趙趕超

基于PANS-OPS與US-TERPS規(guī)范的目視盤旋差異化研究

趙趕超

（中國(guó)民用航空飛行學(xué)院，四川 廣漢 618307）

當(dāng)前中國(guó)民航所依據(jù)的終端區(qū)儀表飛行程序（傳統(tǒng)飛行程序和PBN飛行程序）準(zhǔn)則均是基于國(guó)際民航組織的空中航行服務(wù)——航空器運(yùn)行（PANS-OPS）體系建立的，而以美國(guó)為主，包括韓國(guó)、日本等國(guó)家大部分是基于另外一種US-TERPS設(shè)計(jì)規(guī)則建立的。兩套程序設(shè)計(jì)規(guī)范體系規(guī)則是在不同的安全層級(jí)和不同的運(yùn)行層次等基礎(chǔ)上逐步建立和完善的，因此，有必要對(duì)PANS-OPS與US-TERPS規(guī)范的差異性進(jìn)行研究。

飛行程序；運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)；PANS-OPS；US-TERPS

目視機(jī)動(dòng)盤旋作為儀表進(jìn)近后的目視飛行階段，能使航空器進(jìn)入直線進(jìn)近所不適于的跑道著陸位置，例如航跡對(duì)正或下降梯度的要求無(wú)法滿足時(shí)。目視機(jī)動(dòng)（盤旋）區(qū)是航空器在目視機(jī)動(dòng)飛行（盤旋）時(shí)必須考慮超障余度的區(qū)域[1-2]。目視機(jī)動(dòng)盤旋區(qū)的大小取決于航空器的類型，確定保護(hù)區(qū)界限的方法為以每條可用跑道的入口中心為圓心，用于航空器類型相對(duì)應(yīng)的半徑畫(huà)圓弧，在相鄰圓弧之間畫(huà)公切線，連接這些公切線，圍成的區(qū)域即為目視機(jī)動(dòng)（盤旋）保護(hù)區(qū)[3]。

1 PANS-OPS和US-TERPS簡(jiǎn)介

PANS-OPS和US-TERPS是兩種不同的飛行程序設(shè)計(jì)規(guī)范，PANS-OPS為ICAO（國(guó)際民航組織）的《Procedure for Air Navigation Service-Aircraft Service-Aircraft Operations》（PANS-OPS Doc 8168）空中航行程序。

US-TERPS為FAA（美國(guó)聯(lián)邦航空局）的《Terminal Instrument Procedure》（US-TERPS）終端區(qū)儀表飛行程序設(shè)計(jì)規(guī)范，包含《FAA Order 8260.3D-United States Standard for Terminal Instrument Procedures（US-TERPS）》《FAA order 8260.42B-United States Standard for Helicopter Area Navigation（RNAV）》和《FAA_Order_8260.58A_Chg_1_and_2 United States Standard for Performance Based Navigation（PBN）Instrument Procedure Design》文件。

2 航圖標(biāo)注差異

目前，國(guó)內(nèi)航司的飛行員在國(guó)內(nèi)主要使用CAAC（中國(guó)民用航空局）航圖，在國(guó)外主要使用JEPPESEN（杰普遜）航圖。

CAAC會(huì)在航圖注明PANS-OPS或JEPPESEN航圖，不管是哪種航圖，都是使用ICAO DOC 8168號(hào)文件制定的。美國(guó)、韓國(guó)及日本等國(guó)家的軍民合用機(jī)場(chǎng)的航圖都是依據(jù)US-TERPS制定的，依據(jù)FAR US-TERPS標(biāo)準(zhǔn)制定的航圖會(huì)在航圖上注明US-TERPS。

3 保護(hù)區(qū)差異

目視機(jī)動(dòng)盤旋保護(hù)區(qū)是以跑道入口為中心（如果存在多條跑道，則以每條跑道的入口為中心），按照各類航空器的跑道入口速度等參數(shù)為半徑畫(huà)圓弧，將所有的圓弧用公切線連接起來(lái)所得到的區(qū)域即為目視機(jī)動(dòng)盤旋保護(hù)區(qū)[4]。

目視機(jī)動(dòng)盤旋保護(hù)區(qū)的大小與飛機(jī)的類型相關(guān)，飛機(jī)的類型又是以飛機(jī)在跑道入口速度為依據(jù)進(jìn)行分類[5]，將飛機(jī)分為A、B、C、D和E五類，分類方法如表1所示。

表1 飛機(jī)的分類

航空器分類跑道入口速度/kt A＜91 B91～120 C121～140 D141～165 E166～210

確定目視機(jī)動(dòng)盤旋保護(hù)區(qū)的關(guān)鍵是計(jì)算出各類航空器相應(yīng)的半徑，計(jì)算半徑需要的參數(shù)包括速度、風(fēng)速和坡度等，這里的速度指的是真空速。在PANS-OPS中規(guī)定整個(gè)轉(zhuǎn)彎使用±46 km/h（25 kt）的風(fēng)速，坡度取平均坡度20°或達(dá)到3°/s轉(zhuǎn)彎率當(dāng)中的較小者。

