民用航空导航技术现状与发展趋势的思考

范袁成

【摘 要】民用航空导航技术随着我国航空事业的发展和科学技术的进步取得了许多进展与成就，相关技术的发展也受到了更多的关注。基于此，本文分析了我国民用航空导航技术的现状，阐述了航路导航方面、终端区导航方面、进近与着落导航方面这些方面的民用航空导航技术发展趋势，着重说明了“北斗”卫星系统在民航导航中的应用趋势。

【关键词】民用航空导航技术；发展趋势；“北斗”卫星系统

一、引言

我国民用航空导航技术由惯性导航技术、星基导航技术、陆基无线导航技术三部分构成。其中，惯性导航技术的发展时间最长，在民航航空中被普遍使用。在国家的“十二五”规划中，提出了要发展卫星导航等应用在内的新兴产业，这使得整合现有民用航空导航技术资源，并结合发展现状对其进行调整和拓展成了民航企业及相关技术企业的重要工作。民用航空是国家经济社会发展的基础性行业，而民用航空导航技术作为其运行的科技保障，发挥着重要作用的同时，也随着社会科技的发展而产生变革。

二、民用航空导航技术的现状分析

（一）民用航空导航技术的问题现状

我国民用航空导航技术发展至今，取得了很多突破的同时，也存在着许多问题，这些问题主要可以归纳成四个方面：第一，航路导航方面。由于我国的中西部地区的地形十分复杂，所以在航路导航方面，即使我国已经能够实现8400m以上航路的信号覆盖，也无法避免在中西部地区出现VOR的信号盲区。第二，终端区导航方面。民用航空的导航设备会受到很多因素的影响。例如，导航设备的布局、飞行程序的设计和空中区域的规划与设计等等，这些到会影响到民用航空的导航设备运行效果。同时，由于民用航空的终端区导航设备网络数据备份的能力不足，导致国内部分机场中飞机的进离场没有得到更好的导航技术支持。第三，进近与着陆导航方面。目前我国民航导航的着陆导航设备与进近服务大多得到了提升，NDB设备、ILS设备等一系列设备的使用让机场的进近服务提供得到保障，但是在极端天气条件下的精密进近保障依旧不足。而在着陆导航方面，大多数机场虽然已经使用了单向或双向仪表着陆系统，但是对于不同导航设备的设备程序备份的能力依旧较低，导航的手段单一，缺乏更好的安全保障。第四，性能导航方面。可以说，我国的东西部民航导航设备与技术的发展十分不平衡。在我国的东部，由于民航的需求较多，机场普遍具有可以支持RNAV-1以及RNAV-2标准的区域导航能力，但是由于我国西部的地理条件复杂，难以实现区域导航，使得全国范围内的区域导航网络没有建成。

（二）民用航空导航技术的发展现状

我国的民用航空导航技术已经得到了突破性的发展，卫星导航技术以及RNVA区域导航技术已经得到了更多民航企业的使用，我国的民用航空导航基本得到了保障[1]。现阶段，我国民用航空导航技术包括惯性导航技术、星基导航技术、陆基无线导航技术，这些技术也随着社会科技的进步而得到了发展。惯性导航技术是我国应用最早、时间最长的一种导航技术，从20世纪开始我国就在民航导航方面得到了普及性的应用。进入21世纪以来，随着计算机技术的发展，惯性导航技术在我国也得到了突破性的发展。在星基导航技术中，卫星导航技术是我国民用航空常用的一种导航技术，它的运行十分稳定，为航路的准确提供了可靠的保障。现阶段，我国已经建立起GRIMS系统，能够对我国上空的GPS卫星的运行状态进行实时的监测。同时，我国还研发了ATMB RAIM预测系统，能够预测出RAIM的可用性，为航空管制的相关部门提供数据参考。

