区域导航技术在民航发展中的应用分析

摘要：我国经济和科技正在不断发展，航空业也随之发生了较大的变化，在舒适性、实用性上都获得了显著的提高，其中区域导航技术的应用就是在此阶段取得的一项重要成果，对我国民用航空的发展起到了重要的作用，本文主要就在中国民用航空发展中的区域导航技术做一些探讨，文中从如下几个方面展开讨论，包括：一、区域导航技术的概述;二、区域导航技术相较传统导航技术的异同。三、区域导航技术的应用。

关键词：区域导航技术;民用航空

一、区域导航技术概述

在当今时代，科技正在高速发展，与此同时，我们在各行各业上技术的使用也在不断变得便捷化、高效化，区域导航技术就是为使航空飞行员能够更加便捷有效的实现航线导航而设计的与传统的地基导航设备不同的导。区域导航（RNAV）是指允许在飞行员确立的点之间的任何直接航路上进行电子的航向引导航方式。用无线电定位或其他定位方法可以定出飞机的绝对位置（地理坐标）和飞机相对于计划航线的位置，从实践和设备上不需飞向或飞越导航台，因而可以由不设导航台的航路点之间的线段连接而成，使得航线编排更加灵活，这种实施导航的方法称为区域导航。

区域导航技术相较传统依靠地面基站的导航方式有着一定的优势，可以很大程度上避免正相对的情况发生。我国航空事业已经达到了一个很大的规模，每天都有大量的民用飞机往返于世界各地，因此做好航空线路的规划是一项重要的任务，依靠地面基站导航的航空器要增加航路的设计，一般是通过改变飞行高度差以及缩短飞行间隔来实现，在这个过程中，必须按照地面导航基站的设计情况来选择飞行线路，线路可选性非常的少，而采用区域导航技术可以克服这一困难，由于不依赖地面基站，飞行线路的选择可以按照两地之间的直线距离最短为基础，再结合其他因素进行航线设计，飞机可以在误差范围内自由的飞行，线路可选择性大大提高。并且针对航线情况，飞行员可以选择几条备用航线，当出现不利天气等航线较差情况时，可以按照备用线路飞行，增加了飞行的灵活性。当飞机到达机场时，可以根据机场空域实际情况，恰当安排飞机流量，提高飞机进出机场的能力。

二、区域导航技术与传统导航技术的比较

区域导航相比传统的基站导航，在使用上有较大的区别，这些区别主要体现在如下几个方面：

1.在设备上，传统导航设备一般是由单套或双套的机载设备与地面进行联系，而区域导航的设备规模相比传统导航要大很多，并且设备具有更高的精密性。传统导航采用无线接收的方式与地面进行联系，这种设备的传感距离较远但是设备的准确度较低，而区域导航采用的计算机传感设备，能够实现飞机与地面的时刻联系，实现地面对飞机线路的时刻引导，在灵活性上要大很多。

2.传统导航与区域导航的另一个区别体现在对设备的依赖性上，两者导航机制依靠的设备不同，传统导航主要依靠DME、VOR设备，区域导航依赖INS、GNSS等设备，后者在航线运行时可使用时间更长，出现问题的可能性更小，对飞行安全的保障性更高。

3.传统导航技术使飞机在飞行过程中，必须在各个导航基站的辐射范围内飞行，并且飞行时必须在线路安排好的基站间飞行，线路十分僵硬，缺乏灵活性，而区域导航技术可以在飞机飞行的任何地点与地面时刻传达信号，使地面时刻了解飞机的飞行情况，所以在线路选择上灵活性要大的多，且在飞行安全和燃料管控上也合理的多。

三、区域导航技术的应用分析

当今阶段，区域导航技术在我国航空业的使用已经有较长的时间，从2001年7月，我国民航总局正式启动该项目直到现在，积累了较为广泛的工作经验，现如今该技术的应用主要体现在如下几个方面：

（一）缩短飞行时间和飞行距离

前文已经提到，相比传统基站导航技术，区域导航技术在灵活性上大的多，我国民航管理人员充分利用该特点，大大缩短航行距离和航行时间。导航过程中依靠机载计算组件与地面实现即时联络，并通过该组件高精度定位的特点，通过与地面导航台的联络，设计出一条实时的能最大化满足航空需要的飞行线路，同时依靠卫星导航系统的辅助，在情况允许的条件下可以实现两地间的直线飞行，大大减少飞行时间。通过这种卫星导航方式的飞行，可以摆脱地面基站的飞行限制，使飞行真正实现任意性、灵活性，减少飞行时间和飞行能耗，增加飞机的正点率，使空中交通网络更加的通畅。

（二）强化飞行安全性

飞行安全永远是航空工作者们关心的问题，科学家和航空工作人员们始终在探索促进飞行安全的方法。与传统地面基站导航技术相比，区域导航在安全上的应用取得了突破的进展，区域导航不必依赖地面导航设施就可以精确地保证飞行轨迹，并自主完成复杂的飞机起飞和降落工作。并且采用区域导航技术，可以保证飞机在飞行过程中的飞行高度和飞行速度基本不变，飞行状态始终沿着既定的飞行轨迹运行，尤其当遇到极端天气的时候，采用区域导航技术依然能够保证精准按照飞行线路飞行，并且在躲避雷暴等状况时，能够便捷的与地面联络，准确调整出新的飞行航线，从而减少飞行过程中失控的风险。并且区域导航系统上设置有告警功能，通过这种功能使飞行员在飞机起飞和降落时能够更精准的控制飞机的飞行，尤其当遇到大风天气时，侧风可能会导致飞机定位偏差，此时报警功能为飞行员提供警报，使飞行员快速反应，及时调整飞机，防止事故的发生。

（三）促进节能减排

区域导航技术的使用在一定程度上可以减少能源的消耗。首先，由于区域导航不依赖地面基站的引导，那么设计时就可以大大减少设备的投资，以及人员的维护，从而减少财政资金的使用，并且飞行安全性的提高，使得飞行事故发生率大大降低，也减少了保险费用的开销。同时飞行过程中采取直线飞行的方式，节省了飞行时间，减少了飞行距离，使得油耗也减少。采用该技术的投资主要是为飞机配置精密的系统上，但从长远来开，对资源的投入是要大大降低的。

四、总结

区域导航技术的使用是我国民用航空事业的一次较大的变革，通过该技术大大提高了民用飞机的飞行效率。该技术是一条较好的未来航空发展方向，通过对技术的不断改进，在现有基础上，我国民航导航设备的精准度将能够达到更高的水平。我国的航空事业始终走在世界的前列，因此，我国应该以更科學、更合理的方式促进航空事业的不断发展，从而使中国航空做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 基于性能的导航（PBN）发展研究[J]. 王倩营.  电子测试. 2019（04）

[2] 基于训练飞行的通用机场PBN飞行程序设计[J]. 杨姝，李俊龙，张智雄.  中国民航飞行学院学报. 2018（04）

作者简介：许琨，男，1990年09月12日，云南机场集团有限责任公司澜沧景迈机场航行管制员