在终端区和进近中实施RNP的运行批准指南.docx
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在终端区和进近中实施RNP的运行批准指南
中国民用航空局飞行标准司
咨询通告
编 号:
AC一91一FS一2010—01R1
下发日期:
201O年3月1日
在终端区和进近中实施RNP的运行批准指南
在终端区和进近中实施RNP的运行批准指南
1.目的
本咨询通告为实施所需导航性能(RNP)终端区进、离场(RNP一1STAR、RNP-1DP)、进近(RNPAPCH)以及气压垂直导航(Baro-VNAV)的运营人提供运行批准指南。
该指南并不是唯一的方法,运营人也可采用中国民航局认为可接受的其他方法。
2.适用范围
本通告适用于CCAR91、121.、135部运营人。
对于<要求授权的特殊航空器和机组(SAAAR)实施公共所需导航性能(RNP)程序的适航和运行批准准则》(AC-91FS-05)中所包含的RNPAR运行,本通告不适用。
3.撤消
本通告取代《使用全球定位系统(GPS)进行航路和终端区IFR飞行以及非精密进近的运行指南>(AC-91FS-01)。
4.定义
a.区域导航(RNAV)。
RNAV是一种导航方式,它可以使航空器在导航信号覆盖范围之内,或在机载导航设备的能力限制之内,或二者的组合,沿任意期望的航径飞行。
RNAV系统可以是飞行管理系统(FMS)的一部分。
b.所需导航性能(RNP)。
具有机载导航性能监视和告警能力(OPMA)的RNAV。
c.RNP程序。
在本通告中,RNP程序是指仪表离场、标准终端迸场和仪表进近。
d.RNP精度。
RNP值是在仪表飞行运行时95%概率的水平导航精度值(以海里表示)。
RNP-1适用于进离场、起始进近、中间进近和复飞航段,RNP-0.3适用于最后进近航段。
e.气压垂直导航(Baro-VNAV)。
机载RNAV系统功能的一种,向驾驶员提供经计算的相对于特定垂直航径的垂直引导。
该垂直引导是基于气压高度信息,通过两个航路点的气压高度或者通过单个航路点为基准的垂直角度来计算确定垂直剖面。
f-决断高度(DA)。
在提供垂直引导的进近中,DA是一个平均海平面之上的指定高度,如果驾驶员在此高度无法建立要求的日视参考,必须立即复飞o
g.全球导航卫星系统(GNSS)。
GNSS是卫星导航的通用术语,在全球范围提供定位、测速和授时服务,由一个或多个卫星星座、机载接收机以及系统完好性监视等组成,包括美国的GPS、欧洲的GAlileo、俄罗斯的Glonass、我国的北斗(Compass)以及星基增强系统(SBAS)和地基增强系统(GBAS)等。
h.全球定位系统(GPS)。
GPS是美国在全球范围内提供定位服务的卫星无线电导航系统,其提供的民用服务被定义在GPS标准定位系统信号规范中。
该系统由空间部分、控制部分以及用部分构成o
i.接收机自主完好性监视功能(RAIM)。
使用GPS信号或利用气压高度辅助GPS来确定导航信号的完好性。
这种技术是通过检验冗余伪距测量的一致性来实现的。
接收机/处理器要执行RAIM功能,除了定位所需的卫星外,还至少需要接收到另外一颗具有合适几何构型的卫星信号。
j.飞行管理系统(FMS)。
由机载传感器、接收机以及带有导航数据库和性能数据库的计算机所组成的综合系统。
它能把性能和区域导航数据传递给显示设备和自动飞行控制系统。
k.水平导航(LNAV)。
RNAV系统的一种功能,用于计算、显示并提供航径的水平引导。
1.飞行技术误差(FTE)。
控制飞机的精度,根据飞机指示位置与期望位置之间的差异来确定。
FTE不包括操作失误所引起的误差o
