RNP,APCH,(LNAV/VNAV)属于何种进近方式

来源:专题 时间:2016-11-27 11:03:26 阅读:

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RNP,APCH,(LNAV/VNAV)属于何种进近方式(一)
名词解释

RNP RNAV

RNAV是一种导航方式,允许飞机在参考导航系统覆盖范围内,以及在独立的或联合的导航系统的能力范围内,沿任意想要的路径飞行(“ICAO Doc 9613 Manual on Required Navigation Performance (RNP)”)。

RNAV运行基于由地理航路点(用经纬度表示)所定义的导航系统。RNAV仪表程序和飞行路径不需要飞机飞越地基导航辅助设施(参考源系统)。

RNAV系统可以使用由地面参考站进行定位的系统,或独立的惯性参考单元,或星基的GPS。RNAV程序不依赖于地面的导航设施,可以选择最优路径。

RNP基于性能而不是基于特定的设备进行导航,它说明了在一个特定空域内运行所需的导航定位精度需求。RNP并不是新的机载硬件或导航设施,而是建立了一系列描述飞机在指定空域内能够获得的导航性能的参数。

通常有一个描述性的数字附在RNP后面,如RNP-2。这个数字描述了RNP的精度参数,说明了所需的导航系统能够在95%的时间内保持的精度。【RNP,APCH,(LNAV/VNAV)属于何种进近方式】

RNP RNAV在RNP的基础上增加了保护区(2倍RNP),保证飞机在99.999%的时间内在保护区内飞行。

RNP 5的RNAV称B-RNAV,RNP 1的RNAV称P-RNAV。

APV

【RNP,APCH,(LNAV/VNAV)属于何种进近方式】

APV是ICAO对具备垂直引导能力的进近的称呼,APV在2000年5月被引【RNP,APCH,(LNAV/VNAV)属于何种进近方式】

入ICAO标准。APV允许用户使用垂直引导进行稳定的下降操作,而不需要传统的精密进近程序的精度要求。APV性能介于NPA和CAT I精密进近之间,分为APV-1(40m HAL,50mVAL)和APV-2(40m HAL,20mVAL)两类。【RNP,APCH,(LNAV/VNAV)属于何种进近方式】

和LPV同时提供水平和垂直引导。

LNAV、LNAV/VNAV、LPV

LPV、LNAV/VNAV、LNAV都是GNSS RNAV飞行程序。

LNAV(Lateral Navigation)是GPS非精密进近程序。由于没有使用垂直引导,LNAV的进近最低标准高于其它类型的RNAV。LNAV使用400英尺的决断高度,保护区比VOR小。

【RNP,APCH,(LNAV/VNAV)属于何种进近方式】

LNAV/VNAV(Lateral Navigation/Vertical Navigation)是有垂直引导的进近程序,降低了垂直障碍清除(Vertical Obstruction Clearance)要求,使用350英尺或更高的决断高度,1.5英里能见度,556m HAL和50m VAL。

LPV具有水平和垂直引导能力,性能介于ILS和LNAV/VNAV之间,使用250英尺或更高的触地点高度。LPV使用250英尺决断高度,3/4英里能见度(有适当的灯光时1/2英里),40m HAL和50m VAL。

VNAV使用GPS+气压高度表可以完成,LNAV/VNAV和LPV也仅需满足WAAS TSO标准的机载设备支持。

RNP,APCH,(LNAV/VNAV)属于何种进近方式(二)
传统飞行程序与PBN飞行程序

  摘 要:在民用航空上百年的发展历程中,导航方式经历了数次重大变革,而每次变革在提高民用航空安全的同时,也带来巨大的社会经济效益,如今,导航方式又一次出现了革命性的转变基于性能导航(PBN),其代表就是PBN飞行程序,它打破了飞行方式的传统模式,成为了当前最先进的,被中国民航广泛应用的一种新型航行技术。该文介绍了传统飞行程序和存在的缺陷,通过传统飞行程度与PBN飞行程序之间的对比分析,对PBN飞行程序的强大优势与应用前景进行了全面探析。

