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        RNP與ILS進(jìn)近對(duì)比分析

        2021-12-06 07:03:13相超鈞
        科技研究·理論版 2021年10期
        關(guān)鍵詞:導(dǎo)航

        相超鈞

        摘要:隨著我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,空中交通流量一直處于增長(zhǎng)之中,空中流量的增長(zhǎng)造成了空域擁擠,不僅導(dǎo)致了很多航班產(chǎn)生了延誤現(xiàn)象,也增大了空中交通管制工作人員的工作負(fù)荷。為了保障空中交通正常安全運(yùn)行,我國(guó)民航也在不斷的引進(jìn)新的管理技術(shù)。我國(guó)廣泛的使用ILS進(jìn)近導(dǎo)航技術(shù),但是這項(xiàng)技術(shù)有一定的局限性,為了進(jìn)一步提高管制工作效率,對(duì)RNP導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行大力推廣。本文就RNP和ILS技術(shù)進(jìn)行了一些系列的研究對(duì)比,詳細(xì)闡述這兩種技術(shù)間的差異。

        關(guān)鍵詞:RNP;ILS;導(dǎo)航

        引言:我國(guó)民航目前正在大力推廣支持RNP技術(shù),這項(xiàng)先進(jìn)的飛行導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用,將減輕我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)因?yàn)榭罩薪煌髁看罅吭黾佣鴰?lái)的許多壓力和不良現(xiàn)象。RNP技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)在我國(guó)民航只是處于部分應(yīng)用狀態(tài),很多機(jī)場(chǎng)還是使用ILS技術(shù),所以RNP技術(shù)在我國(guó)民航的應(yīng)用,還有很大的空間。

        一、ILS進(jìn)近簡(jiǎn)介及問(wèn)題

        ILS儀表著陸導(dǎo)航,因?yàn)槟転楹娇掌魈峁┹^高精度的進(jìn)近導(dǎo)航,被很多國(guó)家廣泛采用,在我國(guó)目前大部分的機(jī)場(chǎng),都是應(yīng)用這種進(jìn)近方式。然后全球大范圍的應(yīng)用,是否就能肯定的說(shuō)ILS沒(méi)有一點(diǎn)瑕疵呢?答案肯定是否定的。翻開(kāi)全球航空史,很多有關(guān)事故或者事故征候都與ILS有關(guān)聯(lián)。ILS系統(tǒng)由三部分組成:機(jī)載設(shè)備、地面設(shè)備、燈光輔助系統(tǒng)。ILS為航空器提供航向道以及下滑道的指示。LLZ(航向臺(tái))提供航向道指示,跑道末端中心延長(zhǎng)線處有安裝天線(離跑道末端四百到五百米),通過(guò)發(fā)射很強(qiáng)的甚高頻無(wú)線電使飛行員通過(guò)機(jī)載接收設(shè)備來(lái)獲得指示進(jìn)行操作。GP(下滑臺(tái))的天線安裝于跑道口側(cè)方,距離跑道口二百五米左右,通過(guò)發(fā)射超高頻的無(wú)線波,使航空器接收通過(guò)儀表進(jìn)行操作。但是ILS進(jìn)近的航向道以及下滑道的信號(hào)很容易被機(jī)場(chǎng)周圍環(huán)境干擾,譬如地面的車輛或者周圍的航空器等。從而導(dǎo)致信號(hào)精度下降,帶來(lái)很多麻煩甚至造成事故。有的地區(qū),由于地形原因機(jī)場(chǎng)地形復(fù)雜,下滑道信號(hào)可能被折射或者反射,造成假下滑道現(xiàn)象,如果這種假象被航空器接收,就對(duì)航空器的進(jìn)近造成很大的安全影響,飛行員必須提高警惕及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并修正。ILS的機(jī)載接收設(shè)備也有可能被航空器上的乘客所干擾(電腦、手機(jī)等),出現(xiàn)儀表指示差錯(cuò)。所以在ILS進(jìn)近中,航空器飛行員必須全程保持高度警惕,這樣才能有效避免差錯(cuò),一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤必須及時(shí)調(diào)整,甚至斷開(kāi)ILS,采用其他方式(航跡飛行或者原始數(shù)據(jù)的人工飛行)以保證航空器的進(jìn)近安全。ILS也有其他不可靠現(xiàn)象:航導(dǎo)桿或者下滑指標(biāo)擺動(dòng)甚至消失,這種狀況下,需要機(jī)組的果斷決策,保持航空器的穩(wěn)定狀態(tài),如果可目視狀態(tài)下進(jìn)行目視進(jìn)近,不然需要進(jìn)行復(fù)飛。