m.导航系统误差(NSE)。
真实位置与估计位置之间的差值,也称之为位置估计误差(PEE)。
n.位置不确定性估计(EPU)。
一个表达当前位置估计性能的参数,以海里为单位,也被称为实际导航性能(ANP)或估计位置误差(EPE)。
EPU不是实际误差的估计,而是对位置误差的统计结果。
o.航径定义误差(PDE)。
定义航径与要求航径之间的差别。
p.总系统误差(TSE)。
实际位置相对于期望位置的偏差。
TSE等于PDE、FTE、NSE的矢量和。
q.主视野(I"OV)。
在本通告中,主视野是指驾驶员主要视线15度以内的范围。
r.固定半径转弯(RF)航段。
开始并终止于定位点,有确定转弯圆心和半径的圆弧航径。
5.参考资料
a.ICAODoc9613《PBN手册》
b.FAAAC90-105《在美国国家空域系统中RNP运行和垂直导航的批准指南》
c.EASAAMC20-27《RNPAPCH(含APVBaro-VNAV)适航批准和运行标准》
6.背景
6.1基于性能的导航(PBN)概念。
PBN概念表达了由基于传感器导航向基于性能的导航的转变。
它根据在特定运行或空域所要求达到的准确性、完好性、可用性、持续性以及相应功能来确定航空器的RNP系统性能要求。
导航规范(即本通告中的要求)不仅提出了应满足的性能要求,还提出了满足该性能要求应选择的导航源、机载设备、运行程序以及相关培训。
6.2RNP程序需要使用具有机载性能监视和告警功能的RNAV’系统。
RNP的一个关键要素就是通过机载导航系统与驾驶员的配合,监视航空器的导航系统是否达到了导航性能要求,使驾驶员明确是否达到了运行要求。
注:
性能监视与告警并不要求必须配备FIE自动监视器。
机载监视和告警功能应至少包含一个NSE监控及告警算法和驾驶员监控n匝的横向偏离显示。
当使用操作程序来监控FIE时,应根据所规定的功能要求和运行程序来评估机组程序、设备特性、安装的有效性和等价性。
一般情况下,PDE可忽略不计。
总系统误差(TSE)
6.3RNP运行的特点
a.GNSS是支持RNP运行的主要导航源。
在使用GNSS时,除非AFM要求,驾驶员不用监视地基导航设施提供的位置更新。
进近程序的复飞航段仍可使用依靠地面导航设施(如VOR、DME、NDB)的传统程序。
b.飞行程序设计和超障评估应依据国际民航组织相应设计规范。
执行RNP程序所需的导航性能,必须明确标注在航图上。
c.在RNP运行中,仍可使用传统的下滑剖面和高度要求。
RNP进近一般包括LNAV和LNAV/VNAV两类运行最低标准。
满足本通告(不含附录)要求的航空器,可执行LNAV最低标准。
满足本通告(合附录一)要求的航空器,可执行LNAV/VNAV最低标准。
d.RNP程序数据应基于WGS-84坐标系统,满足ICAO附件15《航行情报服务》的要求。
7.机载设备要求
7.1系统的性能和功能要求
a.准确性
航空器必须符合RTCA/DO-236B第2.1.1部分的要求。
在RNP进离场、进近程序的起始、中间和复飞阶段,至少95%的总飞行时间内,横向TSE和沿航迹误差必须不大干±1NM。
在最后进近阶段,至少95%的总飞行时间内,横向TSE和沿航迹误差必须不大于±0.3NMo
在进离场、起始、中间进近和复飞阶段,兀E不能超过O.5NM,在最后进近阶段,FI'E不能超过O.25NM
注:
横向偏离显示在进离场、起始、中间进近和复飞阶段使用满偏刻度1NM以及最后进近阶段使用满偏刻度0.3NM,被认为是符合要求的o
b.完好性
由航空器导航设备故障导致TSE超过RNP值两倍,被认为是主要失效情况(10。
5/h)。
c.连续性
