.8 Km 5 Nm 9.3 Km
描述。RNP的类型根据航空器至少有95%的时间
能够达到预计导航性能精度的数值来确定。
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用于海洋航路 从航路逐步过渡到终端区
与RNAV的结合是今后飞行程序发展的主要方向
•2xRNP 10-5
• RNP •
95%
CAAC RNAV 宣贯会, 2004年2月
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包容限制
RNP 95% RNPRNAV
定义的航径
要求的航径 实际航径
RNP
包容限制
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En-route RNP 5 Descent RNP 1 Climb RNP 1 Takeoff RNP .3 Approach RNP.5
FAWP RNP.3 DH 200 DH 100 LOW VIS T.O. RVR <200m CAT III
CAAC RNAV 宣贯会, 2004年2月 23
飞行程序设计
依据ICAO PANS-OPS《航行服务程序 -航空器运行》第二卷《目视和仪表飞 行程序设计》(8168文件) 参考FAA、JAA的有关设计规范
CAAC RNAV 宣贯会, 2004年2月
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参考设计规范
欧 洲 航 行 安 全 组 织 ( Eurocontrol ) 《DME/DME和GNSS区域导航终端区设计指导 材料》 美 国 FAA 指 令 8260.3《 终 端 区 仪 表 程 序 》 (TERPS) 美国FAA咨询通告AC120.29《批准I类和II类进 近标准的准则》 美国FAA指令8260.45A《终端区进场区域设计 准则》 FAA指令8260.48《区域导航设计准则》
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FB TURN
导航性能
CRZ FL350
CLB FLT4567890 OPT REC MAX FL370 FL390
GPS PRIMARY
Sensor
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<REPORT UPDATE AT *[ ] BRG /DIST ---° /----.- TO [ ] PREDICTIVE <GPS GPS PRIMARY REQUIRED ACCUR ESTIMATED 2.1NM HIGH 0.16NM GPS PRIMARY 14
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实施RNAV的可行性
具备RNP/RNAV的航空器
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
00 02 04 06 08 10 12 14 16 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 18
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保护区的设计
副区 IAWP 主区 IWP
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在FLY-OVER 点转弯
30° Max
c ATT
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DME/DME的定位区域
30°
60°
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国外发展情况
美国: 美国许多机场都提供基于GPS的RNAV程序; 出台了一系列有关RNP的规章标准; 基于GPS的RNAV/RNP程序是美国飞行程序 的发展方向; FAA将在20年内完全过渡到RNP程序。
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% RNAV & RNP % RNP
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RNAV/RNP的优点
航迹选择灵活 减少飞行距离 便于驾驶员操作 减少陆空通话,减轻管制员、飞行员工 作负荷
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RNAV/RNP的优点
促进航路和终端区容量的增加 有效地利用机载设备和有限的空域和导 航资源 保证飞行安全和运行正常性 提高航空公司运行效益
DT
VT= D1 - Dcos (+)
DT= DTTcos()
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VOR/DME 保护区宽度
XTT 计算
起始、中间进近
1/2 AW = MAX( 2NM, 1.5 XTT + BV) BV : 1NM
最后进近,复飞
1/2 AW = MAX( 1NM, 1.5 XTT + BV) BV : 0.5NM
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中国民航的RNAV/RNP发展战略
中国民航将来的飞行程序服务也将以 RNAV/RNP作为重点,逐步取代现有的传 统程序。 根据我国现有的导航设施布局情况和卫 星导航使用政策,基于VOR/DME和 DME/DME的RNAV是目前现实可行方式。 使用GNSS的RNAV和小RNP值(0.3或以下) 程序则是今后研究的重点。
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终端区
2000
欧盟战略发展计划
2005 2010 2015
传统的 SIDs/STARs RNAV SIDs/STARs RNP RNAV 在某些机场强制 性 RNP RNAV 在所 有机场强制性
NDB VOR DME GPS SBAS GBAS
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区域导航飞行程序介绍
中国货运航空公司
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内 容
1.一般介绍 基本概念 背景和运行优点 国内外的发展情况 飞行程序设计 数据库编码 2. 天津和北京的区域导航飞行程序 3. 实施规定
CAAC RNAV 宣贯会, 2004年2月 2
基本概念
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航路点
飞越航路点 符号
:
旁切航路点 符号
:
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VORDME : ATT 计算
VOR/DME
ADT :沿航迹DME容差 AVT : 沿航迹 VOR 容差
D1
ADT D DTT 标称航迹 D2