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。

（四）VOR平行模式
这种模式在一些单元上很少使用。

在飞机向背VORTAC时，这允许CDI显示直线(不是角度的)偏差。

它是由于飞行员在所选的一个固定距离处(如果想要的话)偏移一个选择的航向或航线而得名的。

VOR平行模式和直接把一个航路点放在VORTAC上有相同的效果。

一些飞行员为了附近的VORTAC之后的航线更加平滑，在利用他们的自动驾驶导航跟踪功能时选择VOR平行模式。

四、RNAV区域导航的应用现状（张浩，张培帆）
区域导航技术最早应用于航海。

海上船舶通过接收多个导航设备的长波信号，在航图上计算出船舶的位置，确定航行方向。

新的导航源的投入使用，导航精度的提高使区域导航技术在航空上得到进一步的发展。

在国内有许多研究者对航路导航进行了细致研究，如针对京沪航路，韩松匝等在总结Reich模型和相关文献基础上，对未米京沪平行区域导航航路的建议系统的侧向间隔确定、碰撞风险问题及2种方案下的管制员干预情况进行了分析研究，通过分析
肯定了平行航路间隔的安全性，隋东等在国际民航组织的DMED／ME导航精度计算方法的基础上，根据我国国情，考虑了WGS．84坐标与BJ54坐标之间的坐标误差，修正了XTT和ATT的计算方法。

借助Maplnfo工具软件，确定了京沪区域导航平行航路的DME ／DME定位有效区域。

左凌等也结合京沪平行航路所采用的航路技术标准对区域导航精度与有效覆盖范陶进行计算分析，将高精度航空地理信息数据与MapInfo配合使用，分析出沿航路各DMED／ME的有效覆盖范F聊和可实施区域导航的区域，得出在不增加地皿导航设施的情况下，京沪航路周罔区域足可以实施以DMED／ME为导航设符的方式，航路技术标准为RNAV／RNP一4的平行区域导航航路。

这些研究为区域导航在我国的实际应用提供了保障与理论基础。

区域导航的实施应用必须经过系列的准备工作，必须满足相应条件的前提下方可实施，有数据表明，世界运输机队中百分之七十以上的飞机具有RNAV能力，百分之五十以上的飞机具有RNP能力，我国的民航机队甚至高于这一比例。

随着机载电了设箭能力的捉高，同外许多机场已经使用了RNAV飞行程序，已经形成成熟的规范和标准，也提供了国外的成功经验以作借鉴，为我国RNAV飞行程序的应用提供了基础保障。

导航源精度足影响区域导航精度的主要因素，我国现在普遍采用的是北京54坐标系，因此必须对提供区域导航的全部导航台点、跑道和重要障碍物按照wGS84坐标系重新进行实测，并将其与北京54坐标系的差异进行分析比较。

日前可用于区域导航的信号源主要包括：V0R／DME、DME／)【ME、GNSS(包括美国的wAAS、欧洲wBSA、日本MFSAT 等)、INS／IRS等，其中DME／DME信号源导航精度低于GNSS，高于VOR／DME，实施区域导航的条件是空域内必须合理分布足够的 DME台 (至少为两个或以上的DME)。

在DME台分布不理想的地区，可以考虑采用VOR／DME方式。

除此之外，区域导航的实施还必须经过飞行程序设计、数据库编码、飞行程序审定、模拟机试验、试飞、飞行校验、实施规定和应急方案等各个程序，在这些环节中，人员培训极为关键，中国民航在引入区域导航等概念之时，应该为管制员与飞行员在国内外的训练科日中设置相应理论以及实训环节，对运行机场的管制员和飞行员进行相关考核，并使这些程序制度化、模式化，从而完成传统导航向区域导航在人员观念、素质上的过渡，传统飞行程序向RNAV新程序转变奠定基础。

在区域导航的技术应用方面，我国已经进行了以下尝试：从2003年2月天津滨海国际机场成功试飞区域导航程序，到同年6月，首都国际机场成功试飞区域导航程序、2007年 1月广州白云国际机场近区域成功试飞区域导航程序等，都验证了新程序的可用性。

以上机场的成功试飞，既为我国实施区域导航的技术可行性提供了证，也为区域导航向全国各机场进一步推进积累了宝贵的经验。

日前，区域导航技术已经在全世界范围内广泛应用于航路和终端区。

随着机载电了设备能力的提高，国外许多机场已经实施区域导航飞行程序，有效增强了飞行的安全性和空域的使用率，也为区域导航飞行程序的应用提供了基础保障。

如前文所述，实施区域导航可减少成本提高效益，减少环境污染，区域导航技术的实施是航空飞行设计领域的一场革新，它将会给中国民航飞行和管制方式带米革命性的变革，对于提高运行的安全和效率产生深远的影响，对构建和谐社会也有着极为重大的意义。

五、RNAV区域导航在中国的发展（马滔江，邢益斌）
4月10日4时47分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。

卫星的成功发射，标志着北斗区域卫星导航系统基本系统建设完成，我国自主卫星导航系统建设进入新的发展阶段。

北斗卫星导航系统是中国独立发展、自主运行，并与世界其他卫星导航系统兼容互用的全球卫星导航系统。

北斗卫星导航系统除了能够提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务外，还保留了北斗卫星导航试验系统的短报文通信、差分服务和完好性服务特色，是我国经济社会发展不可或缺的重大空间信息基础设施。

目前，北斗卫星导航系统正按照“质量、安全、应用、效益”的总要求，坚持“自主、开放、兼容、渐进”的发展原则，按照“三步走”发展战略，稳步推进。

第一步已实现，从2000年到2003年，建
成了北斗卫星导航试验系统，我国成为继美国、俄罗斯后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

第二步，2012年左右建成北斗区域卫星导航系统，提供亚太地区服务能力。

第三步，2020年左右建成由30余颗卫星组成的北斗全球卫星导航系统。

现阶段，中国民航将首先以陆基系统为主、然后过渡到以星基系统为主，逐步在民用航空实施并推广 RNP/RNAV。

在航路上，建设、优化陆基航路导航设施，实现 VOR/DME、DME/DME 架构为基础的 RNAV-5 航路运行方式；将以 DME/DME 为基础，支持基于陆基导航系统的 RNAV-2 航路运行方式；鼓励使用 DME 设备作为距离测量的信息来源，合理密集布局，加强 DME 台站建设，DME 将逐步作为常规仪表飞行程序设计和区域导航运行的主要基础设施。

目前，我国民航仍以传统的陆基导航方式为主，地面导航台使用方式单一，效能发挥不充分，飞机只能利用地面导航台的不同径向线做向背台飞行，导航台需要设置在航路航线中心。

而西南地区多为山区，地形复杂，在传统导航方式下，地面台址位置受制于航路划设及飞行程序需要，台址选择局限性较大。

六、RNAV区域导航的未来发展（木拉提，安冬）
七、小组感想，心得体会
通过本次小组的共同努力，我们成功完成了RNAV区域导航这一部分的资料收集与汇总，我小组深刻体会到团队协作的力量不可小觑，在此感谢耿老师能够给我们提供一个团队协作的机会，提前感受到大集体里面人多力量大的真的含义。

由于时间仓促，专业知识体系不完善等原因，有不当之处希望得到批评与指正。