如果运营人能够使用其他导航系统,并能安全地飞往适当的机场降落,则失去功能就被认定为次要失效情况。
d.性能监控和告警
在进离场、起始、中间进近和复飞阶段,如果没有满足7.1a的准确性要求,或者出现横向TSE超过2NM的概率大于10~,RNP系统(或驾驶员结合RNP系统)应提供告警。
在最后进近阶段,如果没有满足7.1a的准确性要求,或者出现横向TSE超过O.6NM的概率大于10~,RNP系统(或驾驶员结合RNP系统)应提供告警。
e.空间信号
在进离场、起始、中间进近和复飞阶段,如果出现由于空间信号导致横向定位误差超过2NM的概率大于10~/h,机载导航设备应告警。
在最后进近阶段,如果出现由于空间信号导致横向定位误差超过O.6NM的概率大于10~/h,机载导航设备应告警。
注:
如果复飞采用传统方法(VOR、DME、NDB或推测领航),则对复飞没有RNP要求。
f.航径定义
依据公布程序和RTCA/DO-236B第3.2.5.4.1和3.2.5.4.2所定义的航径来评估航空器性能。
g.导航显示的功能要求
导航显示及其功能应满足下述要求,并依据FAAAC20-130和AC20-138或等价的标准来安装。
导航数据,包括到/从指示以及失效指示,必须显示在横向偏离显示(CDI,EHSI)和/或导航地图显示上。
这些显示必须作为导航的主要飞行仪表,用于提前转弯以及指示失效/状态/完好性。
满足上述条件的非数字化横向偏离显示应具有如下特性:
(1)显示器应可见,且安装在驾驶员前视的主视野内。
(2)横向偏离显示刻度应与告警或提示限制(如适用)相一致。
(3)横向偏离显示必须具有一个适合当前飞行阶段的满偏刻度,且必须基于TSE的要求。
(4)显示器的刻度指示可由缺省逻辑自动设置,也可按照导航数据库进行设置。
与RNP值相对应的满偏刻度必须能使驾驶员明了或者看见o
(5)横向偏离显示必须自动伺服到RNP计算出的航径,建议横向偏离指示的航道选择器自动从动于RNP计算航径。
注:
对于能显示飞行航径和航径偏离的电子地图显示,本条不适用o
(6)作为另外一种方法,导航地图显示必须具有与横向偏离显示同等的功能,同时必须有合适的地图刻度(该刻度可由驾驶员人工设置)。
导航地图显示也必须达到TSE要求,并位于主飞行视野内。
h.系统功能
系统功能至少应达到如下要求:
(1)在引导航空器的主飞行仪表(主导航显示)上,能持续地为操作驾驶员(PF)显示RNP计算的航径以及航空器相对该航径的位置信息。
对于至少需要两名驾驶员的运行,系统还必须保证监控驾驶员(PM)能确认计算航径以及航空器相对该航径位置。
(2)导航数据库包含局方发布的当前有效的导航数据,按定期制(AIRAC)进行更新。
数据存储的分辨率必须能保证达到要求的航径精度。
必须保护存储的数据不被驾驶员修改。
(3)能为驾驶员显示导航数据的有效期。
(4)能检索并显示导航数据库中储存的航路点和导航设施的数据,使驾驶员能核实所飞的航线o
(5)能够把整个进离场或进近程序从数据库中调入到RNP系统中。
使用程序或航线的名字进行调用。
注:
对于进离场航线,第一个航路点之前和最后一个航路点之后的航向航段可不包含在数据库中。
(6)在驾驶员的主飞行视野内,或易于访问的显示页面上,显示如下内容:
(a)飞行计划航路点之间的距离;
(b)到下一个航路点的距离;
(c)航路点之间的沿航迹距离;
(d)当前使用的导航传感器类型;
(e)确认下一个有效(T0)航路点;
(f)到下一个有效(To)航路点的地速或时间;
(g)到下一个有效(To)航路点的距离及方位。
(7)能够执行“直飞”功能。
(8)能实现自动航段排序,并显示给驾驶员。