PANS-OPS認(rèn)為目視機(jī)動(dòng)盤旋保護(hù)區(qū)的半徑計(jì)算公式為=2+，其中，為轉(zhuǎn)彎半徑，為直線段長(zhǎng)度。轉(zhuǎn)彎半徑的計(jì)算方法這里就不再詳述。

根據(jù)真實(shí)空速、轉(zhuǎn)彎坡度角和直線段的長(zhǎng)度，采用以下公式計(jì)算盤旋進(jìn)近半徑（），最小盤旋進(jìn)近半徑為1.30 n mile。

式（1）中：KTAS為飛機(jī)的真空速；angle為轉(zhuǎn)彎坡度角。

由于考慮了機(jī)場(chǎng)標(biāo)高等參數(shù)的變化，PANS-OPS的保護(hù)區(qū)要比US-TERPS更能反映實(shí)際飛行的越障要求，US-TERPS在設(shè)計(jì)盤旋保護(hù)區(qū)時(shí)，只設(shè)定了主區(qū)，而沒(méi)有副區(qū)，目視盤旋時(shí)儀表飛行的目視階段，實(shí)際飛行中機(jī)組必須根據(jù)實(shí)際情況決定盤旋下降時(shí)機(jī)，以保證充足的越障余度。US-TERPS和PANS-OPS參數(shù)的差異如表2所示。

4 能見(jiàn)度差異

能見(jiàn)度是指當(dāng)在明亮的背景下觀測(cè)，能看到和辨識(shí)出位于近地面一定范圍內(nèi)的黑色目標(biāo)物的最大距離，在無(wú)光的背景下觀測(cè)時(shí)，能夠看到和辨認(rèn)出光強(qiáng)為1 000 cd燈光的最大距離[6]。US-TERPS和PANS-OPS能見(jiàn)度的差異如表3所示。

表2 US-TERPS和PANS-OPS參數(shù)的差異

飛機(jī)類別US-TERPSPANS-OPS 真空速/KIAS坡度/°半徑/n mile最低超障高/ft直線段長(zhǎng)度/n mile真空速/KIAS坡度/°半徑/n mile最低超障高/ft直線段長(zhǎng)度/n mile A90251.33000.4100201.682950.3 B120251.53000.4135202.662950.4 C140201.73000.5180204.203940.5 D165202.33000.6205205.283940.6 E200224.53000.7240206.944920.7

注：1 ft=30.48 cm。

表3 US-TERPS和PANS-OPS能見(jiàn)度的差異

最低能見(jiàn)度 飛機(jī)類別PANS-OPS/n mileUS-TERPS/s mile A1.01.0 B1.51.0 C2.01或1/2 D2.52.0 E3.52.0

注：1 s mile≈0.869 n mile。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)US-TERPS和PANS-OPS關(guān)于目視機(jī)動(dòng)盤旋保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范的分析研究，得出以下結(jié)論：①由于US-TERPS規(guī)范中所使用的飛機(jī)指示空速小于PANS-OPS中所使用的指示空速，基于US-TERPS規(guī)范確定的目視機(jī)動(dòng)盤旋保護(hù)區(qū)小于PANS-OPS規(guī)范確定的目視機(jī)動(dòng)盤旋保護(hù)區(qū)；②進(jìn)行目視機(jī)動(dòng)盤旋之前，飛行員應(yīng)認(rèn)真研究航圖，防止某些機(jī)型因?yàn)榻咏P旋速度的上限而飛出保護(hù)區(qū)。

［1］王逸夫.飛行程序優(yōu)化對(duì)航空運(yùn)行安全和效益的影響［D］.廣漢：中國(guó)民用航空飛行學(xué)院，2018.

［2］王丹. ICAO與FAA傳統(tǒng)進(jìn)離場(chǎng)及進(jìn)近程序設(shè)計(jì)規(guī)范差異研究及實(shí)例分析［D］.廣漢：中國(guó)民用航空飛行學(xué) 院，2018.

［3］舒中平.機(jī)場(chǎng)終端區(qū)目視飛行程序及輔助設(shè)計(jì)研究［D］.廣漢：中國(guó)民用航空飛行學(xué)院，2017.

［4］郭凱，王莉莉.使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定航跡的目視機(jī)動(dòng)盤旋保護(hù)區(qū)的自動(dòng)生成［J］.中國(guó)民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，25（4）：21-23，27.

［5］陳肯.終端區(qū)飛行程序及導(dǎo)航設(shè)施布局優(yōu)化方法研究［D］.成都：西南交通大學(xué)，2014.

［6］脫飛翔.目視盤旋進(jìn)近程序的運(yùn)用［J］.空中交通管理，2006（10）：17-19.

V355

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.15.006

2095－6835（2019）15－0016－02

〔編輯：王霞〕