        二、RNP進(jìn)近簡(jiǎn)介

        RNP是一項(xiàng)高精度的具有監(jiān)控和告警能力的精密導(dǎo)航技術(shù),我國(guó)民航2003年引入了這一技術(shù)概念,2006年進(jìn)入試用狀態(tài)。RNP是一項(xiàng)機(jī)載設(shè)備結(jié)合GPS(全球定位系統(tǒng))的全新技術(shù),在引導(dǎo)航空器起飛降落中精度十分高。RNP技術(shù)由于是依靠GPS,所以完全擺脫了對(duì)地基設(shè)備的依靠,是現(xiàn)在全球民航大力推廣的一項(xiàng)新技術(shù)。脫離了地基設(shè)備的限制,很大程度上免去了原來(lái)ILS進(jìn)近所帶來(lái)的煩惱,比如地基設(shè)備的信號(hào)問(wèn)題。RNP利用其先進(jìn)的技術(shù)和精準(zhǔn)的全球衛(wèi)星定位,能夠?qū)崿F(xiàn)航空器精確的三維運(yùn)行,使航空器運(yùn)行中有精準(zhǔn)可靠的導(dǎo)航。GNSS(全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))是RNP的主要導(dǎo)航支持,航空器在使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)時(shí),除非有必要的提示下,飛行員是不用關(guān)注地基導(dǎo)航設(shè)備提供的信息。RNP進(jìn)近有兩個(gè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): LNAV和VNAV。LNAV是RNAV的一種,用于水平引導(dǎo)。VNAV也是RNAV的一種功能,給航空器提供垂直引導(dǎo)。利用RNP技術(shù)其實(shí)對(duì)地形復(fù)雜或者氣候復(fù)雜的機(jī)場(chǎng)有更大的好處,比如高原機(jī)場(chǎng),安裝精密導(dǎo)航設(shè)備的航空器可以通過(guò)GPS避免多變氣候的影響,在天氣狀況不好的狀態(tài)下,依舊能夠準(zhǔn)確的導(dǎo)航,減少了航空器的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和降低了航班延誤現(xiàn)象的發(fā)生,提高了航空公司的服務(wù)質(zhì)量。

        三、ILS進(jìn)近與RNP進(jìn)近的對(duì)比分析

        RNP進(jìn)近中飛行員通過(guò)機(jī)載設(shè)備來(lái)判斷航空器的導(dǎo)航系統(tǒng)是否能適應(yīng)導(dǎo)航性能要求,這個(gè)非常的關(guān)鍵。飛行員需要通過(guò)顯示器數(shù)據(jù)對(duì)航空器的飛行航跡做出判斷,進(jìn)一步的對(duì)有可能出現(xiàn)的誤差進(jìn)行判斷,最后綜合考慮,如果誤差在可行的范圍內(nèi),建議飛行員使用水平或者垂直導(dǎo)航模式的飛行指引或者自動(dòng)駕駛。航空器到達(dá)最后進(jìn)近點(diǎn)前兩海里時(shí),飛行員要確定航空器處于進(jìn)近模式中,機(jī)組還需要在最后進(jìn)近前確定每個(gè)飛行員高度表的當(dāng)前有效值,飛行技術(shù)的誤差是RNP的主要誤差,飛行技術(shù)誤差不超過(guò)0.5NM(起初進(jìn)近、中間進(jìn)近、復(fù)飛期),不超過(guò)0.25NM(最后進(jìn)近階段)。通過(guò)實(shí)際機(jī)場(chǎng)的進(jìn)近對(duì)比,RNP與ILS的差異:(1)RNP程序能降低對(duì)機(jī)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)以及降低著陸標(biāo)準(zhǔn)。表1(2)RNP進(jìn)近要求機(jī)載設(shè)備不能有故障問(wèn)題,監(jiān)控和告警功能完好,誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。(3)傳統(tǒng)的儀表進(jìn)近容易使飛行員出現(xiàn)看錯(cuò),RNP則是可以一目了然,減少飛行員的操作錯(cuò)誤。(4)在指定機(jī)場(chǎng)進(jìn)行RNP進(jìn)近程序,需要對(duì)飛行員進(jìn)行考核。(5)航空公司也需要在指定機(jī)場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)行資格評(píng)定,取得認(rèn)可方能進(jìn)行。(6)RNP程序的應(yīng)用,減輕了管制員和飛行員的工作負(fù)荷,降低了因人為因素導(dǎo)致的錯(cuò)誤幾率。(7)RNP程序能夠減少航空器的噪音以及污染物的排放,更加的綠色環(huán)保。通過(guò)對(duì)比RNP程序的優(yōu)勢(shì)明顯的超過(guò)了傳統(tǒng)的ILS進(jìn)近,但是RNP也不是百分百保證無(wú)誤的,如果RNP組件出現(xiàn)問(wèn)題,導(dǎo)致RNP進(jìn)近失效,也會(huì)使航空器運(yùn)行面臨巨大的危險(xiǎn),所以飛行員還得保持其他程序的進(jìn)近,更好的保障航空器的運(yùn)行安全。

        小結(jié):經(jīng)過(guò)大量的飛行驗(yàn)證,RNP比傳統(tǒng)的ILS要更加可靠安全。首先RNP是通過(guò)GPS和機(jī)載設(shè)備的結(jié)合進(jìn)行導(dǎo)航,相比傳統(tǒng)的ILS中間省去了很多的陸空通話,因此飛行員能更專注的操控航空器。其次RNP擁有更精準(zhǔn)的進(jìn)近導(dǎo)航,相比傳統(tǒng)的ILS系統(tǒng)的各種缺陷,RNP能將導(dǎo)航誤差降到最低。最后RNP系統(tǒng)有監(jiān)控和報(bào)警功能,在出現(xiàn)超出精度范圍時(shí)會(huì)自動(dòng)提醒飛行員進(jìn)行及時(shí)調(diào)控。RNP技術(shù)現(xiàn)在受到越來(lái)越多國(guó)家的支持推廣,我國(guó)民航現(xiàn)在也正在大量的應(yīng)用中,RNP技術(shù)的運(yùn)用對(duì)現(xiàn)代民航運(yùn)輸業(yè)有著巨大的促進(jìn)作用,RNP技術(shù)也將在我國(guó)民航事業(yè)中更多的應(yīng)用,更好的保障航空運(yùn)行安全。

        參考文獻(xiàn)

        [1]余江.高原/地形復(fù)雜機(jī)場(chǎng)和航線運(yùn)行的飛機(jī)性能分析[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2006

        [2]中國(guó)民航基于性能的導(dǎo)航實(shí)施路線圖[S].中國(guó)民航局,2009,10

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