  关键词:PBN RNAV RNP 飞行程序
  中图分类号:V32 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(a)-0069-01
  1 传统飞行程序
  采用地面导航设备,接力引导飞机,一段连着一段飞行的方法,称为传统飞行程序。
  传统飞行程度按导航方式可以分为VOR/DME程序、NDB程序、ILS程序三大类。从引导方式来进行分类,可分为精密进近程序和非精密进近程序两大类。
  NDB为无方向性无线电信标,是历史最悠久的无线电导航设备。地面NDB台发射无方向性无线电信号,接收该信号,可以引导飞机飞离或飞向该台,但该信号中不包含方位和距离信息,无法确定距离和方位。VOR为甚高频全向信标,是一种近程无线电导航系统。地面VOR台通过天线辐射无限多的方位线或称径向线,每条径向线表示一个磁方位角。因此,接收地面VOR台发出的信号会判断出飞机方位所在,但无法得到距离信息。而作为测距仪的DME设备正好相反,它无法提供飞机的方位信息,却能够监测出测距仪设备与飞机之间的距离。将VOR和DME联合使用,可同时获得方位信息和距离信息。ILS为仪表着陆系统,是用于飞机最后进近阶段使用的导航设备。ILS地面台发射无线电信号,形成航向道和下滑道,通过接收这些信号,可以使飞机沿预定的下滑线飞行,在一些不利于飞行员进行目视参考的较为恶劣的天气条件或者是能见度较低的情况下,可以让飞机以此信号为指导进行最近着陆。
  精密进近程序是在最后进近阶段能够为飞机提供航向道和下滑道信息,引导飞机沿预定的下滑线进入着陆的仪表进近程序。非精密进近程序在飞行过程中只提供航向引导。当飞机呈垂直上升或者下降时,要通过飞行员的手工操作来控制飞机高度,这时对精密进近安全性要求就会更高。
  传统飞行程序都是基于地面台站运行的,具有如下一些难以克服的缺陷:
  1)航段繁多,飞行路线长,航线无法最优化。因为基于地面台站飞行的传统飞行程序,其飞行方式必须是台到台。
  2)无法实现空间利用最大化。导航台附近区域聚集着所有航迹,交叉航线多在导航台上空,而在导航台之外的区域航线很明显的十分稀少。
  3)地形对其构成严重影响。导航信号会因地形偏高而被遮档,使传统冰行程序应用受到限制。
  4)高成本。需要持续维持,因此无论是导航台设备的购买还是维护都会投入高成本,产生高费用。
  5)传统导航设备无法实现高精度。以传统的NDB导航台为例,其误差会在某些情况下甚至大于90 °。
  2 PBN飞行程序
  PBN飞行程序是一种基于性能导航的飞行程序。它的星基导航设备一般会使用使用GPS等等。当航空器沿仪表、航路飞行程序或者是特定空域内飞行时,无论是设备系统的完好性、精确性以及连续性和可用性方面都有很高的性能要求,尤其是功能方面。PBN程序分为两类,分别是所需导航性能(RNP)和区域导航(RNAV)。其中具有告警及自我监视能力的是RNP,在系统性能下降时通过该设备飞机可以进行自我提示,而RNAV则不存在这种能力,它需要相关设备加以配合才能运行。
  PBN飞行程序的命名方法一般多以导航规范和数字的组合形式出现,如RNP4、RNAV2、RNP1等等,其中飞行程序性能要求是由数字来表示的,表达的意思是在95%情况下,以海里为单位,该系统总误差不能超过数字所表示的数值。
  在PBN飞行程序中,用于进近以及着陆阶段导航规范的是RNPARAPCH和RNPAPCH。其中,RNPARAPCH程序属于非共用飞行程序,是针对机型量身定做的,针对性较强,不能移植到其他机型上去。RNPARAPCH程序其主要优势在于它能够有效应对恶劣地形方带来的影响,而其安全性也由于垂直导航的使用大大提高。RNPAPCH采用的是公用PBN终端区程序,实施范围可以针对各种机型。RNPAPCH即可以与垂直导航一起使用,也可以只提供水平引导。
  3 PBN飞行程序的优势
  (1)PBN飞行程序相对传统飞行程序来而言有着明显优势。
  从导航来说,PBN飞行程序已经不再依赖地面导航台,而是通过星基导航来进行航迹规划。它可以不受任何位置与地面导航设施影响,能够有效突破空中区域限制,及时的避开障碍物,灵活而安全的进行飞行。
  (2)PBN飞行程序使用的导航源精度很高,而且定位精度恒定。因此,可使飞机的飞行轨迹更为精确。以定位精度达10米的GPS来说,传统VOR程序就无法与其相比,它会因距离增加而影响其定位精度,定位精度在距离导航台10海里时,会降至300米。
  (3)PBN飞行程序中全球覆盖的导航信号,让地面台站对飞行程序的束缚与限制得以突破彻底摆脱,飞行方法由点到点代替了传统的台到台。这不但使飞行距离大大缩短,还能够轻松的就可以实现平行航路的多个设置,实现了空域利用最大化。
  (4)PBN飞行程序的航迹规划更加简洁、易于操纵。因此,减轻了飞行员和管制员的负担。
  (5)PBN飞行程序中带有垂直引导的进近运行程序,即APV。它能够使导航系统不以地面设备为依赖而为飞机提供垂直引导。这比之传统的没有垂直引导程序的非精密进近程序来说比,其飞机运行安全性会得到高效提升。
  4 结语
  总之,无论是传统飞行程序中的非精密进近程序,还是PBN飞行程序中的APV程序,都存在一定的优势与劣势,如APV程序从安全水平来说无法与传统的ILS精密进近程序相比,但它对飞机通过气压高度表等装置进行垂直引导,其安全性来说比非精密进近程序要高。近年来,PBN飞行程序在提高精密进近能力方面做出了不懈努力,以目前广受关注的GBAS着陆系统为例,它通过地基增强系统(GABS)来增强导航信号,使定位精度得到大大提高。在飞行安全水平方面,GLS已经完全赶超ILS,并在此基础上加强了跑道端服务功能,既无须象ILS系统一样在每条跑道端都安装地面导航设备,也可以在相同时间仅凭一套GLS就能够为附近机场所有跑道端提供服务。由于GLS不用进行定期校验,在维护成本方面也比ILS大大降低。
  虽然目前PBN飞行程序与传统飞行程序均有一定的应用价值,但相信在未来的发展中,会因GLS技术的日臻成熟而得以广泛推广与应用,传统飞行程序终将退出历史舞台。
  参考文献
  [1] 王保强.飞行程序设计工作的组织管理和质量管理[J].空中交通管理,2002(2).
  [2] 周德庆,浅谈飞行程序设计工作[J].空中交通管理,2003(1).

