范袁成

【摘 要】民用航空導(dǎo)航技術(shù)隨著我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步取得了許多進(jìn)展與成就，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也受到了更多的關(guān)注?；诖?，本文分析了我國(guó)民用航空導(dǎo)航技術(shù)的現(xiàn)狀，闡述了航路導(dǎo)航方面、終端區(qū)導(dǎo)航方面、進(jìn)近與著落導(dǎo)航方面這些方面的民用航空導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，著重說(shuō)明了“北斗”衛(wèi)星系統(tǒng)在民航導(dǎo)航中的應(yīng)用趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】民用航空導(dǎo)航技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)；“北斗”衛(wèi)星系統(tǒng)

一、引言

我國(guó)民用航空導(dǎo)航技術(shù)由慣性導(dǎo)航技術(shù)、星基導(dǎo)航技術(shù)、陸基無(wú)線導(dǎo)航技術(shù)三部分構(gòu)成。其中，慣性導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng)，在民航航空中被普遍使用。在國(guó)家的“十二五”規(guī)劃中，提出了要發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航等應(yīng)用在內(nèi)的新興產(chǎn)業(yè)，這使得整合現(xiàn)有民用航空導(dǎo)航技術(shù)資源，并結(jié)合發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和拓展成了民航企業(yè)及相關(guān)技術(shù)企業(yè)的重要工作。民用航空是國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性行業(yè)，而民用航空導(dǎo)航技術(shù)作為其運(yùn)行的科技保障，發(fā)揮著重要作用的同時(shí)，也隨著社會(huì)科技的發(fā)展而產(chǎn)生變革。

二、民用航空導(dǎo)航技術(shù)的現(xiàn)狀分析

（一）民用航空導(dǎo)航技術(shù)的問(wèn)題現(xiàn)狀

我國(guó)民用航空導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展至今，取得了很多突破的同時(shí)，也存在著許多問(wèn)題，這些問(wèn)題主要可以歸納成四個(gè)方面：第一，航路導(dǎo)航方面。由于我國(guó)的中西部地區(qū)的地形十分復(fù)雜，所以在航路導(dǎo)航方面，即使我國(guó)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)8400m以上航路的信號(hào)覆蓋，也無(wú)法避免在中西部地區(qū)出現(xiàn)VOR的信號(hào)盲區(qū)。第二，終端區(qū)導(dǎo)航方面。民用航空的導(dǎo)航設(shè)備會(huì)受到很多因素的影響。例如，導(dǎo)航設(shè)備的布局、飛行程序的設(shè)計(jì)和空中區(qū)域的規(guī)劃與設(shè)計(jì)等等，這些到會(huì)影響到民用航空的導(dǎo)航設(shè)備運(yùn)行效果。同時(shí)，由于民用航空的終端區(qū)導(dǎo)航設(shè)備網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)備份的能力不足，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)部分機(jī)場(chǎng)中飛機(jī)的進(jìn)離場(chǎng)沒(méi)有得到更好的導(dǎo)航技術(shù)支持。第三，進(jìn)近與著陸導(dǎo)航方面。目前我國(guó)民航導(dǎo)航的著陸導(dǎo)航設(shè)備與進(jìn)近服務(wù)大多得到了提升，NDB設(shè)備、ILS設(shè)備等一系列設(shè)備的使用讓機(jī)場(chǎng)的進(jìn)近服務(wù)提供得到保障，但是在極端天氣條件下的精密進(jìn)近保障依舊不足。而在著陸導(dǎo)航方面，大多數(shù)機(jī)場(chǎng)雖然已經(jīng)使用了單向或雙向儀表著陸系統(tǒng)，但是對(duì)于不同導(dǎo)航設(shè)備的設(shè)備程序備份的能力依舊較低，導(dǎo)航的手段單一，缺乏更好的安全保障。第四，性能導(dǎo)航方面?？梢哉f(shuō)，我國(guó)的東西部民航導(dǎo)航設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展十分不平衡。在我國(guó)的東部，由于民航的需求較多，機(jī)場(chǎng)普遍具有可以支持RNAV-1以及RNAV-2標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域?qū)Ш侥芰?，但是由于我?guó)西部的地理?xiàng)l件復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)區(qū)域?qū)Ш?，使得全?guó)范圍內(nèi)的區(qū)域?qū)Ш骄W(wǎng)絡(luò)沒(méi)有建成。