(9)能执行从机载数据库中调出的RNP程序,并能执行“飞越"和“旁切”转弯。
(10)根据如下ARINC424航径终止编码,自动完成航段过渡和航迹保持:
(a)起始定位点(Ⅲ);
(b)沿航迹飞至定位点(TF);
(c)沿航道飞至定位点(CF);
(d)直飞至定位点(DF)。
(11)对于离场航线,航空器必须能执行VA、VM和VI航段,或者在达到程序规定高度后,人工航向飞行,加入一条航线或直飞另一个定位点o
(12)对于进离场航线,航空器必须能执行CA航段,指定某个航路点并按照一个预定的航迹飞向或飞离该航路点。
注:
航径终止编码定义在ARINCA24规范中,RTCA文件DO一236B和DO-201A中对其使用有更为详细的描述。
航迹数值必须从RNP系统数据库中自动调入。
(13)在驾驶员的主视野内显示RNP系统失效的提示。
(14)当超出NSE告警限制时,能提示机组。
(告警由“机载性能监视和告警功能"提供)
i.飞行指引仪/自动驾驶仪
建议飞行指引仪和/或自动驾驶仪与RNP系统耦合。
当不使用飞行指引仪和/或自动驾驶仪就不能显示横向TSE时,该耦合就变成强制性的。
此时,运行程序必须强制规定将飞行指引仪和/或自动驾驶仪耦合到RNP系统。
7.2可接受的机载设备符合性方法
a.在飞机飞行手册(AFM)、.AFM补充件、驾驶员操作手册(POH)或航电设备操作手册中声明符合本通告(或等价标准)的航空器,满足本通告的适航要求。
注:
本通告的等价标准包括FAAAC90-105、EASAAMC20—27以及局方认可的其他标准。
b.设备制造商(OEM)或航空器的安装批准持有者(如STC的持有者)必须向局方证实符合本通告(或等价标准)中的相应条款,在制造商文件(如服务通告)声明符合本通告(或等价标准)。
该声明文件应包括符合本通告的适航基础。
如果局方接受了制造商文件,则不要求修改AFM。
c.独立的GPS系统应获得TSO-C129()的A1类或TSO—C146a()的运行1类、2类或3类批准,并满足7.1节中的功能要求,按照FAAAC20-138批准安装用于IFR飞行。
d.多传感器系统(如FMS)中使用的GPS传感器应根据TSO—C129()的B1、C1、B3、C3类或TSO-C145()的运行1类、2类、3类来获得批准,并满足7.1节的功能要求。
注..TSO-C129()A2、B2、C2、B4、CA类传感器,只能用于RNP一1进离场。
e.使用GPS的多传感器系统应根据FAAAC20-130或TSO—Cl15b获得批准,并满足7.1节的功能要求。
注:
推荐GPS接收机具有伪距步长探测和健康字检查功能。
由设备和航空器制造商确定传感器是否达到要求,功能要求是否达到由制造商确定或由运营人通过检查确定。
8.运行程序
8.1总则
除了本通告的要求外,运营人必须保证遵守一般运行要求,包括检查航行通告(NOTAM)、导航设备的可用性、航空器系统的适航性以及机组资格。
航图中将会注明所有非标准速度或爬升梯度,在开始运行之前,运营人必须保证能够满足所有公布的限制条件。
8.2飞行前
a.运营入或驾驶员必须按照要求填写飞行计划。
b.系统初始化时,驾驶员必须确认导航数据库是当前有效的,包含了相应的程序。
驾驶员还必须证实航空器的位置是正确的。
c.只能通过进离场航线或进近程序的名称将其从导航数据库中调出,在确认与航图一致后,驾驶员方可使用。
对于进离场航线,驾驶员可以根据随后ATC的许可,通过增加或删除个别航路点对程序进行修正。
不允许通过人工输入经纬度来生成新的航路点,不能改变航路点的“旁切"或“飞越”属性。
