国航高原机场运行及RNP运用

国航高原机场运行及RNP运用内容高原机场定义高高原机场运行难点RNP技术的应用高原机场定义AC-121-21《航空承运人高原机场运行管理规定》“一般高原机场”海拔高度在1500米（4922英尺）及以上的机场。“高高原机场”海拔高度在2438米（8000英尺）及以上的机场。高高原机场运行难点分布序号机场代码标高跑道长度1昌都/邦达ZUBD4334米14219'4200米2阿里/昆莎ZUAL4274米14022'4500米3康定ZUKD4238米13904'4000米4玉树/巴塘ZLYS3905米12812'3800米5日喀则/和平ZURK3803米12475'5000米6拉萨/贡嘎ZULS3570米11713'4000米7九寨/黄龙ZUJZ3448米11312'3400米8迪庆/中甸ZPDQ3288米10787'3600米9林芝/米林ZUNZ2949米9675'3000米10格尔木ZLGM2842米9324'4800米高高原机场运行难点地形复杂高海拔高温气象多变通讯和导航限制高高原机场运行难点地形复杂高高原机场的修建大多利用山谷、河谷等地型相对比较平坦的地方。狭长崎岖的山谷净空条件差，在一些位于“口袋”状地形环境的机场，只能单向起降。离场程序和复飞程序的爬升梯度大。9IntroductiontoRNP10IntroductiontoRNP11IntroductiontoRNP13IntroductiontoRNP14IntroductiontoRNP15IntroductiontoRNP18IntroductiontoRNP19IntroductiontoRNP高高原机场运行难点地形复杂高海拔高温气象多变通讯和导航限制高高原机场运行难点高海拔发动机推力降低真空速增加爬升梯度降低起降距离增加22IntroductiontoRNP发动机推力降低23IntroductiontoRNP真空速增加机场代码标高外界温度表速真空速增量上海ZSSS0△ISA+30140Kts1432.1%西宁ZLXN715016417.1%林芝ZUNZ967817122.1%拉萨ZULS1170017625.7%邦达ZUBD1422018330.7%高高原机场运行难点地形复杂高海拔高温气象多变通讯和导航限制25IntroductiontoRNP高温“高温”拉萨机场气温25°C。从人体对气温舒适度感觉来说，该温度应该算是“气候宜人”，不冷不热。但是从飞机性能角度，25°C的温度在拉萨机场应该算“高温”。高温对飞机而言，拉萨的25℃气温相当于北京48℃的高温。机场ISA气温ΔISA北京15℃25℃ISA+10拉萨-8℃25℃ISA+3326IntroductiontoRNP机场ISAΔISA气温北京15℃ISA+3348℃拉萨-8℃ISA+3325℃△ISA＋33拉萨北京28IntroductiontoRNP高温机场标高温度起飞重量减载ZSPD0△ISA+3083500Kg30%ZUBD1420058383Kg受性能限制的起飞重量29IntroductiontoRNP高温HOTHEAVYHIGH所有的高原原机场都是高温机场高高原机场运行难点地形复杂高海拔高温气象多变通讯和导航限制31IntroductiontoRNP气象变化快不同的高原机场由于地理环境的特殊性，导致其气象特点有很大差异。拉萨：地面强风和扬沙九寨：乱流、风切变和低云（雾）林芝：持续降水和低云32IntroductiontoRNP气象高原河谷机场所特有的产生扬沙的条件裸露的沙干燥的大气强风扬沙的特点及危害：在高空不易察觉低空能见度迅速降低加剧发动机的磨损33IntroductiontoRNP34IntroductiontoRNP35IntroductiontoRNP36IntroductiontoRNP37IntroductiontoRNP38IntroductiontoRNP39IntroductiontoRNP变化快40IntroductiontoRNP42IntroductiontoRNP43IntroductiontoRNP44IntroductiontoRNP45IntroductiontoRNP高高原机场运行难点地形复杂高海拔高温气象多变通讯和导航限制47IntroductiontoRNP通讯和导航限制高原航路大多经过人迹罕至的无人区，航路上缺少地面通讯、导航设备。在终端区，地面导航设备的覆盖范围受到机场周围地形的限制。某些跑道甚至没有标准仪表进离场程序，只能进行目视进近。48IntroductiontoRNP49IntroductiontoRNP50IntroductiontoRNP51IntroductiontoRNP52IntroductiontoRNP复杂的传统进离场程序林芝机场建设有3个航向台、1个下滑台、2个VOR台、3个DME台53IntroductiontoRNP复杂的传统进离场程序56IntroductiontoRNP57IntroductiontoRNP58IntroductiontoRNP59IntroductiontoRNP高高原机场运行难点人、机、环境等影响安全运行的风险叠加，相互作用。仅仅满足规章的最低要求不能提供足够的安全裕度。更高的安全标准和运行效益的矛盾。