精度的概念可以理解为准不准,有多准,在航空器在空中飞行的过程中,显而易见的,越准越好,不要有偏差最好,可惜,很难达到。
对于基于性能的导航PBN来说,情况又有所不同,PBN概念下的精度有两个重大变化:1.第一个重大变化就是精度指的是整个飞行器的导航精度而不是仅仅包括导航设备的精度,也就是飞行器的真实位置与要求的真实位置之间的误差,也就是说是总系统误差(TSE:total system error)。2.第二个重大变化是它要求飞行器必须在要求的概率下处于要求的位置、要求的容差范围内。它通常用总系统误差(TSE)来表述其要求。不同的导航规范对精度的要求是不一样的,对TSE的特定概率的容许范围也是不一样的,就像PBN,一般要求是95%的概率,容许的或者说要求的总系统误差TSE范围越小,自然就可以理解为其要求的精度越高,对导航设备的要求也是越来越高,可选择的余地也就越小。比如:NDB和VOR 导航在远距离的导航精度就比在离台比较近的距离上精度低。又比如:正常情况下,GNSS导航精度远高于NDB和VOR导航。RNP0.3比RNP1对精度的要求更高。因此,GNSS可用于支持RNP0.3的运行,但是VOR、NDB就不行,当然,各种PBN的导航规范对精度的要求有明确的要求:精度:在指定为基础RNP 1 的空域内或航路上运行期间,至少在95%的总飞行时间中,侧向总系统误差必须在±1 海里之内。至少在95%的总飞行时间中,沿航迹误差也必须在±1 海里之内。为了达到精确度要求,95%的飞行技术误差不应超过0.5 海里。使用具有1 海里满刻度偏移的偏差指示器是一种可接受的符合性方法。使用自动驾驶仪或飞行指引仪是一种可接受的符合性方法 (滚动稳定系统不合要求)。完好性:航空器导航设备故障按照适航条例被归类为重大故障 (即每小时10-5)。性能监视与告警:如果未达到精度要求,或者如果侧向总系统误差超过2 海里的概率大于10-5,RNP 系统须提供告警,或RNP 系统和驾驶员须共同提供告警。连续性:如果操作人员可以切换到不同的导航系统飞往一适当的机场,失去功能则被归类为小故障。空间信号:如果使用全球导航卫星系统,在空间信号误差导致侧向定位误差超过2 海里的概率超过每小时10-7 时,航空器导航设备须提供告警。精度:在RNP APCH 的起始、中间航段和RNAV 复飞运行期间,在至少95%的总飞行时间中,侧向总系统误差必须在±1 海里之内。在至少95%的总飞行时间中,沿航迹误差也必须在±1 海里之内。在RNP APCH 最后进近航段运行期间,在至少95%的总飞行时间中,侧向总系统误差必须在±0.3海里之内。在至少95%的总飞行时间中,沿航迹误差也必须在±0.3 海里之内。为了达到这一精度要求,95%的飞行技术误差在RNP APCH 的起始、中间航段和RNAV 复飞中,均不应超过0.5 海里。95%的飞行技术误差在RNPAPCH 最后进近航段,不应超过0.25 海里。在起始、中间航段和复飞中使用具有1 海里满刻度偏移的偏差指示器,以及在最后进近航段使用具有0.3 海里满刻度偏移的偏差指示器是一种可接受的符合性方法。使用自动驾驶仪或飞行指引仪是一种可接受的符合性方法 (滚动稳定系统不合要求)。完好性:航空器导航设备故障按照适航条例被归类为重大故障 (即每小时10-5)。连续性:如果操作人员可以切换至一个不同的导航系统飞往一适当的机场,失去功能则被归类为小故障。如果复飞程序基于常规方式 (如无方向性无线电信标、甚高频全向无线电信标、测距仪),就必须安装并能够使用相关的导航设备。性能监视与告警:在RNP APCH 起始、中间航段和RNAV 复飞运行期间,如果未达到精度要求,或侧向总系统误差超过2 海里的概率大于10-5,则RNP 系统须提供告警,或RNP 系统和驾驶员须共同提供告警。在RNP APCH 最后进近航段,如果未达到精度要求,或侧向总系统误差超过0.6 海里的概率大于10-5,则RNP 系统须提供告警,或RNP 系统和驾驶员须共同提供告警。空间信号:在RNP APCH 起始、中间航段和RNAV 复飞运行期间,如果导致侧向定位误差超过2 海里的空间信号误差概率超过每小时10-7,航空器导航设备须提供告警 。