RNP,APCH,(LNAV/VNAV)属于何种进近方式(三)
飞行训练中非精密进近连续下降最后进近CDFA研究

  【摘 要】通过研究非精密进近连续下降最后进近(CDFA)的实施方法,从而达到在实际飞行中降低进近安全风险,减小飞行员工作负荷,提高经济性等目的。

  【关键词】连续下降运行;稳定进近;下降率计算
  非精密进近,它是有方位引导,但没有垂直引导的仪表进近。精密进近,是使用精确方位和垂直引导,并根据不同的运行类型规定相应最低标准的仪表进近。二者之间最大的区别就是,前者没有垂直引导,要靠机组根据飞机离跑道头的距离来计算、检查和调整飞行高度,以控制飞机在规定的“下滑线”上下降。相对于精密进近,非精密进近没有下滑引导,而且方位的引导也不尽精确,因此计划和执行一次非精密进近是飞行中难度较高的科目之一。据统计,60%的CFIT可控撞地飞行事故都发生在非精密进近中下降阶段,航空器在实施非精密进近时的事故率是实施精密进近时发生的事故率的7倍。不过,我们并不能由此简单地认为,非精密进近不安全或其安全系数不高。
  目前非精密进近下降阶段有两种方式:
  (1)阶级下降方式。
  即每过一个STEPDOWN FIX可以直接下到一个较低的高度直到MDA/H。
  (2)连续下降方式。
  直接从起始进近的高度保持类似ILS的剖面以一个恒定的下降率直到MDA/H。
  这两种进近剖面的控制方式的优劣性是显而易见的。
  1.阶级下降方式
  非精密进近有能见度和云高的要求。如果我们按第一种方式进近,那么从理论上来说过了FAF或最后一个STEPDOWN FIX 阶梯下降定位点(SDF)我们可以“立刻”下降到MDA/H,那么在这种情况下我们不可能看到跑道或继续下降所要求的目视参考,并且都是低于正常的下降剖面,所以只有保持平飞直到能以正常的下降率下降至着陆或到MAPT复飞。在某些情况下,最后进近定位点后包括梯级下降定位点,仪表进近程序会公布梯级下降定位点和之后相应的垂直下降梯度。对于最后进近定位点后包括梯级下降定位点的程序,其设计目标是公布一个垂直下降梯度或下滑角度,确保垂直航迹不低于梯级下降定位点的超障高度。
  在《中华人民共和国民用航空行业标准》MH/T4023-2007/ICAO Doc 8168:2006文件中有<目视和仪表飞行程序设计规范>,从这个设计规范里可以找到SDF相关内容。
  2.阶梯下降定位点SDF
  阶梯下降定位点SDF是在一个航段内确认已安全飞越控制障碍物后允许再下降的定位点。在最后进近航段只宜规定一个阶梯下降定位点。除非可提供雷达或DME定位,在这种情况也不应规定多余两个阶梯下降定位点。除非另有规定,在最后进近航段使用阶梯下降定位点应限制在航空器能够同时接收飞行航迹和交叉方位的指示。如果在最后进近航段使用一个阶梯下降定位点,则对有和没有阶梯下降定位点两种情况都应规定一个OCA/H。
  目前非精密进近的最后进近航段设计中,传统的梯度下降是在机场净空剖面基础上设计的,其中有的包含,而其他的则不包含梯级下降定位点(SDF)。按照包含梯级下降定位点的程序飞行(即没有稳定梯度下降的飞行)需要飞行员在通过最后进近定位点以后多次调整航空器的推力、俯仰姿态和高度,这些调整增加了在飞行关键阶段飞行员的工作负荷和发生差错的可能性;对于最后进近航段不包含梯级下降定位点的非精密进近,允许飞行员在通过最后进近定位点之后立即下降到最低下降高度/高(MDA/H),这种操纵通常被称为“快速下降后平飞”(dive and drive)。无论对于上述哪种情况,航空器均有可能保持在最低下降高度/高(MDA/H)飞行直至从某一点开始继续下降至跑道或达到复飞点(MAPt),在仪表气象条件下可能导致在低至地面以上75米(250英尺)高上的延长水平飞行,并有可能导致最后进近时下降梯度过大或过小。
  在传统的非精密进近阶梯下降,控制垂直速度在梯度下降高度逐级至各SDF梯级下降点(若适用)到MDA(H)改平,然后过渡到目视进近阶段并着陆。程序复杂,需要反复改变推力姿态下降到MDA(H),在低高度不断改变飞行航迹,频繁的状态改变再建立目视参考后又要重新调整油门和姿态,动作繁琐,要求机组有更高的飞行技巧,更好的判断能力及训练水平。