国航高原运行简介自1965年3月1日，伊尔-18飞机拉萨首航成功目前已安全运行47年国航高原运行简介伊尔18B707B757A340B736A319A330运行风险控制训练理论：特点、风险模拟机：EOSID、目视程序、航路特情处置建立航线运行经历和航线检查签派放行双机长提高运行高天气标准特殊的适航要求64IntroductiontoRNPRNP应用RequiredNavigationPerformanceRNP技术的应用提升安全运行水平提高运行效益减少航班延误、返航、取消的发生降低机组负荷减少燃油消耗降低碳排放……66IntroductiontoRNP传统仪表程序设计规范飞机定位基于从地面导航设备发射的无线电信号;这种型号以一定的角度扩散(距离导航台越远，信号的扩散范围越大)由于定位的误差和不确定性,程序设计的“保护区”呈一定角度扩散。PANS-OPSDOC8168TERPS67IntroductiontoRNPPANS-OPSDOC816868IntroductiontoRNP传统仪表程序设计规范相对较宽的障碍物评估区域（OEA）较陡的下降梯度,多次的梯度下降以及距离机场较远的障碍物导致的高天气标准。69IntroductiontoRNP任意、灵活、优化的航迹70IntroductiontoRNP71IntroductiontoRNP72IntroductiontoRNP73IntroductiontoRNP国航RNP应用2005年至今，国航历经6年时间，使用3种机型，在8个高原机场（其中7个机场为高高原机场）成功完成了RNP试飞并运行。国航目前所飞的高高原机场全部具备RNP运行能力。国航RNP应用76IntroductiontoRNPRNPRNP的产生和发展依赖于机载设备的发展IRU、MMR－精确的定位FCC、AFDS、A/P、PFD、ND－航迹的控制和显示FMC－飞行计划的管理RNP运行是对机载设备的充分利用77IntroductiontoRNP0.3nmDualFMC’sFMCMCDUTAWSDMEVORDMEVORGPSGPSFMCMCDUMMRMMRADIRSADIRSRNP特点不是单纯的程序设计，不能由程序设计人员独立完成。团队合作程序设计人员飞行员性能工程师ATC……RNP特点程序设计和飞行操作需要考虑机载设备的差异Honeywell的FMC在不同机型上对同一个导航数据库有截然不同的表现。例如A319和B757的林芝RNP程序。相同机型选装不同的FMC需要对同一个RNP程序分别编码。例如选装Honeywell或者Thales的A319机型。FMC不同版本之间的差异。RNP特点能量管理垂直剖面坡度限制自动飞行系统限制RNP特点风险控制—结合程序设计优化能量管理推荐统一的飞行程序RNP运行CDA，无需梯度下降。对正跑道的进近，无需目视机动。FD引导至跑到头，避免落错跑道。提供起飞单发和复飞单发的越障保护。减少机组负荷。降低训练成本。RNP运行的关键环节RNP运行可能面临的风险机载导航数据库（NDB）的维护导航精度可用性预测机载导航数据库的维护RNP运行基于导航数据库必须确保导航数据库的正确性机载导航数据库的维护机载导航数据库的维护巴布亚新几内亚的莫尔兹比港机载导航数据库的维护导航精度可用性预测GPS可用性预测结果星历接收机型号地形遮蔽RNP值导航精度可用性预测ZURKARR:PredictedGPSPRIMARYAVAILABILITYforA319from1203031200Zto1203041200ZRNP0.30available1200Zto1200Z-----------------------------------------------------------------ZURKDEP:PredictedGPSPRIMARYAVAILABILITYforA319from1203031200Zto1203041200ZRNP0.30available1200Zto1200ZExceptfor032356Zto040003ZRNP运行的关键环节必须确保：对导航数据库进行检查导航系统完好性与精确度的预测否则是危险的RNP的局限性RNP不能解决运行中的所有问题一些机场的运行环境不适合实施RNP进近RNP局限性RNP是提供垂直引导的非精密进近气压垂直导航受气温影响。DA最低为75米。仅为进近方式，不能自动着陆。气压垂直导航3°设计值RNP与ILS比较ILSCATI的最低天气标准:DH60米;RVR550米ILSCATII的最低天气标准:DH30米;RVR350米RNPAR的最低天气标准:DH75米;VIS1430米如果在低能见多发的机场实施全面的RNP进近，会造成延误。RNP运行的发展RNP运行是导航技术发展的必然趋势。RNP在高原复杂机场成功运用的经验会在平原繁忙机场得到进一步的推广。RNP与ADSB等新技术的结合实现4D运行。RNP与ILS、GLS等有效结合，充分发挥机载设备的性能，显著提高运行效率。RNP运行的发展RNP运行解决复杂空域环境水平方向的RVSM避开障碍物、限制空域、航空器解决复杂空域和平行跑道进近离场在现有机载设备的条件下，实现RNP进场与ILS进近相结合可以充分发挥两者的优势（GLS需要改装）RNP进场与ILS结合的优势RNP是“高级”的RNAV，实现RNP进场引导飞机至FAF，加入ILS进近。发挥ILS进近的优势，降低着陆天气标准。RNP进场（主要是RF航段）可以有效地避开机场终端区周围的限制空域。有效应用于平行跑道和复杂空域环境。北京、上海、广州、成都中国目前的大型民用运输机大多数具备该能力。ILS进近不需要航空器改装GLS需要飞机改装和地面设备的支持应用于无法实施ILS进近的机场。如林芝、加德满都。传统仪表程序RNP+ILS