飞行理论图解 · 仪表飞行程序

PBN 概念图解

性能导航 · RNAV · RNP

从"装什么设备"到"达到什么性能"
PBN 把天空从按台飞行变成按需飞行

95% 飞行时间达标 · RNP 有 OPMA · RNAV 没有

PBN(基于性能的导航)用明确的性能需求替代设备要求:只规定精度、完整性、可用性、连续性和所需功能,不考虑实现方法。三要素是导航设施、导航规范、导航应用;RNAV 与 RNP 的关键区别是机载性能监控与告警(OPMA)。本页把 PBN 的概念框架一次讲清。

01 PBN 是什么

定义 · 优点 · 从传感器到性能

传统导航 · 按传感器 · 规定要装什么设备(型号) · 航路 / 程序依赖特定传感器 · 系统每改进 → 改传感器要求 · 空域利用受台址限制 · 各区域标准不一 画外音:装什么设备 转向 PBN · 按性能 · 用明确的性能需求替代设备要求 · 只规定:精度 · 完整性 · 可用性 · 连续性 · 所需功能 · 95% 飞行时间内满足规定精度 · 只明确导航要求,不考虑实现方法 · 多组全球导航规范,简化审批 画外音:达到什么性能 PBN = 用明确的性能需求替代设备要求 规定在指定空域或沿 ATS 航路、仪表程序的系统性能:精度 · 完整性 · 可用性 · 连续性 · 所需功能
定义
基于性能的导航(PBN):用明确的性能需求替代设备要求
规定什么
在指定空域内、或沿 ATS 航路与仪表程序的系统性能:精度、完整性、可用性、连续性、所需功能
95% 要求
95% 飞行时间内满足规定精度;标志由基于传感器导航转向 PBN
实现方法
只明确导航要求,不考虑实现方法
优点
减少维护特定传感器航路和程序的需要、降低成本;无需为每次系统改进规定特定传感器要求;更有效利用空域(航路布局、燃油、减噪);明确 RNAV/RNP 使用方式;提供多组全球导航规范,简化运营人审批

02 三要素

导航设施 · 导航规范 · 导航应用

导航设施 陆基 · 星基 · 自主 提供导航信号 / 位置来源 导航规范 RNAV 规范 · RNP 规范 对航空器和机组的要求 适航与运行批准的基础 导航应用 按已定空域概念,对航路、程序或指定空域应用某导航规范和设施 导航设施 + 导航规范 → 导航应用 = PBN 运行三要素
三要素
导航设施 + 导航规范 + 导航应用
导航规范
描述特定区域导航的性能要求;是对航空器和机组的要求;是适航与运行批准的基础
规范分类
RNAV 规范RNP 规范 两类
导航应用
按已定空域概念,对航路、程序或指定空域应用某导航规范和设施

03 导航设施

陆基 · 星基 · 自主

陆基 VOR · DME 等 陆基台站(VOR / DME) 星基 GNSS:GPS · GLONASS 等 卫星信号 → 机载接收机 自主 惯性导航系统等 航空器 机载惯导 INS 不依赖外部信号 · 自推算位置
陆基
VOR、DME 等地面导航台
星基
GNSS(全球导航卫星系统),含 GPS、GLONASS
自主
惯性导航系统等,不依赖外部信号

04 RNAV 与 RNP

任意希望路径 · OPMA 监控告警闭环

RNAV 区域导航 无 OPMA WP1 WP2 在陆基台覆盖内 / 自主能力限度内 / 两者配合下,按任意希望路径飞行 不含机载导航性能监控与告警 不显示是否达标 RNP 区域导航 含 OPMA WP1 WP2 OPMA 监控与告警 性能是否达标? 达标✓ 显示 · 不达标✗ 告警 RNP = RNAV + OPMA 能显示是否达标 · 不达标即告警
RNAV 系统
陆基导航台覆盖内、或自主导航能力限度内、或两者配合下,按任意希望路径飞行
RNP 系统
支持机载导航性能监控与告警(OPMA)的区域导航系统
关键区别
RNP 含机载监视与告警导航性能要求、能显示是否达标;RNAV 不含
关系
RNP = RNAV + OPMA(机载导航性能监控与告警)

05 基本导航功能

位置 · 距离方位 · 地速时间 · 数据库 · 故障提示

NAV · 主视野航行显示器 正在使用航路点 航迹 BRG · DIS 045° · 12.4 NM GS · ETA 240 kt · 00:12 NAV DB 数据存储 · 现行有效 SENSOR FAULT 传感器故障提示 持续显示航空器位置 (相对主视野航行显示器航迹) 显示至正在使用航路点的距离和方位 显示至正在使用航路点的地速或时间 导航数据存储功能 正确提示 RNAV 系统,含传感器故障
① 位置
持续显示航空器位置(相对主视野航行显示器航迹)
② 距/方位
显示至正在使用航路点的距离和方位
③ 速度/时间
显示至正在使用航路点的地速或时间
④ 数据库
导航数据存储功能
⑤ 故障提示
正确提示 RNAV 系统,含传感器故障

06 运行基本要求

RNP 运行 · RNAV 运行

RNP 运行 机载系统 满足相应 RNP 导航规范的功能和性能,且必须具备 OPMA 导航数据库 须现行有效 · 基于 WGS-84 坐标系统 人员 资质要求 · 实施要求 RNAV 运行 机载系统 满足相应 RNAV 导航规范 的功能和性能 对比:RNAV 只要求机载系统达标;RNP 还要求 OPMA、数据库现行有效(WGS-84)与人员要求
RNP · 机载系统
满足相应 RNP 导航规范的功能和性能,且必须具备机载导航性能监控与告警(OPMA)
RNP · 导航数据库
现行有效、基于 WGS-84 坐标系统
RNP · 人员
资质要求、实施要求
RNAV · 机载系统
满足相应 RNAV 导航规范的功能和性能

注 · CDFA 连续下降运行与 RNAV/RNP 进近程序布局见《仪表进近图读解》《机场进近程序图解》。