  国内公布的非精密进近仍然保留“五边下降至MDH或MDA改平,在MAP之前看到目视参考继续下降落地,否则复飞”,但国外已经取消了这种进近方式,而是“下降至MDH或MDA如看不见目视参考立即复飞”。手册已经规定“下降至MDH或MDA如看不见目视参考立即复飞”。那么,当在VOR或NDB(无DME)的进近程序中,就要求我们尽量精确计算高距比,这样在短五边适当位置看到目视参考,否则过靠前就算在MDA看到目视参考也得复飞,或过靠后在MDA看不见目视参考复飞了。
  而且,因为航空器平飞时需要增大发动机推力,并且此时航空器离地面距离较近,从而造成了大量的噪声污染和燃油消耗。
  然而,第二种方式就不同了。因为我们本来保持的就是类似ILS的3度左右的下降剖面,到MDA/H后若看不到要求的目视参考就要考虑复飞,因为若要平飞就会脱离正常的剖面而高了,即使最后看到跑道也有可能不具备落地条件。那么让我们来详细的了解一下:
  3.连续下降最后进近(CDFA)相关概念
  根据国际民航组织(ICAO)的定义:
  3.1连续下降运行(CDO)
  连续下降运行是基于空域设计、程序设计和空管协调的一种运行。飞机尽可能进行连续下降,最好是在低阻力形态下,在最后进近定位点/最后进近点之前,使用发动机最小推力。
  3.2优化后的剖面下降(OPD)
  优化后的剖面下降是“通常与公布的进场(STAR)相关的下降剖面,其设计旨在尽可能地实际运用连续下降运行.优化后的剖面下降是实施连续下降运行的一种方法。”优化后的剖面下降是先进的连续下降运行或连续下降进场(CDA)。   3.3连续下降最后进近(CDFA)
  连续下降最后进近是一种与稳定进近相关的飞行技术,在非精密仪进近程序的最后进近阶段连续下降,没有平飞,从高于或等于最后进近定位点高度/高下降到高于着陆跑道入口大约15米(50英尺)的点或者到该机型开始拉平操作的点。
  4.稳定进近
  4.1稳定进近的特征
  稳定进近的特征是保持恒定俯仰角和下降率的进近垂直航迹直至起始着陆动作。飞越最后进近定位点后,在下降至低于最低稳定进近高度/高之前建立着陆形态、合适的进近速度、推力调定和航迹。正常情况下稳定进近是最安全的剖面,但也不排除某些特定的情况下需要其它特殊的进近剖面。
  在仪表气象条件(IMC)下飞机距离跑道入口高度1000英尺时,目视气象条件(VMC)下飞机距离跑道入口高度500英尺时应完成所有的简令和检查单,飞机应建立稳定进近,在此高度以下仍处于不稳定进近时,飞行机组应立即启始复飞程序。
  4.2稳定进近条件
  当仪表气象条件(IMC)下飞机距离跑道入口处高度1000英尺(目视气象条件(VMC)下500英尺)至着陆接地区满足了以下条件进近就是稳定的进近: 在仪表气象条件(IMC)下飞机距离跑道入口高度1000英尺时,目视气象条件(VMC)下飞机距离跑道入口高度500英尺时应完成所有的简令和检查单,飞机应建立稳定进近,在此高度以下仍处于不稳定进近时,飞行机组应立即启始复飞程序。
  当仪表气象条件(IMC)下飞机距离跑道入口处高度1000英尺(目视气象条件(VMC)下500英尺)至着陆接地区满足了以下条件进近就是稳定的进近:
  (1)飞机在正确的航迹上。
  (2)飞机建立正常的着陆形态。
  (3)截获下滑道或飞越最后进近定位点后,操纵飞机的飞行员仅需要正常的修正来保持正确的航迹和所需的下降剖面直至在接地区内着陆。
  (4)飞机速度在经批准的飞机飞行手册中规定的范围内。
  (5)下降率不大于1000英尺/分。如果预计下降率将大于1000英尺/分,应做一个特殊的进近简令。如果进近中遇到非预计并持续大于1000英尺/分的下降率,应执行复飞,条件允许下,做好特殊的进近简令后再尝试第二次进近。
  (6)推力调定适合于选择的着陆形态,并在允许的推力范围之内。