（二）民用航空導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的民用航空導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)得到了突破性的發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)以及RNVA區(qū)域?qū)Ш郊夹g(shù)已經(jīng)得到了更多民航企業(yè)的使用，我國(guó)的民用航空導(dǎo)航基本得到了保障[1]?，F(xiàn)階段，我國(guó)民用航空導(dǎo)航技術(shù)包括慣性導(dǎo)航技術(shù)、星基導(dǎo)航技術(shù)、陸基無(wú)線導(dǎo)航技術(shù)，這些技術(shù)也隨著社會(huì)科技的進(jìn)步而得到了發(fā)展。慣性導(dǎo)航技術(shù)是我國(guó)應(yīng)用最早、時(shí)間最長(zhǎng)的一種導(dǎo)航技術(shù)，從20世紀(jì)開(kāi)始我國(guó)就在民航導(dǎo)航方面得到了普及性的應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，慣性導(dǎo)航技術(shù)在我國(guó)也得到了突破性的發(fā)展。在星基導(dǎo)航技術(shù)中，衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)是我國(guó)民用航空常用的一種導(dǎo)航技術(shù)，它的運(yùn)行十分穩(wěn)定，為航路的準(zhǔn)確提供了可靠的保障?，F(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)建立起GRIMS系統(tǒng)，能夠?qū)ξ覈?guó)上空的GPS衛(wèi)星的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。同時(shí)，我國(guó)還研發(fā)了ATMB RAIM預(yù)測(cè)系統(tǒng)，能夠預(yù)測(cè)出RAIM的可用性，為航空管制的相關(guān)部門(mén)提供數(shù)據(jù)參考。

三、民用航空導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）航路導(dǎo)航方面

在我國(guó)的民用航空的航路導(dǎo)航方面，基于現(xiàn)在的使用和發(fā)展情況，會(huì)進(jìn)行一定的調(diào)整并逐漸擴(kuò)大使用規(guī)模。相關(guān)民航企業(yè)依據(jù)實(shí)際的使用情況，會(huì)對(duì)使用時(shí)間較長(zhǎng)（大于等于15年）的導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行更換，使民用航空導(dǎo)航系統(tǒng)更加完善。利用更換的航路導(dǎo)航設(shè)備，為民用航空企業(yè)的運(yùn)行和航路的飛機(jī)航路的準(zhǔn)確提供更多的支持。未來(lái)，我國(guó)的支線及干線航路導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)會(huì)更加完善，尤其是陸基導(dǎo)航系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布局會(huì)更加優(yōu)化。為了滿(mǎn)足人們更多的民航需求以及航路導(dǎo)航設(shè)備的運(yùn)行需要，導(dǎo)航設(shè)備的數(shù)據(jù)備份能力會(huì)得到明顯的提升，建成完整而獨(dú)立的陸基導(dǎo)航系統(tǒng)。民用航空的航路導(dǎo)航將以DME作為基礎(chǔ)設(shè)施，逐漸建設(shè)期全國(guó)范圍內(nèi)的DME/DME網(wǎng)絡(luò)，重點(diǎn)對(duì)于西部地區(qū)的DME/DME區(qū)域?qū)Ш郊夹g(shù)進(jìn)行推廣與發(fā)展。