三、民用航空导航技术的发展趋势

（一）航路导航方面

在我国的民用航空的航路导航方面，基于现在的使用和发展情况，会进行一定的调整并逐渐扩大使用规模。相关民航企业依据实际的使用情况，会对使用时间较长（大于等于15年）的导航设备进行更换，使民用航空导航系统更加完善。利用更换的航路导航设备，为民用航空企业的运行和航路的飞机航路的准确提供更多的支持。未来，我国的支线及干线航路导航网络会更加完善，尤其是陆基导航系统的网络布局会更加优化。为了满足人们更多的民航需求以及航路导航设备的运行需要，导航设备的数据备份能力会得到明显的提升，建成完整而独立的陆基导航系统。民用航空的航路导航将以DME作为基础设施，逐渐建设期全国范围内的DME/DME网络，重点对于西部地区的DME/DME区域导航技术进行推广与发展。

（二）终端区域导航方面

在民用航空的终端区域导航方面，民航企业结合实际的需求，将进行导航设备的完善，对于现有的飞机进离场情况进行优化，重点使用地面导航设备对飞机进离场以及分流的需求进行支持。民航企业会继续提升综合地面导航设备的使用，实现飞行程序的优化，让不同终端区域的运行更加靈活。为了解决终端区运行和导航方式单一的问题，民航企业会在终端区域对RNAV-1及RNAV-2的飞行程序进行大力的使用，为终端区提供更多灵活的陆基导航信号。为了能够更好的实施RNAV-1飞行程序，民航企业会推进基于RNP/RNAV技术的导航设备的使用。

（三）进近与着陆导航方面

基于现阶段的发展情况，我国民用航空的进近与着陆导航的发展会通过具有多种进近能力的导航设备的建设和使用来进行发展。对于航班需求量不断增大的机场，要增加着陆导航的设备使用，提升民用航空的导航能力。对于NDB设备、ILS设备、VOR/DME等一系列设备的使用会更加普遍，为民航机场提供更加可靠的进近能力。

（四）“北斗”卫星的导航系统应用

可以说，星基导航技术中的卫星导航的大力发展和使用是我国乃至世界范围内的民用航空导航的发展方向。目前，我国“北斗”卫星导航系统已经逐步建立起来，信号已经能够实现亚太地区的全覆盖，定位精准度也十分良好。在2013年，我国共计发射了15颗为“北斗”导航系统建设而服务的卫星，项目也在同年底开始正式的运行。

虽然GPS的定位和导航能力极高，我国也在此前依托GPS定位技术研发和使用了很多辅助系统保证民用航空导航的能力提升，但是GPS定位技术依旧存在着隐患。当GPS一旦出现了问题，民用航空的导航信号就会大幅的减弱，造成的后果难以想象。并且，由于GPS系统是美国研发并且管理的，我国在使用时总会存在一定的局限性。而“北斗”卫星导航系统就能排除这些顾虑，它是由我国自主研发并控制的卫星导航系统，在使用时安全性能够得到更好的保障，也能够实现我国全领土的信号覆盖[2]。目前，民航局已经推行了“北斗”卫星在民用航空导航领域的应用研究工作，加达了对PBN的推广使用工作，为“北斗”卫星导航系统在民用航空导航领域的更好应用打下基础。可以说，“北斗”卫星导航系统与GPS定位系统的结合应用是我国未来的民用航空导航技术的主要发展趋势。

四、总结

综上所述，我国民用航空导航技术随着社会科技的进步已经取得了突破性的发展，但也存在着一些问题。针对技术的发展现状进行分析，可以看出我国民用航空导航技术在航路导航方面、终端区导航方面、进近与着落导航方面的未来发展。我国“北斗”卫星系统在民用航空导航中的应用将成为民用航空导航技术未来的最主要的发展趋势。

【参考文献】

[1]康永，许哲，王大中.民用航空导航技术现状与发展趋势分析[J].现代导航，2012，3（06）：428-432.

[2]姜越.中国民用航空区域导航技术的应用与展望[J].科技风，2012（06）：83.