PBN

更新时间:2023-10-26 15:11

PBN(Performance Based Navigation)基于性能的导航。PBN是指在相应的导航基础设施条件下,航空器在指定的空域内或者沿航路、仪表飞行程序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。

综合介绍

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。PBN飞行程序可以利用两类基本导航规范:区域导航(RNAV)和所需导航性能(RNP)。在PBN技术背景下,航空器的定位和引导将综和发挥机载设备和星基、陆基设备的导航能力使航空器可以沿任意期望的航迹运行。

PBN 概念明确了特定空域概念下拟实施的运行,对航空器 RNAV 系统的精度、完好性、可用性、连续性和功能性等方面的性能要求。PBN 概念标志着由基于传感器导航向 PBN 的转变。导航规范中明确了性能要求,以及可选用于满足性能要求的导航传感器和设备。这些导航规范制定得非常详尽,便于为各国和各运营人提供具体的实施指导,促进全球和谐统一。

在 PBN 中,一般的导航要求是依据运行要求来规定的。然后,运营人对能够满足这些要求的可选技术和导航服务进行评估。因此,运营人有机会选择一种更具成本效益的方案,而不是一个作为运行要求的一部分强加的解决方案。只要 RNAV 系统能够提供预期性能,技术的日新月异不要求对运行本身进行重新审查。作为国际民航组织未来工作的一部分,预计将评估其他满足导航规范要求的方法,并在适当的时候纳入适用的导航规范。

与基于导航传感器制定空域和超障准则的方法相比,PBN 具有下述优点:

(a)减少维护特定传感器航路和程序的需要,并降低相关成本;

(b)无需为导航系统的每次改进规定特定传感器运行要求,从而避免高昂的成本支出;

(c)便于更有效地利用空域 (航路布局、燃油效率及减噪);

(d)明确 RNAV 系统使用方式;

(e)提供一组供全球使用的数量有限的导航规范,简化运营人的运行审批程序。

在空域概念内,PBN 要求将受到通信、监视和空中交通管理环境、导航基础设施,以及为满足空中交通管理应用所需的功能和运行能力的影响。PBN 性能要求还要取决于可以使用哪些可恢复的、非RNAV 导航方法,以及需要何种程度的冗裕度以确保功能的连续性。

RNAV 和RNP系统基本是相似的,主要区别在于机载性能监视和告警要求。包含机载导航性能监视和告警要求的被称为 RNP 规范,无这类要求的则为 RNAV 规范。能够满足RNP规范性能要求的区域导航系统被称为 RNP系统。

运行要求

传统陆基导航方式下,飞机是通过接收陆基导航设备发送的导航信号沿地面导航台进行向台或背台飞行。区域导航(Area Navigation,RNAV)是通过陆基或星基导航信号的更新,使用飞机的惯导系统连续定位,达到沿任意期望的路径飞行的能力。RNAV和RNP的精度都以海里数表示,即在95%的飞行时间内应达到的导航精度,除此之外,RNP还要求机载导航系统确保飞机在99.999%的飞行时间内保持在一个较大的安全容限区域内,安全容限区域的水平数值是2倍的RNP精度值。常用的RNP精度值为10、5、4、2、1、0.5、0.3,甚至0.15,数值越小,精度越高。RNAV对机载设备导航性能监视和告警没有要求,而RNP包括了对机载设备导航性能监视和告警的要求,并能向飞行员显示是否达到了预定运行要求。

分类情况

基于性能导航(PBN)规定了航空器在指定区域内或者沿ATS航路、仪表程序飞行的系统性能要求,包括导航的精度、完整性、可用性和所需功能。PBN规定的RNAV系统沿ATS航路运行的精度要求有RNAV5(+/-5NM)、RNAV1/RNAV2(+/-1NM)。获得中国民航局RNAV5的批准可以在欧洲B-RNAV空域实施运行,获得中国民航局RNAV1

航路运行

RNAV5一般用于陆地航路飞行。要获得RNAV5的运行批准,首先机载RNAV系统必须满足RNAV5航路运行的性能要求。

(1)系统能力:在RNAV5运行中,RNAV导航设备可以自动确定飞机位置,导航设备可以通过VOR/DME、DME/DME、INS或IRS、GNSS(GPS)其中的一种或多种导航源实现定位,建立预定的航迹。

(2)精度:RNAV5要求飞机在95%飞行时间内,航迹误差(横向和纵向误差TSE)不超过正负5NM,此误差包括导航信号源误差、机载接收机误差、显示系统误差和飞行技术误差(FTE)。

(3)可用性和完好性:单套的RNAV系统就满足RNAV5可用性和完好性的最低要求。

(4)机组对系统进行监视,当RNAV某系统部件失效时转为地基导航设备(VOR、DME、NDB)进行导航。

(5)功能要求:导航显示、水平偏离显示和满足RNAV5的失效指示满足适航要求。

(6)导航系统使用限制:批准运行的飞机不使用独立的INS和GPS,符合适航的要求没有运行限制。

运行标准

获得RNAV1/RNAV2运行批准的飞机,机载RNAV系统满足RNAV1和RNAV2终端区和航路运行的性能要求。使用区域导航系统还必须满足以下要求:

(1)飞行机组成员必须按照批准的训练大纲完成训练,并在所使用的系统上完成飞行检查合格并获得资格。

(2)机载RNAV设备符合ATS的导航精度和运行性能要求。

(3)两套机载RNAV设备必须运行正常,符合MEL放行标准。

(4)使用机载导航数据中的航路点、航路和终端区程序运行。

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