[摘要]本文从所需导航性能的概念入手,对RNP程序在我国航空运输的应用前景进行了探讨。
[关键词]RNP程序 航空运输 应用前景
一、RNP的概念
RNP概念是定义航空器在一定空域内运行的导航性能精度。作为一个概念,RNP通过对导航精度的描述来确定在某一空域内运行需要的导航性能精度(RNP类型),因此它对所在空域和航空器都有要求。它不仅对航空器机载导航设备精度有相关要求,而且对支持相应RNP类型空域的导航设施的精度也有一定的要求。
《所需导航性能手册》中规定了在航路运行时需要的五种RNP类型,即RNP1、RNP4、RNP10、 RNP12.6和 RNP20,每种类型都提出了相应的导航性能精度,其各RNP的应用范围如下:RNP1提供了最精确的位置信息,可以用于较繁忙的空域;RNP4 通常应用于大陆空域;RNP10用于海洋和偏远区域空域;RNP12.6 用于导航设施水平较低区域有限优化的航路;RNP20提供的精度较低,通常情况下不应用于空域运行中。如果把RNP类型的通式表示为RNPXX,就是表示航空器95%总飞行时间不得偏移航道两边XX海里。这就意味着95%总飞行时间内航空器必须在“空域块”内。
二、RNP程序在我国航空运输的应用效益
从RNP的概念中可知,运行RNP程序会提高导航灵活性、要求更加经济的运行,这样就直接为航空公司提高了经济效益。大量的实际运行经验表明,运行RNP程序会有诸多优点,主要体现在以下几点。
1.运行RNP程序增加空域容量
随着RNP程序的使用,凭借出色的导航性能,航空器被限制在航路的“空域块”中,航路间隔减小,可以在给定空域内增加更多的容量。在传统的导航程序引导下,飞机必须是向着或背着地面导航台飞行,也就是逐台飞行,因此目前我国大部分航线都是导航台与导航台之间的连线,这样空域的“浪费现象”比较严重。应用RNP程序,在空中交通管制空域内,航空器可以沿任意两个航路点之间连线飞行,飞行航迹的选择更加灵活,可以充分利用空域,增加空域的容量。
另外,应用RNP程序,可以使空域划设更加灵活,增大空域的容量,例如可以建立平行航路,可容纳更大的空中流量。如果在我国东部地区及珠江三角洲地区应用,开设平行航路,还可以缓解航路繁忙及终端区空中交通拥挤的状况,增加空域容量,昔日因流量控制原因造成的航班延误将大大减少。
2.运行RNP程序可以提高航班的正点率
RNP程序的应用还可以大大提高航班正点率,减少密集空域的航班延误,提升航空公司运营效率。除公布的航路外,还可根据需要采用随机航路,即在指定区域内由飞行计划自行确定航路,增大了选择航路的灵活性,避免了主干航路的拥挤。
2005年由中国民航总局、西南航空公司与美国波音公司合作实施的RNP程序在拉萨机场得到成功应用。这项新技术的成功应用,可降低拉萨机场的运行标准,不受天气影响,减少航班延误与返航,增加航班流量,并将极大地提高航空公司在拉萨机场运营的飞行安全水平和航班正点率。在欧洲和美国有十一哥机场使用RNP程序运行。美国Alaska航空公司使用RNP程序运营后,在2003年到2004年一年里共挽回603个航班,一年节约了500万美元。如果RNP程序在我国广泛的运用,特别是应用在繁忙的机场,航班的正点率会大大提高,直接提高经济效益。
3.运行RNP程序可以增强飞行安全
这主要体现在两方面,第一方面体现在RNP程序具备精确的导航性能,与传统的导航方式相比,RNP程序可以使航空器不必依赖地面导航设施而沿着精确定义的航迹飞行,精确的完成飞行的整个过程,即使在飞行过程中飞行航迹有小的改变,但这种改变是在导航精度允许范围内,基本上飞行状态始终保持以飞行中线为基准进行飞行。即使天气条件比较恶劣,也能精确安全的着陆,极大的提高了航空器飞行安全。
第二个方面体现在RNP程序具备告警功能,这种机上功能增强了飞行员的情景意识,使飞行员可以再地形比较复杂的机场进行飞行。在复杂天气条件下,一旦由于侧风等因素导致飞机出现定位的偏差,RNP程序会自动报警,飞行员进行纠正后,迅速修正航迹,这样航空器的安全性得到了相应保证。
4.运行RNP程序可以提高航空的经济效益
RNP程序的投入使用同时带动着多种经济利益,例如设备投资减少、航空器耗油量减少以及工作人员需求减少等等。由于美国已将RNP程序用于实际运行,下面我结合美国应用实际来分析我国运行RNP程序后所带来的经济效益。
第一,节省设备的投资费用。由于RNP程序不依赖地面设备,这就不需要地面安装大量的导航台和仪表着陆系统等设备,如果这些设备全部安装,耗资巨大,且容易手把地形条件制约。这样,就极大的减少了设备投资。
第二,减少了航空器的耗油量。从上面的分析可以看出,运行RNP程序后,航空器不必向着或背着地面导航台飞行,即逐台飞行,可以根据实际需要,沿空中任意的两个航路点的连线进行飞行,从飞行全程上看缩短了航程;同时依照《所需导航性能手册》中规定的,航空器在导航精度是RNP4、10、12.6、20的空域中飞行时,在完成角度小于90度的转弯时,可以依照图1的方式进行转弯,转弯过程不必沿途中虚线(折现)转弯,可以直接沿实线(直线)进行转弯,这样也会相应缩短转弯的航程。航空器的飞行航程较以往飞行缩短了,就直接减少了耗油量,提高了经济效益。
图1 航空器在RNP4、10、12.6、20的空域中的转弯情况
第三,降低保险费用及减少工作人员。运行RNP程序可以确保高可靠性飞行,事故危险系数降低,减少了保险费用的开销。直线飞行,缩短飞行路径,飞行效率有效提高,使得所需工作人员也相应地缩减。
三、我国航空运输运行RNP程序所面临的问题
1.机型机组限制。由于目前RNP程序多适用于美国和加拿大等航空发达国家,大多依照它们的技术方案运行,只适用于国外生产的航空器,对其他机型如国产机型不适用,限制了该程序机型的应用范围;运行RNP程序,对机组人员进行相应的资格审查,限制了该程序的机组使用范围。
2.航空器装备成本提高。运行RNP程序,需要加装相应的记载设备,如美国波音公司航空器加装GPS定位系统,如果我国航空器全部安装相应机载设备,航空器装备成本将会提高,航空公司运营成本也相应提高。
3.RNP程序运行前,管制员和机组要在模拟机上同步训练,这就要求制定相关的培训教材和地空通讯用语,与程序管制训练教材和地空通讯用语完全不同;航空公司签派员也要经过相应的培训和资格认证。
参考文献:
[1]国际民用航空组织.所需导航性能手册[Z].