  在没有垂直引导进近的情况下,机组应该考虑飞机动态和风的条件,对进近计划的实施情况予以特别关注。为了确保安全的垂直间隔和良好的情景意识,不操纵飞机的飞行员应在飞越公布的定位点和其他选择的定位点时及时报告高度;操纵飞机的飞行员应根据情况及时调整下降率。除特别情况外,维持恒定俯角和恒定下降率终止于接地点的下降剖面是最安全的。
  如果在接近最低下降高度时或批准的最低下降高度的缓冲高度,或到达了复飞点未建立目视参考,飞行员应该实施公布的复飞程序。在飞机距离跑道入口的高度1000英尺以下时,不推荐在最低下降高度(或在最低下降高度以上的某一高度)改平,而应该实施复飞。
  航道/下滑道引导:航道和下滑道偏差必须在±1个点范围在盘旋进近过程中,五边高于机场标高300英尺高度,应保持机翼水平。对于非正常条件下的特殊进近,若要偏离上述稳定进近要素,需要特别的简令。
  坡度:进近期间允许使用机组操作手册中规定的最大坡度但不应大于30o。
  下降率:保持在目标下降率±300英尺/分以内。
  推力管理:飞行员可使用被批准的手册中所允许的推力范围。
  修正过量:正常范围的修正偶尔会由于大气条件原因而瞬时过量。这种过量是可以接受的。由于飞行员操纵技术不佳导致的经常的或持续的过量不属于正常范围的修正。
  基于看到的跑道、相应的跑道灯光或标志,飞行员可使用正常的修正动作安全着陆;如果不能使用正常修正动作安全着陆,应实施复飞。
  5.连续下降CDA技术和连续下降进近CDFA技术的发展情况
  民航先进国家,比较推崇CDFA方式。从2002年开始,欧美等国家陆续开展了CDA程序的研究与推广。美国进行了多次CDA试验,取得了一些试验数据。这些试验包括飞行模拟仿真以及真实的航班飞行。2004年,美国先后在洛杉矶机场以及路易斯韦尔国际机场进行了较为全面的CDA程序试验。日本国土交通省于2009年5月在关西机场进行了CDA试飞。欧洲的一些研究机构也先后在阿姆斯特丹、斯德哥尔摩以及伦敦西斯罗机场验证了CDA程序, 并进行了推广。2012年11月19日至30日,国际民航组织在蒙特利尔第十二次空中航行会议建议将连续下降运行和连续爬升运行的两个规划思路,纳入航空系统组块升级框架之中。
  2013年3月19日,中国民航总局发出AC-121/135FS-2013-46咨询通告 《连续下降最后进近(CDFA)》为在实施非精密进近程序过程中使用连续下降最后进近技术的运营人提供指南,并说明了使用CDFA技术的运行程序,以及航空运营人将CDFA技术作为标准操作程序(SOP)实施所推荐的一般程序和训练大纲。
  6.连续下降进近的效益
  相对于航空器在到达最低下降高度/高前快速下降的大梯度下降(快速下降后平飞)进近技术,CDFA技术具有下述优势:
  (1)通过应用稳定进近的概念和标准操作程序降低安全风险。
  (2)提高飞行员情景意识并减少工作负荷。
  (3)减少大推力状态下的低空平飞时间,提高燃油效率、降低噪音。
  (4)进近操作程序类似于精密进近和类精密进近,包括复飞机动飞行。
  (5)能够与气压垂直导航(baro-VNAV)进近的实施程序相整合。
  (6)减少在最后进近航段中低于超障裕度的可能性。   (7)当处于公布的下降梯度或下滑角度飞行时,航空器姿态更容易使飞行员获得所需的目视参考。
  因为用CDFA来实施非精密进近,取消了最后进近中的阶梯下降,释放了机组的精力,降低了飞机的操纵难度。在飞机衡定下降过程中,机组在“MDA(MDH)+50英尺”的特定决断高度点上实施“着陆/复飞”决断,类似于精密进近,便于操作和技术统一,降低非精密进近没有垂直引导的固有风险。非精密进近方式通过仪表在水平方向上能够一目了然地判断出飞机偏在跑道五边延长线的左边或者右边,但在垂直方向上则需要根据两块仪表上的显示,得出“高度”和“距离”数值,并以“距离”的整数值为基准,来反复对照相应的“高度”值是不是匹配。因为需要计算比较,不直观,隐隐袭来的触地危险也不甚明显。如果加之能见度不好,此时的高度控制易受干扰、易中断、易出错。
