气压垂直导航Baro-VNAV进近程序运行探讨

　　摘要：本文主要对气压垂直导航Baro-VNAV进近程序的概念、设计应用以及运行要求进行探讨。
　　关键字：气压垂直导航，程序，探讨
　　
　　一、引言
　　根据中国民航PBN实施路线图，已明确要求在2016年，全部机场仪表跑道具有RNP进近能力，RNPAPCH程序是目前我国大力推广的RNP进近程序形式。RNPAPCH程序根据其最后进近阶段引导形式的不同又分为只有水平引导的进近程序（LNAV）和有垂直引导的进近（APV）两种方式。水平引导的进近程序是指在从最后进近定位点（FAF）到复飞点（Mapt）的最后进近航段没有下滑引导。垂直引导的进近（APV）程序主要包括LPV和气压垂直导航程序（Baro-VNAV）,LPV是利用卫星增强系统（SBAS），来实施进近，该程序在美国使用广泛。在我国，目前正大力发展气压垂直导航程序（Baro-VNAV）。本文对气压垂直导航程序（Baro-VNAV）设计应用、运行要求进行探讨。
　　二、气压垂直导航（Baro-VNAV）的作用和优势
　　气压垂直导航（Baro-VNAV）是机载区域导航系统功能的一种，向飞行员提供经计算的相对特定垂直航径的垂直引导。该垂直引导是基于气压高度信息，通过两个航路点的气压高度或者通过单个航路点为基准的垂直角度来计算确定垂直剖面。
　　Baro-VNAV的作用和优势：
　　1、可以精确地引导航空器，提高飞行运行安全性。
　　2、提供垂直引导，实施连续稳定的下降程序，减少可控飞行撞地（CFIT)的风险。
　　根据资料统计，传统非精密进近程序在实施仪表气象条件下的飞行过程中存在危险性，可控飞行撞地（CFIT）事故的60%和梯级下降进近事故的47%大多源于下降至决断高度以下时偏离航迹。（如图示）
　　
　　3、减少导航基础设施投资和运行成本，提高运行整体效益
　　Baro-VNAV程序可以在不增加地面导航设备投入的情况下，将飞机引导至最低250英尺的决断高度，使用Baro-VNAV程序的机场可以不必安装昂贵的仪表着陆系统，对于已经安装ILS的机场可以将其作为备份程序。
　　三、气压垂直导航（Baro-VNAV）程序的特点
　　1、Baro-VNAV程序和只有水平区域导航（LNAV)的程序一起使用。LNAV的程序中的最后进近定位点（FAF)和复飞点（Mapt)用于确定保护区。
　　2、Baro-VNAV程序使用最后进近点（FAP)代替最后进近定位点(FAF)。
　　3、使用决断高度/高(DA/H)代替下降高度/高（MDA/H)。
　　4、没有可识别的复飞点（Mapt)。
　　5、使用类似于仪表着陆系统（ILS)的障碍物评价面。
　　6、要考虑低温修正并公布低温限制。
　　7、不使用远程高度表拨正值。
　　四、气压垂直导航（Baro-VNAV）程序航空器机型要求
　　1、系统的性能和功能要求
　　1.1准确性
　　航空器必须符合RTCA/DO-236B的要求。在RNP进离场、进近程序的起始、中间和复飞阶段，至少95%的总飞行时间内，横向总系统误差（TSE)和沿航迹误差必须不大于±1NM。在最后进近阶段，至少95%的总飞行时间内，横向TSE和沿航迹误差必须不大于±0.3NM
　　在进离场、起始、中间进近和复飞阶段，飞行技术误差（FTE)不能超过0.5NM，在最后进近阶段，FTE不能超过0.25NM。
　　1.2完好性
　　由航空器导航设备故障导致TSE超过RNP值两倍，被认为是主要失效情况（10-5/h）
　　1.3连续性
　　如果运营人能够使用其他导航系统，并能安全地飞往适当的机场降落，则失去功能就被认定为次要失效情况。
　　1.4性能监控和告警
　　在进离场、起始、中间进近和复飞阶段，如果不能满足1.1的准确性要求，或者出现横向TSE超过2NM的概率大于10-5，RNP系统（或驾驶员结合RNP系统）应提供告警。在最后进近阶段，如果没有满足1.1的准确性要求，或者出现横向TSE超过0.6NM的概率大于10-5，RNP系统（或驾驶员结合RNP系统）应提供告警。
　　2、气压垂直导航能力
　　Baro-VNAV系统按照FAAAC20-129或FAAAC20-138(或等价标准)批准用于进近运行，并且必须装有垂直偏离指示器（VDI）。VDI的刻度/灵敏度值变化很大，必须配备并使用飞行指引仪或自动驾驶仪系统来跟踪垂直航径。飞行高度偏差在+100/-50英尺内可视为保持在预定VNAV航道上。
　　3、数据库要求
　　机载导航数据库必须包含航路点和相关VNAV信息，如飞行程序的航路点和垂直角度等。
　　五、气压垂直导航（Baro-VNAV）运行要求
　　1、在决断高度(DA)的操作
　　驾驶员/机组应沿着公布的垂直航径飞行，如果在DA不能获得用于继续进近的目视参考，应立即执行复飞程序。
　　2、温度限制
　　非标准温度对Baro-VNAV运行影响很大，所以对VNAV进近有一个温度限制。当温度低于该限制时，不能使用VNAV。温度限制应作为注释出现在航图中。
　　3、VNAV航径模式选择
　　机组必须知道如何选择合适的航径模式，以沿公布的垂直航径飞行。
　　4、使用远程高度表拨正值的限制
　　要求使用当前着陆机场有效地高度表拨正值。如使用远程高度表值，只能执行公布的LNAVMDA标准。
　　5、人工调整
　　如果需要人工调整已存储的高度数据，机组应对程序高度进行相应修改，并改用LNAVMDA的低温修正值。
　　结语：
　　气压垂直导航程序（Baro-VNAV）是飞行运行方式的重大变革，Baro-VNAV的实施能有效地提高飞行运行安全性，减少导航基础设施投资和运行成本，提高运行整体效益。
　　
　　
　　参考文献：[1]基于性能导航（PBN）手册（DOC9613）
　　[2中国民航PBN实施路线图中国民用航空局2009-10

《气压垂直导航Baro-VNAV进近程序运行探讨》

本文由职称驿站首发，您身边的高端论文发表学术顾问

文章名称： 气压垂直导航Baro-VNAV进近程序运行探讨

文章地址： https://www.zhichengyz.com/lunwen/jianzhu/jiaotongyunshu/9489.html