关键词:ICAOFAA区域导航
引言
区域导航是一种领航方法,它能使航空器在导航台站的有效距离内,或在自备领航设备或两种设备结合的领航能力限制内,在任何预定航径上飞行的领航方法。20世纪60年代区域导航的出现为航空器的飞行提供了更为强大的导航能力。但它仍然依靠一个无线电导航设施获取区域信息进而计算导航的位置信息。由于区域导航自身的很多特点,在这篇论文中,我们通过对国际民航组织(ICAO)和美国联邦航空局(FAA)区域导航飞行程序设计进行比较分析,并加深对区域导航程序作用的理解,为今后区域导航在我国的推广提供依据。
一离场航迹比较分析
1.1ICAO区域导航直线离场航迹设计准则
<1>直线离场
起始离场航迹与跑道中线方向相差在15°以内为直线离场。当起始离场航迹不经过跑道起飞末端时,在正切跑道起飞末端处的横向距离不得超过300米。直线离场航线一直延伸到第一航路点为止。其中第一区的长度也为沿跑道中线延长线从DER延伸至3.5km。
<2>转弯离场
区域导航转弯离场有两种方式:在航路点转弯和在一个指定高度/高转弯。为了预防转弯后偏离航迹,只要可能,应避免使用指定高度/高转弯方式。为使航空器在设计的RNAV程序中正确的实施转弯,每个转弯的转弯角应至少5°,并且不超过120度。
(1)指定航路点转弯离场
航迹设置为:第一段直线离场航迹加上从第一航路点到下一航路点直线连接的第二段航迹的整个航迹。
(2)指定高度转弯离场
航迹设置为在指定的高度转弯曲线后以直线直接连接第一航路点所得的航迹[1]。
1.2FAA区域导航离场程序航迹设计准则
区域导航飞行程序的建立首先要考虑设备的支持,然后设置航路点,确定航段及航段类型,进近航段的起始和结束应该位于一个航路点或沿航迹距离(ATD)定位点。其次还需要考虑定位位置。然后确定转弯区域,最后考虑ATD定位的应用方式。以及程序设计中梯度的要求。
具体步骤如下:
1.分析现有的设备支持情况;
2.设置航路点;
航路点必须建立在沿RNAV航路的以下位置:
a.航路的结束点;
b.航路的改变点;
c.其他运行要求规定的点;
1.3对比分析
从航迹设置方面来看ICAO区域导航虽然导航精度高,但限制了航空器的转弯角度,则限定的限定了航空器对空域的使用要求。FAA区域导航的离场航迹设置则避免了由于地面设施导航台站的的分布及特殊地理条件的限制而造成的很多航迹设置的限制。
二起始进近航迹设置比较分析
2.1ICAO区域导航起始进近航迹设置准则
起始定位点要求其沿航迹容差和偏航容差必须不大于±3.7km(2.0NM),但从标称定位点沿标称航迹量取的沿航迹容差可以增加至不大于起始航段定位点以后的+25%的距离。
航迹对准,起始进近航迹与另一条起始航迹或中间航迹的最大夹角为120度。
2.2FAA区域导航起始进近航迹设计准则
起始进近阶段航空器主要做航迹对正,这一阶段航迹设置要求在起始进近航路点的转弯不得大于120度。同时还必须给出一个等待程序作为航路应用程序。起始进近段的长度没有具体的规定,但要求其长度不得大于50NM,并且当起始进近航段的长度大于30NM时,在对正机场参考点的方向,必须给予飞行员提示其起始进近已经开始。
2.3比较分析
ICAO和FAA在起始进近的航迹设置方面都要求航空器尽早的对正航迹,减少侧向偏差,同时也要求航空器在起始进近航路点的转弯角不得大于120°。
三中间进近航迹设置比较分析
3.1ICAO区域导航中间进近航迹设置准则
<1>中间定位点要求其沿航迹容差和偏航容差必须不大于±3.7km(2.0NM),但从标称定位点沿标称航迹量取的沿航迹容差可以增加至不大于中间进近航段定位点以后的±25%的距离。
<2>航迹对准。只要有可能,中间进近航段应与最后进近航段对准。如果认为必须在FAF转弯,则转弯角不得大于45°。
<3>航段长度。中间进近航段的最佳长度为19km(10NM),最小长度为9.3km(5NM)。
3.2FAA区域导航中间进近航迹设置准则
中间进近阶段航空器主要做进一步的航迹对正以及外型调整工作,这一阶段的航迹设置要求航空器的转弯角度不得大于15°。中间进近航段的长度不得小于5NM,也不得大于15NM。
3.3比较分析
在中间进近航段的航迹设置方面ICAO比FAA有更大的转弯余量,可以应付特殊条件下航空器在中间进近航段对正航迹的要求。而FAA在这以阶段的航迹设置要求航空器的转弯角度不得大于15°,则需要有较高的导航设备的支持。
四最后进近航迹设置比较分析
4.1ICAO区域导航最后进近航迹设置准则
<1>航迹设置
<2>航段长度
最后进近航段的最佳长度为9.3km(5NM),最大长度为19km(10NM),最小长度应满足定位点容差的要求。
4.2FAA区域导航最后进近航迹设置准则
最后进近航段航空器开始降落,这一航段要求的长度最优值为5NM,最大值为10NM。
4.3比较分析
在最后进近航迹设置方面ICAO和FAA都规定了最后进近航段的最佳长度为5NM,最大长度为10NM,并且有精确的下降引导使航空器能在较小的间隔的情况下平行下降。这些对导航设备的要求都比较高。
五复飞航迹设置比较分析
5.1ICAO区域导航复飞航迹设计准则
复飞点:必须规定在一个定位点上。
5.2FAA区域导航复飞航迹设置准则
设计方法:
FAA区域导航采用了两种方法进行复飞航段的程序设计。指定航路和指定方向设计方法中,复飞段的长度由航路点各自的点到点的位置计算长度,其航路点和航段的确定遵循以下的规定:
<1>确定航路点,在复飞点和复飞程序结束点都必须设有相应的航路点。
<2>在转弯复飞程序中,在任何情况下航空器的转弯角度都不得大于120°。
<3>为保证航空器在复飞段的稳定,复飞段的最小航段长度须按照不同的航空器类型的规定来要求。
<4>对于直线复飞和转弯复飞的联合设计程序,转弯航路点的偏移区域必须有足够的长度来保证航空器在复飞最早航路点偏移区域和最晚航路点之间的距离间可能出现的预期偏差。这一航段必须在最后进近航路15°或更小的扩张范围内被定位。
<5>在指定一个方向的设计方法中,允许飞行员选择一个并不与程序中指定的复飞点相关联的航路点。整个复飞程序并不承担所有的主动引导责任。
总结
ICAO区域导航程序设计和FAA区域导航程序设计都有着各自的优势和缺点。根据飞行程序设计的要求和空域设备导航台分布的实际情况,来选择使用或结合使用这两种程序设计,才能更有效的保障运行安全,更充分的利用空域资源,更合理的配置人力物理资源,才能真正使我们的飞行程序设计达到合理,安全,方便经济的要求。
参考文献
[1]戴福青:飞行程序设计,天津科学技术出版社,2007年7月。
[2]中国民用航空总局:8168文件,中国民用航空总局,1993。