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大型飞机导航性能
(RNP)
进场着陆技术
2008.5
目前飞机进场着陆技术已
十分成熟，仪表着陆系统（
ILS
）是国际民航组织
（
ICAO
）标准精确进场着陆设备，目前全世界
仅民航机场（不包括军用机场）
安装的
ILS
< br>地面设备就超过
2000
多套。虽然自
< br>20
世纪
70
年代发展起来的微
波
着陆系统（
MLS
）原计划要取代<
/p>
ILS
，但迄今为止，
MLS
并没有完全取代
ILS
，
从全球范围来看，
ILS
仍是着陆设备的主流。
对于没有配备进场着陆系统的地区或进场着陆系统的使用受地
形限制的地
区，
大型飞机如何安全进场着陆一直是世界各国关注
的问题。
我国西部高海拔地
区也面临同样的问题。目前，国外正
在研究开发一些新的进场着陆技术和系统，
并取得显著进展。
一、所需导航性能
(RNP)
进场着陆技术
1
、
RNP
进场程序的技术特点
所需导航性能
(Required
Navigation
Performance
，
RNP)
是近年来
ICA
O
规定
的关于在规定空域内必须具备的导航性能，这一规定有望
成为日后新的国际标
准。规定
RNP
的
目的在于使空域中的每架飞机的导航性能与空域要求相一致。
在
RNP
规范中，使用了隧道概念（
Tunnel Concep
t
）来定量描述飞机自起飞、爬
升、巡航、下降、进场和着陆的
所有飞行阶段的具体要求，即每个飞行阶段都有
一个虚设的隧道，
它规定了该飞行阶段飞行路径周界的包容面，
飞机及其导航性
能、飞行技术必须满足该飞行阶段所需的导航性能。
RNP
区域导航技术是基于飞机自身导航系统、
自动飞行系统和
GPS
全球定
位系
统引导飞机起降的新技术。
与传统导航技术相比，
飞行员不必依
赖地面导航
设施即能沿着精准定位的航迹飞行，
使飞机在能见度
极差的条件下安全、
精确地
着陆，极大提高飞行的安全水平。<
/p>
RNP
区域导航技术相比传统的区域导航更为
精确，特别适合用于山区复杂地形、复杂气象条件的机场。
RNP
运行的一个基本要求是对航空
公司及每一架飞机在各类
RNP
空域飞
行都要获得适航签证，
初始签证需要进行技术评估，
主要验证导
航精度、
故障显
示和环境限制等指标。
RNP
技术的应用涉及到飞行程序设计、航空器性能研究、
飞行
运行、安全管理、
WGS-84
坐标、三维模拟仿真和初始验证
等关键技术。
< br>2
、
RNP
程序与近地告警系统
的兼容问题
采用
RN
P
进场的一个关键问题是如何与增强型近地告警系统（
EGPW
S
）兼
容。很多事故都是由于飞机受控撞地（
< br>CFIT
）造成的。近地告警系统（
GPWS
）
从各个信息源获得数据，飞机在进入危险区之前，该系统就会向机组发出
警告，
避免雨雾等恶劣天气中在飞行员仍然有效控制飞机的情况下发生飞机撞地或撞
山的事故。
近地告警系统采用雷达高度表信息以及其它与飞机飞行路
径有关的信
1
息。当出现下列情况就产生告警：
进行仪表进场时，在规定的下滑角以下飞行；
飞行高度低时倾斜角过大；
下沉速率过大；
地形间隔不够；
起飞后非人为的下降；
地形合拢速率过大
--
说明飞机下降太快或飞机正在接近一个较高的地形。
如在空客
A319/A320/A321
适
航指令中规定，在人工着陆时，如在低于
200
英尺时出现
GPWS
下沉率
警
告，
飞行机组必须严格遵守
立即复飞<
/p>
的飞行程序。
增强型近地告警系统（
EGPWS
）由于提供的信息量更多，因而能为机组人员提
供更强的状态感知能力。
迄今为止，
全世界已经
安装
EGPWS
设备的飞机没有发
生过
一起可控撞地（
CFIT
）事故。
EG
PWS
采用了一个世界范围的地形数据库与
飞机的当前位置和高
度进行比较，
在该地形数据库中，
地球表面被分成一个网格
矩阵，
在这个网格中，
每一个方格都被分配
一个特定的高度值，
代表了那一点的
地形。针对几种主要的飞行
情况，将飞机的飞行路径和机动包线（
Manoeuvre
E
nvelope
）与地形数据库进行比较，按照与地形的接近程度对结果进行了分级。<
/p>
不同地形情况的响应分级如图
1
所示。<
/p>
位于飞机下方
2000
英尺以外的地形不予显示；
飞机下方
1000
< br>英尺至
2000
英尺之间的地形显示为浅绿色；
飞机下方
500
英尺至
1000
英尺之间的地形
显示为中等绿色；
飞机下
方
500
英尺至飞机上方
1000
英尺之间的地形显示为中等黄色；
飞机上方
1000
英尺至
< br>2000
英尺之间的地形显示为深黄色；
飞机上方
2000
< br>英尺以上的地形显示为深红色。
这种采
用有色图像的显示形式非常类似于气象雷达，
该图像通常在导航显示
器上进行显示。
与以往仅提供声音告警的
GPWS
型号相比，
EGPWS
所提供的信
息量更多。
EGPWS
也提供声音告警，
但比
GPWS
所提供的声音告警要提早的多，
告警的提前以及大量的彩色显示给机组人员提供了关于地形的更好的状态感知
和更多的时间以应对紧急情况。
按照美
国航空管理局（
FAA
）的规定，到
2
003
年，所有使用涡轮发动机的
6
座
及
6
座以上飞机都必须装备地形感知和告警系统
（
TAWS
）
，
包括近地告警系
2
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