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PBN期末复习与学习 一、PBN概述
1.1 PBN概念组成
1、基于性能的导航(Performance Based Navigation,PBN)指在相应的导航基础设施条件下,航空器在指定的航路、仪表飞行程序或空域飞行时,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。
2、PBN的引入体现了航行方式从基于传感器导航到基于性能导航的转变。 3、PBN是ICAO在整合各国RANV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。
4、PBN运行的三个基本要素:导航设施、导航规范和导航应用
5、PBN优势:1)有效促进民航持续安全、提高飞行品质;2)增加空域容量;3)减少地面导航设施投入;4)提高飞行效率和计划的可预见性;5)改善节能减排效果;6)为我国从航空大国向航空强国迈进打下关键的技术基础。
1.2 导航规范
1、PBN基于两个基本导航规范:RNAV规范和RNP规范
2、RNP与RNAV区别:RNP是一种支持机载导航性能监视和告警的RNAV系统。
RNP/RNAV X,其中X均表示在空域、航路或程序范围内运行,航空器至少在95%的飞行时间里可以达到侧向导航精度(海里计)。
1.3 导航设施
1、目前RNAV使用的主要导航方式:
2、RBP达到导航精度主要依靠:高精度卫星导航系统和飞机机载导航设备自身导航能力,性能指标:精度、完好性、可行性、连续性
3、FMC确定RNP值依据:
二、航路点容差
航路点类型:1)Fly-over(飞跃航路点): ;2)Fly-by(旁切航路点): 1)航路点容差包括:沿航迹容差(ATT)和偏航容差(XTT)
ATT由NSE决定,XTT由NSE和FTE决定 RNAV(GNSS):ATT=0.8*XTT
RNP:XTT=RNP值=TSE值,ATT=0.8*XTT
4:总系统误差(TSE):导航系统误差(NSE)、航径定误差(PDE)和飞行技术误差(FTE)的平方和根。
义
三、PBN程序设计概述
3.1 确定最短稳定距离
目的:防止设置的转弯航路点间距离过进,造成RNAV系统可能错过航路点,从而须考虑连续两个转弯航路点间的最小距离。
1、类型(四种航路点顺序与一种特殊情况) 1)两个fly-over
2)前fly-over,后fly-by 3)两个fly-by
4)前fly-by,后fyl-over 特殊:“DER至第一个航路点”
2、最短稳定距离表的组织参数:1)单位(SI/非SI);2)航路点类型;3)坡度(150,200,250)
3、确定最短稳定距离的参数:
1)进近程序空速和离场程序空速 2)坡度:进近航段(250或30/S),复飞航段(150),离场(150至305m(1000ft),之后200至915m(3000ft),之后250);
4、模型与算法 1)飞跃转弯 模型:在飞跃点开始转弯,之后以300切入下一航段,在新航向上改出转弯,考虑10s该坡度时间
算法:A=L=L1+L2+L3+L4
2)旁切转弯
模型:保持转弯半径不变的水平转弯,L1为航路点和转弯起始点之间距离,L2为考虑5s建立坡度时间
算法:L1=r*tan(Q/2);L2=c*V/3600,B=L1+L2 5、举例
1)两个fly-over:A1
2)前fly-over,后fly-by:A1+B1 3)两个fly-by:B1+B2
4)前fly-by,后fyl-over:B1 5)特殊:“DER至第一个航路点”:DER到一个航路点的最早转弯点至少3.5KM
3.2 航径终止码
目的:将进、离场及进近程序转换成航径终止代码,以便于导航系统能判读和使用该编码。
组成:两个字母,第一个表示航径类型,第二个表示航段在何处终止。 1、类型:ARINC 424中有23种,其中RANV接受11种加额外的IF,RNP接收4种(IF,TF,RF和HM)。
1)IF(Initial fix, 起始定位点): 2)TF(沿航径飞至定位点):第一个航路点可以是前一航段终止航路点,也可以是起始定位点(IF)
3)DF(直飞至定位点)但前位置直飞至定位点/航路点 4)CA(飞至某高度的航径) 5)CF(飞至定位点的航径):沿指定航向至定位点/航路点
6)FA(从定位点至某高度的航向) 7)FM(从定位点至手动终止的航向) 8)HM(至手动终止的等待/直角航线) 9)RF(沿固定半径至定位点) 10)VA(至某高度的航向) 11)VI(至某切入点的航向) 12)VM(至手动终止点的航向)
3.3 RNAV中“T”和“Y”程序设计
基本构成:不超过三条的起始进近航段+中间进近航段+对正跑道的最后进近航段。 1、一般规定
1)居中的起始进近航段可从IF开始;如果一侧或两侧没有IAF,则不能全向直接进入,可在”IAF”设置等待航线;
2)为便于下降和进入程序,可提供终端进场高度(TAA);
3)IAF,IF和FAF均为旁切航路点。复飞段起始于飞跃航路点(MAPt),终止于等待定位点(MAHF),对于转弯复飞,可设置复飞转弯点(MATF); 2、起始进近航段
1)对正:允许从任何方向直接进入,偏置
IAF进入应保证IF处航迹调整在700-900之间;侧方IAF进入程序绕IAF扩展1800,以满足进入程序需要;在IAF转弯大于1100时,应从第1/2扇区进入。
2)长度:A-E类最佳9.3km(5nm),满足
最短稳定距离,TRD计算如前所述;
3)下降梯度:最佳4%,最大8%(A-E);
由TRD计算,而非航段长度(下降梯度也是);
4)进入高度:从半径为46km(25nm)扇区的MSA或TAA进入;
5)其他:三个起始航段均可用,则无需使用反向程序,若一边不能使用,可在IAF
设置直角航线;任何IAF位置均可设置等待航线。
3、中间进近航段
1)对正:最好对正最后进近航段,若在FAF转弯,不得大于300; 2)长度:转弯部分(最小稳定距离)+连接FAF部分(不小于2NM); 4、最后进近航段
1)对正:最好对正跑道中线,否则按一般准则 2)长度:A-E最佳9.3km(5nm) 3)下降梯度:一般准则
5、MAPt的位置:若最后进近航段对正跑道中线,则MAPt应位于入口或之前;若没有对正,MAPt最佳位置为最后进近航迹与跑道中线延长线交点,见图。若超障要求MAPt离FAF更近,不应远于OCH与标称的5.2%或30下降梯度相交位置。
3.4 终端进场高度(TAA)
1、总则:1)每个RNAV仪表进近程序的机场应设置TAA,与“T”或“Y”相关;2)TAA基准点为IAF或IF的RANV航路点,区域以46km(25nm)的圆(区分:传统为归航台);3)取值以区域内最高障碍物标高至少加300m(1000ft)MOC,结果以50m(100ft)向上取整;
2、结构:1)标准布局包括:直线、左侧、右侧;2)区域边界由半径以46km(25nm)的圆弧确定,圆弧分别以IAF为圆心或分别以侧方IAF或IF为圆心(没有中间起始航段),如图。
3、“阶梯下降弧”规定:每个TAA限设一条阶梯下降弧;为避免子扇区过小,阶梯下降弧距圆弧中心定位点和25NM的TAA边界均不小于19km(10nm);
4、缓冲区:一般9km(5nm),若缓冲区内障碍物高于TAA内障碍物,则应选取障碍物作为计算TAA的基准高;
5、公布:进近图的平面图,自基准点(IAF或IF)方向标出TAA。