在RNPAPCH 最后进近航段运行期间,如果导致侧向定位误差超过0.6 海里的空间信号误差概率超过每小时10-7,则航空器导航设备须提供告警。侧向精度在 95%的飞行时间内,所有按照RNP AR APCH 程序运行的航空器的侧向航迹导航误差均不得高于适用的精度值 (0.1 海里至0.3 海里)。这包括定位误差、飞行技术误差(FTE)、航迹定义误差(PDE)和显示误差。同样,在95%的飞行时间里,航空器沿航迹定位误差不得大于适用的精度值。垂直精度:垂直系统误差包括高度表误差 (采用国际标准大气温度和递减率)、沿航迹误差的影响、系统计算误差、数据分辨率误差和飞行技术误差。垂直方向99.7%的系统误差必须低于下述要求 (以英尺计):系统监视:RNP 的关键构成要素是进近的RNP 要求、航空器导航系统监视其达到的导航性能的能力,以及为驾驶员确定运行期间是否达到运行要求的能力(如“Unable RNP”(无法达到RNP)、“Nav Accur Downgrad”(导航精度下降))。从上文可以看出,导航中对于精度的要求是用总系统误差TSE限制来描述的,虽然在历史上,曾经使用过包容度来描述精度要求的,但是在PBN手册取代RNP手册之后,ICAO正式使用了TSE这一术语取代了过去的若干有关包容度的术语。总系统误差TSE是指整个飞机导航的总误差,包含大概下面三个方面:航迹定义误差:PDE PATH DEFINITION ERROR航迹定义误差是指真实想飞的轨迹与设计并公布或存储于飞机数据库中的航迹之间的误差,该误差受到地图等数据的精度、测量精度、计算精度、储存精度等多方面数据精度和误差的影响,但是该误差通常比较小,可以忽略。但是由于其来源于数据,如果数据本身错误,例如一个坐标错误,会导致很大距离的偏离,此类误差主要靠程序设计过程的质量控制体系来保证不产生错误,通过模拟机验证来发现和消除部分错误,通过飞行校验和飞行验证来进一步发现和消除可能的错误,通过数据库维护来杜绝错误。导航系统误差:NAVIGATION SYSTEM ERROR导航误差是指导航设备所估计的飞行器位置与飞行器的真实位置之间的差异,它主要与导航的方式、导航的信息源、导航设备类型、数量、质量、导航软件、导航算法以及当时的飞行器位置、状态、地形这比等大量因素有关,采用GNSS和多部高精度激光惯性导航IRS系统通过飞行管理计算机的飞行导航功能形成的组合导航被大多数现代先进飞机所采用,在绝大部分时间内,具有较高的精度和较小的导航误差,导航系统误差基本不能直接或者间接得到其准确值,但是可以使用一些方法和算法进行概率性的估算。值得注意的是,任何飞机的导航系统给出的飞行器位置信息,都必然包括有变化不定的且不可消除的导航误差NSE,然而在不同的飞行器上,在不同的时间、不同的地点、导航误差是不同的,其特定概率下的范围的大小也是变化的。飞行技术误差:FLIGHT TECHNIQUE ERROR飞行技术误差是指公布的或者存在的飞行器导航数据库中的应该飞的航迹与导航系统估计出的实际的航迹之间的误差,该误差是飞行员可以直接看见并且在理论上可以消除的误差,然而实际上由于航迹不断在变化,NSE也不断在变化,飞机还会受到气流的影响,飞行器显示的FTE分辨率有限等各方面的影响,故FTE通常也不断变化,因而难以完全消除,通常使用AP 自动驾驶,能将FTE保持在较小的范围内,而飞行员使用飞行指引仪的指引操纵飞机产生的误差比自动驾驶产生的误差要显著大一些,飞行员完全人工操作飞机的飞行技术误差通常要大的多,而专门为低RNP值运行设计的自动驾驶仪可以将飞行技术误差FTE保持在非常小的范围内,以符合RNP的要求:PBN运行要求的飞行技术误差至少以95%的概率不超过规定的范围,通常是RNP值得一半,RNP APCH的最后进近阶段RNP的值是0.3,但是要求的飞行技术误差不超过0.25海里,普通的自动驾驶仪可以支持其运行,无论如何,飞行员必须监视飞行技术误差FTE,以保证其不超出规定的范围。大多数飞机既有水平偏差指示:L-DEV,LNAV DEVIATION又有垂直偏差指示V-DEV,VNAVDEVIATION,如果缺少垂直偏差指示,那么飞机自然不能运行垂直导航的标准。