新航行技术基本知识

单击此处编辑母版标题样式,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,新航行技术根本知识,概述,一、新航行技术专业用语,二、什么是新航行技术,三、新航行技术与现行航行系统的区别,四、RNAV、RNP及PBN的概念,五、总结,一、新航行技术专业用语,C:,1、VHF=Very High Frequency 甚高频通讯,2、HF=High Frequency 高频通讯,3、AMSS=Aeronautical Mobile Satellite System 航空移动卫星通讯系统,4、SSR-S=Secondary Surveillance Radar Select 二次监控雷达-选择呼叫模式,5、ACARS=Aircraft Communication Addressing and Reporting System 飞机通讯寻址和报告系统,6、。,新航行技术专业用语,N：,1、NDB=nondirectional beacon 无向信标台,2、VOR/DME=甚高频全向信标台/测距设备,3、ILS=仪表着陆系统盲降,4、INS/IRS=惯性导航基准系统,5、MLS=微波着陆系统,6、RNAV/RNP=区域导航/所需导航性能,7、GNSS=全球卫星定位系统,8、。,新航行技术专业用语,S：,1、PSR=一次监视雷达,2、SSR=二次监视雷达,3、PMR=精密进近监视雷达,4、ADS-B=播送式自动相关监视系统,5、。,二、什么是新航行技术,1、新航行技术，也称为“新航行系统，它是相对于现行的航行系统而言的。新航行系统不是特指某一种新技术或新概念，而是一套完整的空中交通运行保障体系，是一个系统工程。,2、新航行系统的“新是相对的。新航行系统正在经历着一个不断开展、不断完善的过程，不断有新的概念和技术被应用到这一系统工程中去，以提高整个系统的运行保障能力和运行效能。,新航行系统的产生,ICAO基于对未来商务交通量增长和应用需求的预测，为解决现行航行系统在未来航空运输中的平安、容量和效率缺乏问题，1983年提出在飞机、空间和地面设施三个环境中利用由卫星和数字信息提供的先进通信C、导航N和监视S技术。由于当时有些系统设备仍在研制中，尚不具备所需运行条件，ICAO将该建议称为未来航行系统FANS方案。,新航行系统的产生,随着各种可用CNS技术的日臻成熟，人们愈加注重由新系统产生的效益，同时认识到在实现全球平安有效航空运输目标上，空中交通管理ATM是使CNS互相关联、综合利用的关键。ATM的运行水平成为表达先进CNS系统技术的焦点。基于这一开展新航行系统的思想，93-94年间，ICAO将FANS更名为CNS/ATM系统。有关系统实施规划、推荐标准和建议措施等指导性材料的制定进一步加速了新航行系统的实施。1998年，ICAO全体大会再次修订了全球CNS/ATM实施规划，其内容包括技术、运营、经济、财政、法律、组织等多个领域，为各地区实施新航行系统提供了更具体的指导。CNS/ATM系统在航空中的应用将对全球航空运输的平安性、有效性、灵活性带来巨大的变革。新航行系统使民用航空进入了新开展时代。,新航行系统开展纪年,1983年，ICAO提出FANS概念。,1988年5月FANS第4次会议，建议采纳主要基于卫星技术的全球新CNS/ATM系统，既FANS系统。,1990年成立FANS-II委员会，负责制定FANS系统的实施方案和过渡安排。,1991年FANS的概念和根本方案在ICAO第十次航行会议上通过，并于1992年10月得到ICAO第29届大会的批准。,1993年FANS-II委员会完成历史使命，转入实施阶段，同时改称为CNS/ATM系统，简称新航行系统。,新航行系统的组成-四大要素,C：Communication 通讯,N：Navigation 导航,S：Surveillance 监控,ATM：Air Traffic Management 空中交通管理,三、新航行系统和现行航行系统的区别,飞机是如何实现飞行的？,机组人员的操纵,地面的监控与指挥,完成飞行使用的设施,通讯设施Communication,导航设施Navigation,监控设施Surveillance,现行航行系统的情况,一通讯系统地空通讯系统,VHF甚高频话音通讯,HF高频话音通讯,现行航行系统的情况,1、VHF甚高频话音通讯,1组成,机载VHF电台,地面VHF通讯终端,2主要技术指标,工作频率：118.00136.975MHZ,工作距离：250海里以内,3用途,地面与飞机及飞机与飞机之间进行话音联系的工具,现行航行系统的情况,2、HF高频话音通讯,1组成,机载HF电台,地面HF通讯终端,2主要技术指标,工作频率：330MHZ,工作距离：1002000海里以内,3用途,在偏远和海洋区域，管制人员和飞机驾驶员进行话音联系。,现行航行系统的情况,二导航系统,航路导航系统,NDB(无向信标台系统,VOR/DME全向信标台/测距仪系统,INS/IRS惯性导航系统/惯性基准系统,GPS全球定位系统,终端导航系统,NDB,VOR/DME,ILS,MLS,GPS,现行航行系统的情况,三监视系统,人工相关监视话音报告位置,雷达监视雷达监测飞机位置,当前航行系统存在的缺点,1、精度低、可靠性差。,2、全球难以以统一方式运作。,3、通讯采用话音而缺少空地数字数据交换系统。,1传输速度慢 2多信宿限制 3易出错 4业务种类限制,4、现行的CNS系统难以适应飞机架次及流量的增加。,新航行系统：,是一个以星基为主的全球通信、导航、监视加上自动化的空中交通管理的系统。,从新技术的利用上说，主要是卫星技术数据链技术计算机网络技术的应用。,全球CNS系统的,关键问题,是,卫星应用,问题，ATM系统的关键问题是数据化、计算机处理及联网问题。