d.在.ATC给出初始许可和之后的航路改变指令后,驾驶员须确认选择了正确的航线和程序,并对如下内容进行核实:
航路点顺序,航迹角、距离以及其他可由驾驶员更改的参数的合理性,如
高度或速度的限制值。
必须使用导航系统的文本显示器或导航地图显示器。
注1:
驾驶员有可能发现航图上标绘的导航信息和主导航显示上的航向信息有微小的差异。
3度或更小的差异可能源于设备制造商所用磁差的不同,在运行中是可以接受的。
注2:
人工选择航空器坡度限制功能可能会减弱航空器保持要求航迹的能力,不建议使用。
e.航空器的RNP能力取决于可用的机载设备。
在RNP运行中,飞行机组必须能够评估设备失效的影响,并采取合适的应对措施。
航空器签派放行前,如果预计在目的地机场和/或备降场进行RNP迸近需要使用自动驾驶仪或飞行指引仪,运营人就必须确定该航空器上安装了自动驾驶仪和/或飞行指引仪,且正常工作。
f.应使用所有可能的信患渠道,确认计划航路、程序或仪表进近(包括用于非正常情况的非RNP程序)中使用的导航设施在运行期间是可用的。
g.RAIM预测
(1)该预测必须考虑已知或预计的GPS卫星失效,以及对导航系统传感器可能产生的其他影响。
预测时使用的遮蔽角不能小于5。
,因为运行经验表明低高度上的卫星信号不可靠。
RAIM可用性预测应考虑最新的GPS星座NOTAM,并与机载设备使用同种算法,或使用更保守的算法。
RAIM预测可通过三种方法实现:
一是利用特定模型的RAIM预测软件,二是使用空管部门提供的RAIM预测服务,三是使用第三方的服务。
(2)RAIM可用性预测不能保 GPS导航服务。
该预测是用来估计满足所需导航性能的预计能力。
由于GPS系统可能会出现计划外失效,驾驶员必须认识到在飞行过程中RAIM或GPS可能失效,此时就需要转向寻求其他备用导航手段。
因此,驾驶员应评估在GPS失效时的导航能力(可能需要飞向备降场)。
(3)如果预测连续5分钟以上失去RAIM,RNP运行应被延迟、取消或采用其他运行方法
(4)对于采用带有星基增强系统(SBAS)接收机(所有TSO—C145/C146系统)航空器,运营人应考虑最新的GPS星座和SBASNOTAM。
如果NOTAM表明在预计飞行航段上SBAS信号不可用,运营人应检查对应航段GPSRAIM的可用性o
8.3飞行中
a.驾驶员必须遵守制造商规定的程序或指令,以满足本通告的性能要求o
b.在到达FAF之前2NM内,驾驶员应确认系统处于进近模式o
c.选择合适的显示器用于监控如下信息:
(1)RNP计算出的所需航迹(DTK);
(2)航空器相对于计算航迹的横向位置偏离误差(XTK),用于监视I;-IEo
d.除非。
ATC许可或在紧急情况下,在迸近过程驾驶员都应根据机载横向偏离指示尽量保持在程序中心线上。
e.必须使用水平和垂直(如安装)偏离指示监视航迹偏离情况,并保证满偏刻度与相关导航精度要求相符,采取行动减小误差。
鼓励驾驶员尽量使用水平导航模式和垂直导航模式下的飞行指引仪和/或自动驾驶仪。
f.如果,ATC发布了一个航向指令,使航空器脱离RNP程序,驾驶员不用更改RNP系统中原有的飞行计划,除非收到重新加入航线的指令或收到新的程序许可。
当航空器没有在公布的RNP程序上飞行时,则对精度没有要求o
g.对于双人制航空器,在开始RNP最后进近之前,机组必须确认每个驾驶员的高度表使用了当前有效的设定值。
h.当横向或垂直偏离过大,而又没有建立继续进近的目视条件时,机组应立即复飞。
正常运行中,航迹横向误差/偏离应限制在该航段规定的值内(如进离场、起始、中间进近和复飞航段是±O.5NM,最后进近航段是±O.25NM)。
有些航空器在转弯中不会显示和计算路径,在转弯过程中可不用使用该标准,但是在切入下一个航段时,仍然要求满足该标准。
