關于性能導航(PBN)技術應用過程中存在的問題研究

周偉

摘要：當前，我國航空業在應用關于性能導航（PBN）技術時發現該技術太過于依賴GPS系統;地理坐標系非常統一，對國防事業安全有很大影響;巨大的機載設備改裝任務等問題，因此我們需要針對這些問題進行探究，并提出一定的改善策略。

關鍵詞：（PBN）技術;民航業;機載設備

前言

基于性能導航（PBN）技術應用于我國的民航運輸行業，有效的解決了航班交通流量劇增帶來的機場容量飽和、空域受限、特殊機場擴大、地區發展不平衡等一系列的問題，實現了航徑靈活飛行，緩解或解決了空中交通擁堵問題，規避了噪音敏感區域等諸多優點。但是將該技術大量應用到我國的民航運輸行業中時一些新的問題也暴露了出來，該技術太過于依賴GPS系統;地理坐標系非常統一，對國防事業安全有很大影響;巨大的機載設備改裝任務等問題非常突出，如果這些問題得不到及時的解決，將會影響該技術在民航運輸行業的推廣，關于性能導航（PBN）技術應用過程中存在的問題成為本文討論的重點，并因此提出一些解決措施。

一、PBN的闡述

基于性能的導航（PBN）技術由三部分組成，包括導航規范、基礎設施、導航應用。導航規范主要是我國民用航空運行的基本標準，是某一特定區域導航的性能要求，導航規范又分為區域導航RNAV，該導航能夠讓航空器擺脫導航設備在上空飛越的限制，增強飛行的靈活性;另種是所需導航性能RNP，該導航發揮著記載導航性能監視和告警能力的RNAV。其次是基礎設施，該設施是為整個導航系統實現基本保障，包括各類導航規范進行設備供應和支持。最后是導航應用，這個是為用戶級所構建的一種程序，用戶利用該程序在終端點使用該技術來執行區域導航以實現自身的需要。該技術的優點，不但實現了航跡的靈活應用，拓展了使用空間，減小了航空器間空間上間隔，擴大了空域的容納量，優化了飛行航徑，提升了飛機業載。而且還節約了地面設施建設投資，減小了建設成本等眾多方面的優點。

二、性能導航（PBN）技術應用過程中存在的問題

1、太過于依賴GPS系統。當前階段，最成熟的導航系統是美國的GPS系統，有著極強的穩定性與安全性，根據RNP運行要求，飛機在每次放行前都需要向簽派部門與飛行機組給予“GPS可用性”的信息情況。如果該系統發生問題或者GPS信號在特定的機場地形環境被遮蔽，就需要采取延后放飛時間、增加額外的等待燃油等方式，以規避“失去GPS信號”的時段，這樣根本就不能滿足在有限空域中航班流量的各樣需要。

2、保密性問題突出。根據我國民航保密的有關規定，向外是不開放機場跑道的經緯度坐標，是國家的一個保密的范疇。PBN飛行程序對經緯度坐標要求精確，這種程序本身就是關于衛星的絕對位置（WGS一84坐標）進行導航的—種程序。以往，我國是采用地面導航設施的相對位置實施導航的—類程序，機載設備獲取地面導航設施的信號，然后對航空器從相對位置與向北距離兩個層面給予輸導。兩者的坐標不同，我們就要對坐標基準進行更改，這樣我國國內地理坐標就會被其他國家清楚的被掌握，尤其是國家機密性的地理位置在區域導航航路點的設定過程中被暴露，從而威脅到國家的安全。

3、巨大的機載設備改裝任務。在基于性能導航（PBN）技術應用過程中，發現只有接近82%的運輸機具有RNPAPCH的功能，其他的并不能滿足PBN運行，航空運營人要采取一定措施，根據《中國民航基于眭能的導航實施路線圖》對當前正在飛行器的PBN能力評定，科學決策，綜合布設，定制飛機的改裝方案，這無疑會增大機載設備改裝量。

三、基于性能導航（PBN） 技術應用飛機中出現問題的思索

基于性能導航（PBN）技術在當前民航應用過程中表現出一些問題，從長遠看，依然是將來民航導航發展的主要目標，我們只有不斷克服這些問題，才能更好的促進該技術在民航業的應用。

1、導航源的多樣化。單一導航源的問題從某種程度上來講并不利于民航業的健康有序發展，一個定位系統出現問題就會造成整個機場系統癱瘓，因此尋找多的導航源是有效解決基于性能導航（PBN）技術在使用過程中表現不足的問題。近年來，我國建立的北斗衛星系統，從某種程度上來講已經非常接近GPS。在45度以內的中低緯區域范圍內，北斗衛星系統動態定位精度和GPS定位幾乎相等，水平方向可達10米左右，高程方向能達到20米左右;和GPS相等的還有北斗靜態定位水平方向精度都是米級，只是高程方向是10米左右，落后于GPS;比較不足的出現在中高緯度區域，因為這里的北斗可見衛星數不多、分布也不足，使得定位精度差或者出現不能定位的現象，不過GPS也有出現不能定位的現象，所以我們應該發現北斗衛星系統的優點，而且隨著時間的推移，在我國科技高速發展中北斗衛星系統將會超越GPS的可能。當前我們在使用上可以以GPS為主，北斗為輔的方式進行，進行多樣化應用。

2、解決國防安全水平低的問題?；谛阅軐Ш剑≒BN）技術的使用，造成國防安全水平低的根本原因是導航數據庫的技術不足，當前，導航數據領域的絕對權力是由國外個別壟斷企業所掌控，導航數據處理與導航數據庫制作都要經過民航當局給予Type1和Type2認證，獲得認證的導航數據處理商（Type1）只有JEPPESEN（杰普森）企業與Lido企業。沒有導航數據庫的技術的能力，這和我國民航運輸吞吐量已達到全球第二位的位置，已經在邁向民航強國的地位極不相符，因此，我們應盡快突破導航數據庫的技術問題。首先最簡單的辦法就是學習和吸納國外導航數據服務商的理念和專業技術，其次是踴躍融入到國際導航數據規范、標準的設定，讓我國民航在導航數據中擁有一定的發言權，最后是增強我國民航在導航數據處理（Type1）與數據庫制作（Type2）的認證條件，從而奠定我國在自主方面把握一定的技術。

3、我國機載設備無法滿足PBN運轉的問題解決。機載機械設備有燃油系統、液壓系統、氣源系統、導航系統，自動飛行系統，飛行操作系統，指示記錄系統，電氣系統，防冰和除冰系統、輔助動力裝置、機輪剎車系統等多種設備。PBN是一種特殊的機載導航設備，國內航空業在使用這種設備時，會涉及到管制員、機務人員、簽派員、情報員、飛行員、性能人員等人才，因此，我們需要加強培訓出綜合能力強的管理人才、市場開拓人才 、專業性的機載設備研發與維修人才，同時國家要從經濟上大力支持，構建專業的研發團隊，從具體問題入手，通過深入研究，才能突破現實問題，促進發展。

參考文獻：

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