遵义机场基于性能导航(PBN)飞行程序的三维呈现

目前飞行程序设计的呈现方式仍停留在二维阶段,表达空间信息不直观,信息量小等缺点。为解决以上问题,本文以遵义机场类精密进近航段为例,选取Google Earth作为三维呈现的平台,应用AutoCAD软件的三维模块绘制跑道、航线和保护区的三维模型,然后用VBA开发工具对AutoCAD进行二次开发,使得AutoCAD中图元能够在Google Earth中呈现,以达到三维显示的效果,为飞行程序设计三维呈现提供新的思路与方法。

基于性能的导航PBN知识简介

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.

基于性能的导航(PBN)发展研究

随着空中交通流量的不断增加,传统导航方式越来越难以应对日益繁忙的航班需求,基于性能的导航(PBN)作为一种新型导航理念正在逐步取代传统导航模式,PBN在全球范围内得到广泛的实施和推广,对于民航事业的发展有着举足轻重的作用。本文首先回顾了传统陆基导航系统的局限性,然后简介了基于性能的导航(PBN)的含义、RNAV、RNP两种规范和导航设施,并指出基于性能的导航(PBN)的优势所在以及在推广实施过程中面临的挑战和难点。

基于性能导航对机场噪声的影响

机场噪声困扰着在机场附近区域生活和工作的民众,降低了人们的工作效率,甚至对身体健康构成威胁。基于性能导航PBN是飞行运行方式的重大变革,其在空中交通管理效率、飞行精准性和安全性以及经济效益等方向已凸显优势。与传统基于陆基导航台的导航方式相比,PBN导航的精度更高,不依赖于地面导航设施,因此航空器的飞行更加自主。基于性能导航PBN通过规划绕离噪声敏感区的飞行轨迹,缩短航空器在机场附近的飞行时间,结合现有的减噪程序CDA等方法,可以达到降低噪声的目的。

基于性能导航的自主完好性监测分析

为满足基于性能的导航(PBN)中所需导航性能(RNP)规范对导航性能监测与告警的要求,设计了基于滤波新息的残差检验法(RCTM)和自主完好性监测外推法(AIME)来进行完好性检测。通过对阶跃故障检测和缓变故障检测的仿真分析,仿真结果表明,RCTM法对于阶跃故障和快变的斜坡故障检测是非常有效的,而AIME法对于慢变的斜坡故障检测具有更好的性能,采用两种方法进行组合的方式,能够提高PBN运行下自主完好性的监测能力。

支持基于性能导航运行的飞行管理系统需求分析

按照通信导航监视/空中交通管理(CNS/ATM)的发展规划,基于性能导航(PBN)运行是减少航路间隔、提高空域容量所需的基本能力,与连续爬升/下降程序结合及与卫星着陆等进近程序无缝衔接,还可降低燃油消耗,提高机场到达率。PBN也是通过全球信息互享实施基于航迹运行(TBO)提升空域总体运行效率的基石。飞行管理系统(FMS)是支持PBN的机载RNP RNAV设备,分析了全球空中航行计划(GANP)的航空系统组块升级(ASBU)实施路线对飞行管理系统的PBN能力需求。

PBN飞行程序设计中障碍物评价辅助软件的开发研究

为了提高基于性能的导航(PBN)飞行程序设计的工作效率,考虑到PBN飞行程序设计的主要工作是用有垂直引导的进近程序障碍物评价面(APV-OAS)来评价障碍物,因此开发的障碍物评价软件具有自动进行障碍物评价工作的功能。经过测试和使用验证,此软件的计算结果正确、精度符合飞行程序设计的要求。此软件,在一定程度上,降低了PBN飞行程序设计的计算复杂度,提高了飞行程序设计的效率。

基于融合点系统下的PBN程序优化研究

随着经济发展,各航空公司日益增多航班次数,而航班的正常率下降、安全运行压力大等一些问题也逐渐显现。航空器频繁改变推力、增大下降角度和调整高度,是作为事故发生率最高的进近着陆阶段普遍采用的梯级下降程序,然而这些动作会增加飞行员的飞行过程中的负担。对此文章提出了连续下降进近的最佳运行方式。并对某机场在进场和起始进近航段设计了融合点进近程序,确定了程序的相关参数。利用融合点概念完善程序设计,为提高管制员发出指令的准确性和程序运行效率提供了依据。

差分卫星导航着陆系统的多径误差抑制

随着基于性能导航(RNP)飞行程序的成熟发展,多径误差抑制在差分增强系统中的影响也日益凸显。采用伪距频间组合差与伪距与载波相位组合差的方法分析了多径效应对类精密进近造成的误差影响。采取空域以及窄相关器多径抑制方法,减小测距容差,其结果完全满足RNP类精密进近的着陆要求。