,新航行系统的组成,：,通信(C),导航(N),监视(S),空中交通管理(ATM),其中CNS是硬件，ATM是软件,新航行系统的目的平安、容量、效率、效益,利用新技术适应未来航行的需要，提高系统容量；,覆盖海洋、遥远地区和高高度，实现全球无缝隙的覆盖；,采用数字式数据交换，改善质量，提高空管自动化水平，促进航空平安；,提高空管的灵活性，从程序管制过渡到雷达和ADS监视下管制，使空域的利用动态化；,扩展监视的作用，在保证平安的前提下缩小飞行间隔，提高空域的利用率；,提高精密定位能力，增大飞行的自由度，逐步实现自由飞行；,适应全球航行的需要。,新航行系统的实施方案,(一),通信系统,关键,在于双向数据传输。,传输途径：,VHF数据链(话音),航空移动卫星数据链,二次监视雷达S模式数据链,HF数据链(话音),连接：航空电信网(ATN),(二)导航系统,逐步引入区域导航(RNAV)能力，并使其符合所需导航性能(RNP)；,全球卫星导航系统(GNSS)将提供全球覆盖，用作飞机航路导航和非精密进近；,NDB、VOR和DME逐渐退出；,惯性导航保存并开展，开展组合导航；,采用差分技术实现精密进近。,(三),监视系统,A/C模式或S模式的二次雷达(SSR)用作终端区和高交通密度陆地空域的监视；,自动相关监视(ADS),用在其他空域，最终将普遍使用自动相关监视，并且可以和二次雷达重叠使用,(四)空中交通管理(ATM),1、空中交通流量管理(ATFM),2、空域管理(ASM),3、空中交通效劳(ATS),(1)空中交通管制ATC,(2)航行情报效劳FIS,(3)告警效劳AL,新航行系统的特点,(一)系统特点：,1、新航行系统是一个完整的系统,2、新航行系统是一个全球一体化的系统,3、新航行系统是一个以滚动方式开展的系统,(二),技术方面的特点：,卫星技术+数据链+计算机网络+自动化,卫星技术和数据处理技术从根本上克服了陆基航行系统固有的而又无法解决的一些缺陷，如覆盖能力有限，信号质量差等。计算机应用和自动化技术是实现信息处理快捷、精确，减轻人员工作负荷的重要手段。,(三)实施方面的特点：,1、先辅后主,初期，新系统在运行中起辅助作用，即在功能上发挥补充能力作用。后期，除少局部优秀的现行系统作新系统的备份外，新系统成为空中交通管理的主角,2、先易后难,新系统先在对陆基设备影响小的地方或环境实现应用，那些对陆基系统产生较大影响的场合迟后慎重解决,四、RNAV、RNP和PBN的根本概念,RNAV,区域导航Area Navigation，RNAV是一种新的导航方式，它可以使飞机在导航信号覆盖范围之内或机载导航设备的工作能力范围之内或两者的结合，沿任意期望的航径飞行。飞机不再必须沿着导航台飞行，航路可由一系列的地理坐标点定义，既可以选择更直的航路，也可以在考虑气象、流量等因素和条件下将航路设计的更加优化。它是通过陆基或星基导航信号的更新，使用飞机的惯导系统连续定位，到达沿任意期望的路径飞行的能力。,RNAV的精度以海里数表示，即在95%的时间内应到达的导航精度。RNAV没有对机载设备提出导航性能监视和告警的要求。,F,A,C,D,RNAV,传统程序,B,E,F,A,C,D,RNAV,传统程序,B,E,A,B,C,D,E,F,现代飞机使用的RNAV 飞行方法,依靠飞行管理系统FMS,飞行路线和飞行程序储存在导航数据库中,FMS自动识别下一个有效航路点,选择最适宜的导航源进行定位,向自动驾驶仪提供飞向下一个航路点的信息，也可以提供飞行指引仪信息。,可用导航源,GNSS,IRU,DME/DME,VOR/DME,RNAV的简要介绍,航迹选择灵活,减少陆空通话，减轻管制员、飞行员的工作负荷,便于驾驶员操作,充分利用空域，增加终端区容量,11/16/2024,34,“Candler 310 Atlanta departure radar contact,“Candler 310 turn left heading 185,“Candler 310 do not exceed 250 knots until further advised,“Candler 310 turn left heading 120,“Candler 310 turn left heading 090,“Candler 310 climb and maintain one 4000 and give me a good rate through 12,“Candler 310 out of one 2000 turn left heading 060,“Candler 310 heading is 060 contact Atlanta Center at 124.5 thank you for your help,CAA 310 3/1/05,TRACON Departure Controller Check-in to Handoff,管制员需发8个指令,DAL 858 4/25/05,“Delta 858 Atlanta departure radar contact,“Delta 858 climb maintain one four thousand,“Delta 858 contact Atlanta Center at 124.5 good day,管制员只需发三个指令,使用区域导航前,使用区域导航后,减少陆空通话，减轻工作负荷,管制员和飞行员,通话量大幅减少,RNAV,的简要介绍,11/16/2024,35,便于驾驶员操作,下一个航路点,预计的下降点,开始下降点,截获点,飞行员可以清楚,的知道飞机的位,置和下一步的动作,11/16/2024,36,提高空域使用效率,传统程序在该,空域内只能设计一条航线,RNAV,的简要介绍,11/16/2024,37,增加空域容量,RNAV,的优点,RNAV,程序,可以在相同的,空域内安排两,条航线,提高空域使用效率,RNAV,的简要介绍,RNP,ICAO附件9613提出了所需导航性能Required Navigation Performance，RNP概念。RN