  与传统的进场方式相比,连续下降进近能使航空器保持在较高高度、较高速度飞行即从巡航高度到最后进近定位点,航空器处于慢车推力下降,并且没有任何平飞阶段,发动机可以大部分时间处在慢车工作状态,满足节油的目的。另外,因为其减少了航空器进场所需时间, 因此消耗的燃油量也会下降。节省了飞行时间。
  航空器降落时的噪声来源于两个方面:一方面是发动机噪声,另一方面是空气动力噪声。为保证航空器安全着陆,发动机必须产生更高的驱动力,由此产生的噪声代价默认为可接受的;而来自干机翼边沿的空气动力噪声,在航空器进场着陆操作时对机场周边环境的影响更大,而通过调整航空器进近着陆程序可降低对进场噪声敏感区的噪声干扰。连续下降进近技术的优势在于,在远离机场和高度更高的地方,开始进行抵达机场跑道所需要的操作,然后以最少的矫正缓慢下降。从而有效地降低噪声、减少污染物排放并且节省燃油。因此连续下降运行的研究及应用,对于减轻民航事业的快速发展给自然环境以及机场周边居民带来的负担和影响起着至关重要的作用。
  7.设定特定决断高度/高(DDA/H)
  使用CDFA技术进近时,在局方批准由运营人确定在公布的MDA(H)上增加一定高度作为特定决断高度/高(DDA/H)。例如,在公布的MDA(H)增加15米(50英尺)作为特定决断高度,即当下降至此高度/高时,飞行员根据条件决断,如果满足着陆条件继续进近,若不具备着陆条件,飞行员应开始复飞。以确保航空器不会下降到公布的最低下降高度/高以下,给飞行员一定的决断时间,增加安全余度。
  下降率计算:
  中国民航局公布的仪表进近图中提供了下降率表,根据地速直接查出或使用插值法计算。非精密进近图剖面图公布有最后进近航段的下降梯度Gr,表格中公布有低速GS对应的下降率RD和飞行时间。
  RD和GS的关系为:RD=GS×Gr。
  以绵阳32号VOR/DME进近为例,
  进近速度150km/h,下降梯度5.2%,1m≈3.28ft
  那么下降率
  RD=150km/h×5.2%
  =7.8km/h
  =7.8×1000×3.28÷60
  =426.4ft/min。
  则150km/h地速的飞机保持400ft/min左右的下降率。
  高距比可以直接从剖面图右下角图标直接查出,或计算:
  根据一定的下降梯度(n%),可以计算出此时要求的高度和距离之比。即每一海里距离应该配的高度(英尺)
  1nm≈1852m,1m≈3.28ft
  tanɑ =H÷S=n%
  H=S×n%=1852m×n%=1852m×3.28ft×n%=60.74×n
  8.结论
  连续下降进近,减轻进近的工作负荷,使飞行人员在进近中有更多精力,有利于学生在进近过程中的注意力分配。
  每一次进近过程中,飞机相对跑道的姿态和位置都更容易一致,方便为飞行机组制定相对统一的标准操作程序。
  学生对飞机性能了解不够,对飞机状态调整判断会略显欠缺特别是下降梯度下降率,进近速度,姿态的配合,需多在带飞中学习体会。
  更需要加强非精密进近的进近准备、进近实施、目视着陆、中止着陆和复飞四个飞行阶段以及单发特情的训练学习。
  学生需要在飞行准备阶段根据公布的垂直下降梯度或下滑角度正确计算出需要的下降率,飞行实施时按计算出的正确的下降率实施进近下降。
  操纵飞机的飞行员(PF)和监控飞机的飞行员(PM)明确职责标准喊话,PF根据计算下降率调整控制飞机状态,PM对应进近图剖面图公布高距比提醒PF,PF根据PM提示检查核对高距比调整飞机状态。
  安全第一,关于使用最小推力持续下降进近不推荐学生机组使用。
  【参考文献】
  [1](美)托尼·科恩(Tony Kern)著,刘洪波译.控制飞行差错-进近与着陆[J].中国民航出版社,2005.
  [2]魏光兴,张焕,杨虎.ILS五边进近[J].飞行员,1995.
  [3]张焕,魏光兴.仪表飞行程序[J].中国民航飞行学院,1995.
  [4]张焕.空中领航学(上)[J].中国民航飞行学院,1994.

