以 PBN 为基础的高原机场飞行系统计算机设计及其实现.docVIP

　　以 PBN 为基础的高原机场飞行系统计算机设计及其实现 --第一章 绪论 RNAV 技术和 RNP 技术使得区域内的飞行导航有效率得到很大提高。但是区域间的技术和体制的壁垒使得跨区域的航行受到限制。为此，ICAO 在整合各国的 RNAV 和 RNP 技术的基础上，提出了基于性能导航（PBN）的技术框架[5-7]，并逐步落实细化。通过该技术可以消除区域导航壁垒，减少对地面导航的依赖。在我国的青藏高原地区，通讯导航基础设施落后，新增布站难度和成本极高的限制条件下，采用基于性能的导航（Performance Based Navigation，PBN）[2]技术的导航飞行程序，可以有效避开地理和气候条件的限制，提供飞行程 序导航的效率和精度[8]。特别是能够提供进近、离场阶段的安全性，这点是意义最为重大的一点。因此，研究基于 PBN 技术的高原机场飞行程序计算机辅助设计与运行，在我国具有重要的现实意义。 早期的基于地面无线通讯系统的路基导航体系，飞行器背向导航站飞行，通过地面导航站的接力导航实现飞行航路制导；在人造卫星技术成果应用后，出现的卫星导航技术是一次质的跨越。陆基导航和空中导航的结合，逐步形成了各国的区域导航（Area Navigation，RNAV）技术。该技术的发展应用，大大提高了区域内飞行导航的精度，使得空域利用率得到提高。同样，导航体制理论也取得了重大的成果——所需导航性能（Required Navigation Performance，RNP）。为了解决 RNAV 和 RNP 技术所带来的区域壁垒，美国的联邦航空管理局早在 2003 年便发布了《PBN 的路线图（Road map for PBN）V1.0》[9]，开始了长达二十年三个阶段的 PBN 计划。该计划第一阶段（2003——2006 年）发布了两个版本的《PBN 路线图》；第二阶段为中期（2007——2012）；第三阶段（2013——2020）为远期。实施 PBN 计划是要提升美国的空中交通系统性能，主要以已有的比较的完善的陆基导航体系支持的 RNAV 规范为基础发展 PBN 计划。RNP 规范和相关技术的发展也同样列入了该计划。世界上首个运行 RNP AR 的机场是美国的阿拉斯加的朱诺机场[10]。美国航空航天系统以全球定位系统（GPS）为基础，发展建设起来 GLS（GBAS Landing System）[11]得到了广泛应用，并成为 ap》[1]，确定了由近期、中期和晚期三个阶段的 PBN 技术实施的时间表。为了加强区域间的协作，推进 PBN 技术的发展，各国航空管理结构和国际组织，也在共同讨论和制定发展规划[4]。其中具有里程碑意义的事件有：亚太地区的 PBN 工作组，于 2009 年 3 月，在日本大阪召开了第四次会议[1]。在此次会议上，提出了亚太地区 PBN 技术推进的框架计划，制定了分阶段（2009——2012为近期，2013——2016 年为中期，2016 以后为远期）的战略规划，并通过了《亚太地区基于性能导航（PBN）实施计划》[1]。这个实施计划中的战略目标有：1）在实施 S/ATM 系统的导航项目上明确规定运行要求；2）实现区域建设统筹，避免重复建设；3）消除政策壁垒，避免地区间/内重复性的适航和运行批准；4）为本地区空中导航规划（RNAV）提供详细解释，并明确内容。亚太地区的其他国家（如韩国、泰国），由于地域小、机场少，根据会议决议可以迅速开展 PBN 的推广应用。欧洲与美国一样，拥有比较成熟完善的陆基导航系统（EGNOS），在实施 PBN 技术中，有条件在整个区域内一体化推进。目前，已经取得了非常显著的成效。 第三章 飞行程序计算机辅助设计系统的设计.............................27 3.1 系统需求分析................................................... 27 3.1.1 背景需求 ................................................... 27 3.1.2 系统安全性 ................................................. 27 3.1.3 用户需求 ................................................... 28 3.1.4 数据需求分析 ............................................... 28 3.2 概要设计....................................................... 32 3.2.1 系统架构 ...........