區域導航RNAV

隨著VOR/DME成功地運用於導航和機載計算設備，出現了RNAV概念並得以初步套用。RNAV被確認為一種導航方法，即允許飛機在相關導航設施的信號覆蓋範圍內，或在機載自主導航設備能力限度內，或在兩者配合下沿所需的航路飛行。這也正是目前陸基航行系統條件下RNAV航路設計的特點。雖然可依靠機載計算組件作用，在導航台的覆蓋範圍內設計一條比較短捷航路，但仍按地面是否有導航台來設計航路。

基本介紹

• 中文名：區域導航RNAV
• 好處1：改進了飛行員的位置意識
• 好處2：減少了飛行員和管制員的工作量
• 好處3：最佳化後將減少對環境的影響
• 好處4：更短、更直接減少航油的消耗
• 類型：定位精度(95%) 套用

發展背景

空中交通史上的首批航路是沿地面台點設計的，在作出向、背台飛行的區別和台點的頻率、航路寬度、飛行高度的規定後，飛機按設計的航路飛行，管制員按該航路計畫實施管制。由於當時還沒有機載計算組件，飛機按逐台導航方法飛行。　陸基系統的RNAV航路可縮短航線距離，但飛行航路仍受到地面導航台的限制。衛星導航系統的套用，從根本上解決了由於地面建台困難而導致空域不能充分利用的問題。星基系統以其實時、高精度等特性使飛機在飛行過程中能夠連續準確地定位。在空域允許情況下，依靠星基系統的多功能性，或與FMC的配合，飛機容易實現任意兩點間的直線飛行，或者最大限度地選擇一條便捷航路。一般來說利用衛星導航，飛行航路不再受地面建台與否的限制，實現了真正意義上航路設計的任意性。因而衛星導航技術的套用使RNAV充分體現了隨機導航的思想。

基本套用

發展區域導航是為了提供更多的側向自由度，從而有更多的能完全使用的可用空域。該導航方式允許航空器不飛經某些導航設施，它有以下三種基本套用：

1．在任何給定的起降點之間自主選擇航線，以減少飛行距離、提高空間利用率；

2．航空器可在終端區範圍內的各種期望的起降航徑上飛行，以加速空中交通流量；

3．在某些機場允許航空器進行RNAV進近(如GPS進近落地)，而無需那些機場的ILS。

使用好處

RNAV設備是通過下列一種或幾種的組合來進行區域導航的：VOR/DME, DME/DME，LORAN，GPS或 GNSS，甚低頻波束導航系統，INS 或IRS。RNAV能快速修改航線結構，且容易滿足用戶不斷變化的要求。使用RNAV能縮短、簡化航線，且如需要的話，能選出對環境影響最小的航線。預期在不久的將來，導航精確度和完整性將達到更高的水平，從而會出現間隔緊密的平行航線。RNAV可在飛行的各階段中使用，如正確使用的話將會帶來以下好處：

1.改進了飛行員的位置意識

2.減少了飛行員和管制員的工作量

3.最佳化後的航線/程式設計將減少對環境的影響

4.更短、更直接的航線將減少航油的消耗

所需導航性能RNP與航路設計的參考

RNP

概念定義

RNP概念是1991、1992年間由FANS委員會向ICAO提出，在1994年ICAO正式頒布RNP手冊(Doc9613-AN/937)中定義為：飛機在一個確定的航路、空域或區域內運行時，所需的導航性能精度。RNP是在新航行系統開發套用下產生的新概念，RNP也是目前提出的所有所需性能RXP(X：C、N、M、ATM)中唯一有明確說明和規定的性能要求，而其餘的都在討論制訂中。儘管如此，RNP從頒布後就一直在完善和充實，隨著各種可用技術的成熟，RNP的套用領域還在延伸，規定的項目還在增加。

航路RNP

是在確定航路、空域或區域內，對飛機側偏的最大限制,如下表所示：

類型 定位精度(95%) 套用

RNP1 ±1.0海里(±1.85公里) 允許使用靈活航路

RNP4 ±4.0海里(±7.4公里) 實現兩個台點間建立航路

RNP12.6 ±12.6海里(±23.3公里) 在地面缺少導航台的空域

RNP20 ±20.0海里(±37.0公里) 提供最低空域容量的ATS

舉例說明

以規定的RNP1類型的航路為例，指以計畫航跡為中心，側向(水平)寬度為±1海里的航路。對空域規劃而言，可利用RNP1進行靈活航路的設計，運用在高交通密度空域環境，有利於空域容量的增加。同時，對飛機的機載設備能力而言，在相應類型航路飛行的飛機，若要保證在該類航路安全運行，必須具有先進的機載導航設備。飛RNP1航路的飛機必須具備利用兩個以上DME、或衛星導航系統更新信息的能力。同理，RNP4類型指以計畫航跡為中心，側向(水平)寬度為±4海里的航路。由於RNP4有較松的航路寬度要求，可適應於目前陸基航行系統支持的空域環境。在實際套用中，RNP概念即影響空域，也影響飛機。對空域特性要求而言，當飛機相應的導航性能精度與其符合時，便可在該空域運行。要求飛機在95%的飛行時間內，機載導航系統應使飛機保持在限定的空域內飛行。另外，能在高精度要求航路運行的飛機，也可以在較低精度要求航路上運行，反之則不行。

主要作用

表面看來，RNP是對套用於一定空域的機載導航系統精度要求的概念。實際上RNP對空域規劃、航路設計、航空器裝備等方面都產生著影響。在現行條件下，由於受到陸基空管設備和機載設備能力的限制，進行航路設計時都儘可能為飛機提供充裕寬度的航路，所以目前空域套用中，一條航路占掘較大空域，一個高度上設計一條航路是很常見的。在新航行系統環境下，實時通信監視能力可對飛行活動的連續監控，飛機機載導航精度提高，也使飛行總系統誤差減小，利用RNP概念可進行平行和直飛航路的設計，減小航路間隔和最佳化航路間隔，有效地提高空域利用率和容量。

其它相關

首先大家都知道北大西洋上面的NAT，歐美間快速通道，1976，77又開闢了另外的空域，但是其中的飛機有導航精度要求，就是MNPS，minimal navigation performance specification，基本要求是慣導加GPS，每架飛機都要認證。

1979年時候這個標準變本加厲擴大到整個北大西洋NAT系統，FL285到420，稱為MAPSA。具體內容是：95%時間不得偏離行道6.3(兩邊加起來12.6海里)海里，2000飛行小時最多一小時偏離30海里，8000小時最多一小時偏離50-80海里

80年代航空界喪心病狂地提出RNP，Required Navigation Performance。原來的NAT MNPS區域改成RNP10，就是偏移航道不得超過5海里(兩邊10，以前標準就是RNP12.6)。

所謂RNP XX，就是95%飛行時間航道兩邊不得偏移XX海里

兩者都是從北大西洋導航系統基礎上發展出來，RNP是MNPS的加強版，作為RNAV的基礎，但是MNPS依然有效。RNP飛機必須通過國家級認證，在ICAO 9613號檔案精神指導下進行。在某些特殊區域還有RNP4-1的標準，RNP1就是PRNP，2004底之前歐洲空域要實現RNP1標準。

RNP已經向全世界逐步推廣，中國在這方面還在起步階段。

RVSM為縮短垂直間隔的英文簡寫。目前中國民航實施RVSM的高度為8700米至12300米。