RNP,APCH,(LNAV/VNAV)属于何种进近方式(四)
基于GMAP.NET飞行在线地图系统的设计与实现

  摘 要:随着航空业的发展,飞行安全越来越成为人们关注的一个主要问题。该文将开发GMAP.NET在线地图系统,用它来模拟飞行轨迹、绘制飞行进近剖面图、实现轨迹和进近图的重叠,通过这些功能技术的实现来辅助飞行分析和事件调查,从而提高飞行的安全裕度。

  关键词:GMAP.NET 飞行轨迹模拟 地图贴图 飞行进近图
  中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0222-02
  1 GMap.NET介绍
  GMap.NET是一个强大、免费、跨平台、开源的.NET控件,它在Windows Forms和WPF环境中能够通过Google, Yahoo!,Bing,OpenStreetMap等实现寻找路径、地理编码以及地图展示功能,并支持缓存和运行在Mobile环境中。
  GMap.NET中几个常用的类:GMapOverlay:GMap图层,通过GMap.Overlays.Add方法添加到地图中,多个图层可叠加,可存放地标、路径等对象,可单独对某一图层显示或隐藏;PointLatLng:经纬度点,该类有两个属性,Lat表示纬度,double型,Lon表示经度,double型;GMarkerGoogle:地标,存放在图层中,新建时需要一个PointLatLng表示其位置信息和一个Bitmap表示其在地图上显示的图片;MapProvider:地图提供商,控件内置了几十种不同的地图供选择,如GoogleChinaMap、Openstreet、Yahoo等地图;GMapRoute:路径,可画出两点之间的线路、直线;Position:地图的中心点,为一个PointLatLng值,设置Position的值,可移动地图中心。
  2 系统功能设计
  系统功能:首先将CSV格式的飞行数据导入系统,再根据导入的飞行数据绘制飞行轨迹,利用地图贴图和进近剖面图完善模拟飞行动态。
  3 飞行轨迹及动态模拟的实现
  3.1 航路与航向介绍
  航路,由国家统一划定的具有一定宽度的空中通道。具有较完善的通信、导航设备,宽度通常为20 km。划定航路的目的是维护空中交通秩序,提高空间利用率,保证飞行安全。航向,就是飞机航行的方向,利用飞机上装载的航向陀螺仪的陀螺特性测量得到飞机的航向。
  3.2 实现方案及步骤
  飞行轨迹模拟主要是利用飞机各个时间点的经纬度和航向,在平面地图上绘制出一条能够真实还原当时飞机航迹的轨迹线。利用该航迹线,可以辅助飞行事件分析,判断事件的原因是否由地形因素等导致。步骤如下:
  (1)读取外部导入的飞行数据,获取每秒飞机的经纬度和航向值。
  (2)利用GMapRoute类,按照每秒经纬度在地图上绘制轨迹线。
  (3)获取第一秒和最后一秒的经纬度,绘制初始和终点GMarkerGoogle地标。
  (4)绘制第一秒的飞机图标,该图标继承自GMarkerGoogle,更换了自定义的飞机图片,增加了旋转角度属性,可以根据航向值对飞机图标进行旋转。
  (5)加入时间轴,将时间轴与飞行数据绑定,拖动时间轴,飞机可沿着轨迹线移动。
  (6)加入计时器,当点击播放按钮时,计时器累加,飞机沿着轨迹线移动,模拟飞行过程。
  4 地图贴图的实现
  为了解决飞行分析中常见的问题,引入地图贴图。
  4.1 设计思想
  将标准航路图贴在地图上,与实际轨迹重叠,可以分析飞机是否按照航路飞行,有无偏航的情况;将飞机进近图贴在地图上,可以从飞行轨迹上看出进近的路线是否偏离,是否会遭遇高山等地形。
  4.2 实现方案及步骤
  要实现地图贴图,我们利用GMapMar ker来实现。GMapMarker可以指定要绘制的Image对象,在绘制图像时,指定区域,给定区域的左上顶点和右下顶点的经纬度,即可以在这两个点组成的区域内填充指定图片。步骤如下:
  (1)获取需要贴图的图片,如果图片的经纬度线不端正,首先对图片需要进行一定旋转。
  (2)在图片上找两个基准点,尽量是对角线,相隔远的,录入两个基准点的经纬度,系统自动计算左上和右下顶点的经纬度。
  (3)利用Markers.Add(Image),加载图片。
  (4)使用GMap.SetZoomToFitRect (RectLatLng),让图片填充指定区域,并将地图缩放调整到合适的等级。
  5 进近剖面图的绘制
  5.1 相关概念介绍
  (1)飞行进近,指的是飞机飞行最后阶段,从飞机建立进近准备到安全落在跑道上这一整个过程。根据飞机所使用的导航设备及精密仪表的不同,进近可分为两类:一类是所使用的设备能提供方位信息又能提供下滑道信息的称为精密进近程序。精密进近程序的精度较高,如:仪表着陆系统仅仅(ILS),精密进近雷达进近(PAR);另一类是所使用的设备只提供方位信息,不提供下滑道信息的称为非精密进近程序。非精密进近程序,精度较低,如NDB进近,VOR进近等。
  (2)航向台(Localizer,LOC/LLZ),位于跑道进近方向的远端,波束为角度很小的扇形,提供飞机相对与跑道的航向道(水平位置)指引;下滑台(Glide Slope,GS或Glide Path,GP),位于跑道入口端一侧,通过仰角为3 °左右的波束,提供飞机相对跑道入口的下滑道(垂直位置)指引。
  5.2 实现方案及步骤
  每个机场投入运行前,都会公布一些标准的飞机进场程序,包括进近标准剖面线。根据机场提供的一些资料和数据,来研究进近实际轨迹剖面图。
  (1)首先确定坐标轴,纵轴自然是用高度作为标尺,横轴呢?如果以时间作为标尺,则由于飞机单位时间内的速度不同,会导致跑道入口端的下滑台发射的下滑道波束不再是一条直线。所以只能以距跑道入口端的距离来作为横坐标。
  (2)从地图中获取跑道入口端的经纬度值。
  (3)从飞行数据中获取飞机着陆稳定后的机场气压高度。
  (4)从机场公布的数据中,获取下滑台离跑道端口的距离,获取下滑道波束与水平面的夹角,也就是进近角。
  (5)从飞行数据分析本次进近属于精密仪表进近还是非精密进近,找到机场公布的相应标准进近图,获取进近曲线上各越障点的信息。
  (6)确定需要绘制剖面的数据范围。
  把以上的资料输入系统,开始绘制剖面图,如上图所示:其中坐标原点为跑道端头,黄色柱形为越障点,灰色直线从跑道端头附近引出,为下滑台发射的下滑道波束,绿色曲线代表飞机的实际轨迹剖面线,绿色竖直线与轨迹剖面线交叉的点为当前飞机位置,文字显示距跑道端头的距离及高度等数值。
  6 工程及相关文件介绍
  本系统引入了工程的概念,能够保存您当前制作的所有对象和输入的所有数据,并能在下次打开系统时,重新载入。并可对所有的工程文件进行备份和迁移,使您不需要进行重复的工作,也有利于数据的存档。
  工程项目文件夹主要有三个文件:
  (1)data.csv主要用于存储从外部导入的飞行数据。
  (2)map.config,XML文档格式,存储工程的地图样式,贴图档案的名字,贴图的偏移量,轨迹的偏移量等。
  (3)profile.config,XML文档格式,主要存储用户制作进近剖面图时录入的数据,如进近方式、进近角、跑道端口经纬度、越障点等等信息。
  7 结语
  本系统引入了在线卫星地图,实现了飞行轨迹的绘制和轨迹的动态播放,实现了地图的贴图功能,完成了对飞机进近剖面图的绘制,这在国内外的飞行分析系统中还没有类似的功能,是独创性的,对于飞行数据分析有极大的帮助,还原事件真相,吸取经验,使安全关口前移。

本文来源:http://www.zhuodaoren.com/shenghuo544875/

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