（二）終端區(qū)域?qū)Ш椒矫?/p>

在民用航空的終端區(qū)域?qū)Ш椒矫?，民航企業(yè)結(jié)合實(shí)際的需求，將進(jìn)行導(dǎo)航設(shè)備的完善，對(duì)于現(xiàn)有的飛機(jī)進(jìn)離場(chǎng)情況進(jìn)行優(yōu)化，重點(diǎn)使用地面導(dǎo)航設(shè)備對(duì)飛機(jī)進(jìn)離場(chǎng)以及分流的需求進(jìn)行支持。民航企業(yè)會(huì)繼續(xù)提升綜合地面導(dǎo)航設(shè)備的使用，實(shí)現(xiàn)飛行程序的優(yōu)化，讓不同終端區(qū)域的運(yùn)行更加靈活。為了解決終端區(qū)運(yùn)行和導(dǎo)航方式單一的問(wèn)題，民航企業(yè)會(huì)在終端區(qū)域?qū)NAV-1及RNAV-2的飛行程序進(jìn)行大力的使用，為終端區(qū)提供更多靈活的陸基導(dǎo)航信號(hào)。為了能夠更好的實(shí)施RNAV-1飛行程序，民航企業(yè)會(huì)推進(jìn)基于RNP/RNAV技術(shù)的導(dǎo)航設(shè)備的使用。

（三）進(jìn)近與著陸導(dǎo)航方面

基于現(xiàn)階段的發(fā)展情況，我國(guó)民用航空的進(jìn)近與著陸導(dǎo)航的發(fā)展會(huì)通過(guò)具有多種進(jìn)近能力的導(dǎo)航設(shè)備的建設(shè)和使用來(lái)進(jìn)行發(fā)展。對(duì)于航班需求量不斷增大的機(jī)場(chǎng)，要增加著陸導(dǎo)航的設(shè)備使用，提升民用航空的導(dǎo)航能力。對(duì)于NDB設(shè)備、ILS設(shè)備、VOR/DME等一系列設(shè)備的使用會(huì)更加普遍，為民航機(jī)場(chǎng)提供更加可靠的進(jìn)近能力。

（四）“北斗”衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用

可以說(shuō)，星基導(dǎo)航技術(shù)中的衛(wèi)星導(dǎo)航的大力發(fā)展和使用是我國(guó)乃至世界范圍內(nèi)的民用航空導(dǎo)航的發(fā)展方向。目前，我國(guó)“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)逐步建立起來(lái)，信號(hào)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)亞太地區(qū)的全覆蓋，定位精準(zhǔn)度也十分良好。在2013年，我國(guó)共計(jì)發(fā)射了15顆為“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)而服務(wù)的衛(wèi)星，項(xiàng)目也在同年底開(kāi)始正式的運(yùn)行。

雖然GPS的定位和導(dǎo)航能力極高，我國(guó)也在此前依托GPS定位技術(shù)研發(fā)和使用了很多輔助系統(tǒng)保證民用航空導(dǎo)航的能力提升，但是GPS定位技術(shù)依舊存在著隱患。當(dāng)GPS一旦出現(xiàn)了問(wèn)題，民用航空的導(dǎo)航信號(hào)就會(huì)大幅的減弱，造成的后果難以想象。并且，由于GPS系統(tǒng)是美國(guó)研發(fā)并且管理的，我國(guó)在使用時(shí)總會(huì)存在一定的局限性。而“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)就能排除這些顧慮，它是由我國(guó)自主研發(fā)并控制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在使用時(shí)安全性能夠得到更好的保障，也能夠?qū)崿F(xiàn)我國(guó)全領(lǐng)土的信號(hào)覆蓋[2]。目前，民航局已經(jīng)推行了“北斗”衛(wèi)星在民用航空導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用研究工作，加達(dá)了對(duì)PBN的推廣使用工作，為“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在民用航空導(dǎo)航領(lǐng)域的更好應(yīng)用打下基礎(chǔ)?？梢哉f(shuō)，“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS定位系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用是我國(guó)未來(lái)的民用航空導(dǎo)航技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

四、總結(jié)

綜上所述，我國(guó)民用航空導(dǎo)航技術(shù)隨著社會(huì)科技的進(jìn)步已經(jīng)取得了突破性的發(fā)展，但也存在著一些問(wèn)題。針對(duì)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，可以看出我國(guó)民用航空導(dǎo)航技術(shù)在航路導(dǎo)航方面、終端區(qū)導(dǎo)航方面、進(jìn)近與著落導(dǎo)航方面的未來(lái)發(fā)展。我國(guó)“北斗”衛(wèi)星系統(tǒng)在民用航空導(dǎo)航中的應(yīng)用將成為民用航空導(dǎo)航技術(shù)未來(lái)的最主要的發(fā)展趨勢(shì)。

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