转弯前后可以短暂地偏离该标准,偏离量最多达到1倍RNP值(如起始和中间进近航段是1.ONM)是允许的。
Baro-VNAV垂直偏离限制在+100/-50英尺之间。
i.对于多传感器系统,驾驶员必须确认使用了正确的传感器。
j.对于具有Baro-VNAV能力的航空器,在进离场中可以使用Baro-VNAV系统,但驾驶员必须通过气压高度表来保证符合航图中的所有高度限制。
k.运营人的应急程序至少应涵盖如下情况:
(1)RNP系统组件失效,包括那些影响横向或垂直偏离性能的组件(如GPS传感器、飞行指引仪和自动驾驶仪等);
(2)失去卫星导航信号(信号丢失或降级);
(3)一旦失去RNP进近能力,驾驶员必须确保能使用传统程序或飞向备降场着陆。
9.训练要求
91部运营人必须熟悉以下训练科目o121、135部以及91部J章的运营人必须具有包含以下科目的训练大纲,提供充分的训练(如基于计算机的训练(CBT)、模拟机、训练设备或飞机),以使驾驶员熟悉以下内容:
a.本通告中的信患;
b.飞行计划中机载设备/导航后缀的含义和正确使用;
c.程序的航图标绘和文字描述;
d.航路点类型(飞越和旁切)和航径编码;
e.要求的导航设备;
f-自动飞行的等级、模式的信号牌显示、转换、告警、交互、恢
复和降级;
g.与其他机载系统的功能综合;
h.航段不连续以及相应的机组程序;
i.RNP系统使用的导航传感器种类及其权重;
j.转弯提前量受速度与高度的影响;
k.电子显示和符号的解读;
1.RNP运行的要求(如合理地选择CDI的显示刻度);
m.如适用,在执行RNP的RF航段时,理解保持公布的航径和最大空速的重要性;
n.特定RNP系统的信息,包括:
(1)如适用,理解RNP程序中需要将自动驾驶仪/飞行指引仪与导航系统水平引导耦合的性能要求;
(2)不允许机组选择机载设备不能支持的程序或航路(如:
程序包含RF航段,但机载设备没有执行RF的能力,就不能使用该程序)o
(3)如何执行以下操作:
(a)确认导航数据当前有效;
(b)确认系统自检成功完成;
(c)初始化导航系统位置;
(d)调出并执行一个RNP程序;
(e)遵循与RNP运行相关的速度和/或高度限制;
(f)确认航路点和飞行计划;
(g)直飞一个航路点;
(h)按航道/航迹飞至航路点;
(i)切入某航道/航迹飞至航路点;
(j)从“航向"模式重新加)LRNP程序;
(k)改变目的地机场和备降机场;
(1)失去RNP运行能力后的机组应急程序。
训练应强调机组的应急行动,以确保在缺乏导航引导时航空器与地形和障碍物仍有足够的间隔;
(m)RAIM预测o
10.运行批准
10.1申请文件
运营人应按如下要求提交文件:
a.航空器适航资格文件
运营人应按照7.2节的要求向局方提供适航资格文件。
如适用,还应按照附件一和二,包括Baro-VNAV和RF能力的证明。
b.运行手册和检查单
91部运营人应使用相应的飞机飞行手册(AFM)和检查单。
对于121、135部以及91部J章运营人,必须提交运行手册和检查单以供审查和批准。
运行手册和检查单必须包含符合第8节要求的运行程序。
相应的运行手册还应包含导航操作指南和非正常程序o
c.训练大纲
(1)91部运营人必须熟悉RNP系统的程序和操作。
如适用,还应熟悉Baro-VNAV系统o
(2)121、135部以及91部J章的运营人应制定相应训练大纲,包含与RNP运行相关的操作措施
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- 终端 进近中 实施 RNP 运行 批准 指南