PBN让飞行更安全更灵活
9月16日,一架中国国际航空股份有限公司(Air China Limited,简称“国航”)波音737-800飞机运用RNP APCH飞行程序,从敦煌机场腾空而起,经过30多分钟的验证飞行,平稳降落在敦煌机场。记者坐在飞机上,随同飞行机组,共同见证了敦煌机场RNP APCH飞行程序验证试飞成功。
RNP,属于PBN(基于性能的导航)的基本导航规范之一,是利用飞机自身机载导航设备和全球定位系统引导飞机起降的新技术。目前,我国已经在内蒙古鄂尔多斯机场、海南三亚机场、宁夏固原机场、青海西宁机场等多个机场,实现了RNP APCH运行。
为飞行安全加上“双保险”
“PBN飞行程序减轻了飞行机组的操作负担,提高了运行效率。”参加此次验证飞行的国航波音737机长告诉记者。
PBN飞行程序包括RNP和RNAV(区域导航)两类基本导航规范。运行PBN,只需要在飞机上完成相应的导航设备改装,飞行员就能使用卫星导航系统,让飞机在任意两点之间沿着精准定位的航路飞行。传统导航,则需要接受地面导航台信号,其航路和飞行程序受到地面导航台布局与设备制约。相比较而言,PBN飞行程序减小了对于地面导航台的依赖,飞行精确性高。在运用PBN进行导航的飞行过程中,飞行员操作简单,更多的是起监视机载设备的作用。
“敦煌机场以后会有传统导航和PBN导航的‘双保险’了,安全更有保障了”。敦煌机场RNP程序验证试飞成功,甘肃机场集团董事长孟凡生很高兴。此次试飞成功后,程序将交由中国民航局审批,经审批同意之后的RNP APCH程序将会作为敦煌机场的公共导航程序公布。也就是说,以后执飞敦煌机场的各个航空公司的飞机,只要装载了相应的机载设备,就能在包括航路、终端区和进近着陆的所有飞行阶段使用RNP程序。
程序试飞成功后,受益的不仅有机场,还有航空公司。“在敦煌机场运行RNP APCH新技术,不仅能够全面改善敦煌机场的运行环境,还能增强航空公司的飞行安全水平。”民航西北地区管理局航务处处长景俊奇说。
可观的经济效益
敦煌机场RNP APCH飞行程序,是由中国民航科学技术研究院(简称“航科院”)自主设计的。从2005年起,航科院曾先后参与我国内蒙古鄂尔多斯机场、海拉尔机场,四川达州机场,宁夏固原机场,甘肃金昌机场、张掖机场,青海西宁机场等多个机场的PBN飞行程序设计。
“在我国地势复杂的西部地区运行RNP程序,可以解决我国西部部分地区导航设施不完善、投资成本大的问题。”航科院PBN飞行程序设计中心主任何运成介绍说。
目前我国东部和中部繁忙机场主要运行RNAV程序,它可以减少陆空通话量,缩短飞行距离,也降低了运行成本并改善航路拥挤的现状。虽然和RNP程序相比,RNAV程序缺少对机载设备实现监视和告警功能,但是我国运行RNAV程序的繁忙机场大多实现了二次雷达覆盖。
“PBN程序设计的目的之一,是绕开障碍物而不是飞越障碍物,这样就降低了对飞机爬升性能的要求。”一位民航业内人士说。降低飞机的爬升高度,减少了航空公司的油耗,有利于中国民航节能减排。
增加空域容量
在航科院,记者见到了飞行程序中心设计的西藏林芝机场3D模拟飞行视景画面。在画面上,可以清晰地看到飞机运用RNP飞行时的横向保护区。“我们在设计RNP程序时,已经为飞机的飞行设定了一个告警区域。一旦飞行偏离这个区域,RNP程序就会自动告警。”何运成说。
“PBN程序的应用,提升了航空飞行安全,同时大大提高了机场运行保障的可靠性。”航科院教授王仲介绍说,“PBN程序设计由于不受地面导航设施布局的限制,相比传统程序可以设计出航迹更灵活的航线。”保护区的宽度缩小了,有限的空域范围内可以实施的航线则更多了,有限的机场空域内可以增加的进、离场航线也多了。应用PBN技术,不仅能增加空域的利用率,也能提高机场容量。
加快推广PBN技术
“中国机场的PBN程序应该中国自己来设计。”何运成说。2010年,由航科院设计的宁夏固原机场的RNP程序验证试飞成功,这也是第一次由我国完全自主设计完成的RNP程序试飞。
现在,中国民航PBN技术在PBN飞行程序设计和GPS性能预测等方面拥有了自主知识产权。航科院目前已经具备WGS-84坐标测量、PBN飞行程序设计、程序编码、模拟机验证、模拟机视景制作、RAIM预测、机载导航数据库验证的能力,走在了世界各国推广PBN技术的前端。
根据《中国民航PBN实施路线图》,中国民航的近期目标是到2012年实现PBN的重点运用,中期实现PBN全面应用,远期实现PBN与CNS/ATM(未来空中交通管理系统)整合。现在,中国民航已经在内蒙古鄂尔多斯机场、宁夏固原机场、青海西宁机场、甘肃敦煌机场、广州白云机场等多个机场实现了PBN运行。除了航科院,中国民航的部分地区管理局和中国民航飞行学院现在也具备了PBN飞行程序设计能力,中国民航离《中国民航PBN实施路线图》中设定的近期目标也越来越近了。
“下一步,航科院打算全面接管航空公司的PBN运行支持,为航空公司提供RNP预测。”何运成说,“期望中国民航PBN技术能尽快运用中国的北斗卫星进行导航定位。”