BDS/GPS组合的H-ARAIM PBN和ADS-B应用可用性评估

水平-先进接收机自主完好性监测(H-ARAIM)属欧美大力发展的新型机载自主卫星导航完好性监测技术。从H-ARAIM的基于性能的导航(PBN)和广播式自动相关监视(ADS-B)应用方法出发,基于美国全球卫星导航系统(GPS)和中国自主北斗卫星导航系统(BDS)组合系统,综合考虑不同卫星故障概率、不同星座故障概率、不同星钟星历误差配置以及不同星座配置,全面仿真评估了H-ARAIM的PBN和ADS-B应用全球可用性,结果表明:卫星和星座故障概率变化,对水平保护级(HPL)结果的影响不足0.1%,PBN和ADS-B均可实现全球100%可用性;星钟星历误差变化,会导致较大幅度的HPL变化,最大值可达20 m,但对PBN和ADS-B应用可用性没有显著影响;不同星座配置会对全球和亚太区域平均99.9%HPL结果及PBN和ADS-B应用可用性产生显著影响,HPL变化幅度达到32 m,可用性随星座配置不同而变化,最差可降低到96%。所取成果可为北斗民航应用提供坚实的理论参考和可靠的技术支撑。

陆基区域导航系统完好性和连续性分析

基于性能的导航(PBN)运行对航空器机载导航系统的性能提出了一系列的要求,例如精度、完好性、连续性和可用性等要求。从PBN技术的包容完好性和连续性要求出发,提出了基于陆基导航的区域导航系统的符合性分析方法与步骤,并结合故障图表,分别对单系统和双系统配置下系统的完好性和连续性进行了详细的计算,设计了能够满足所需导航性能RNP 1.0要求的区域导航系统配置结构。

PBN技术在银川河东机场的应用

论文介绍PBN的概念及组成,对RNAV和RNP概念进行了阐述和比较,进而分析了PBN技术与传统导航之间的不同,提出了PBN技术的六大优势,最后根据PBN技术在银川河东机场的应用现状,重点介绍和分析了PBN技术在不同飞行阶段的作用及优势。

基于Auto CAD的PBN程序评估辅助软件开发研究

PBN(performance based navigation)飞行程序在国内运输机场应用广泛,PBN飞行程序设计的工作难点是最后进近航段障碍物评估,为了提PBN飞行程序设计的工作效率、降低出错率,本文将基于目前飞行程序设计常用的工作平台auto CAD,建立障碍物评估模型并研究开发能自动生成最后进近航段保护区、能自动进行障碍物评估的辅助软件,使用某机场数据进行测试,经过测试验证,此辅助软件的计算过程正确、计算结果的精度符合要求。

基于Bessel大地主题算法的飞行程序航路参数计算

为解决PBN飞行程序设计中航路参数计算问题,分析飞行程序设计中的要素和条件,采用贝塞尔大地主题算法计算航路点参数;并对其计算精度进行分析。以我国南方某机场进近程序为例,进行航路点正反验算。结果表明,该方法简单实用、计算精度高;且能将精度误差缩小到导航规范允许误差范围之内。

平行航路侧向间隔安全评估研究

为解决基于性能导航(PBN)的平行航路安全性问题,提高碰撞风险模型的精确度,建立以椭球体为原型的Event侧向碰撞优化模型。分析在不同所需导航性能(RNP)条件下的碰撞风险随侧向间隔变化的情况,从侧向碰撞风险的角度评估PBN的平行航路安全性。结果表明:改进后的模型比原长方体模型更加精确,采用A380作为算例计算出的碰撞风险为1.24×10-9起事故/飞行小时;当航空器的导航性能优于RNP2时,可在不增加空域的情况下满足侧向碰撞风险的要求,建立平行航路。

应用Monte-Carlo算法的厦门高崎机场进近管制区容量评估研究

为了对建立了基于性能的导航(PBN)飞行程序的厦门高崎机场的进近管制区进行容量评估。本文采用Monte-Carlo算法,根据厦门高崎机场PBN飞行程序的特点进行了程序分析和数据收集,建立了以中间进近定位点(IF)为原点的Monte-Carlo计算模型,验证了此模型对基于PBN飞行程序的进近管制区进行容量评估的可行性。

北斗二号在中国民航空管领域应用浅谈

通过介绍"北斗二号"导航卫星系统的发展及特点,结合我国民航新一代空管系统对卫星导航的需求,浅谈其在空管通信、导航、监视方面的应用前景,并对推进其在民航领域的应用提出了思考与建议。

机场实施RNP运行的探索

PBN(基于性能导航)作为中国民航大力推广应用的导航新技术,近几年,越来越多的机场启动PBN项目,实施RNP运行。本文从PBN的基本知识、PBN项目实施步骤、航图标注、运行实施风险、存在的问题和解决措施、注意事项及建议等几个方面,进行探索和总结,期望能给同行起到借鉴作用,以便降低安全风险,顺利实施RNP运行。