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引言
PBN這個(gè)東西其實(shí)不是特別難，相信各位在日常飛行中，乃至各種升級考試，會經(jīng)常遇到關(guān)于他的概念性的問題，考題難一些可以上升到精度、標(biāo)準(zhǔn)、要求等等，一不留神就會成為“扣分項(xiàng)”。
前段時(shí)間小編發(fā)布了幾個(gè)關(guān)于PBN的問題，如果這些問題你都能回答出來，那么接下來的文章內(nèi)容對你來說意義確實(shí)不大，因?yàn)榛旧蠁栴}直擊各種PBN運(yùn)行痛點(diǎn)，能答上來全部的問題，相信你已經(jīng)了解的基本透徹了。
想知道答案的同學(xué)們也先別著急，如果真的覺得問題答的很吃力，或者有一些模糊的地方，且聽接下來的文章為大家聊聊PBN，相信不說看完能有多明白，起碼能有點(diǎn)收獲，而答案就在其中。
本篇文章的目的主要是與大家一同梳理PBN的運(yùn)行知識點(diǎn)，從根源了解PBN運(yùn)行，進(jìn)而了解RNAV與RNP；
那么下面請跟隨小編一起看看這東西到底有什么可學(xué)的。
2
正文
01
“
就你叫PBN是吧
PBN-基于性能的導(dǎo)航
Performance Based Navigation
在傳統(tǒng)的陸基導(dǎo)航方式下，飛機(jī)通過接收陸基導(dǎo)航設(shè)備發(fā)送的引導(dǎo)信號沿地基導(dǎo)航臺進(jìn)行向臺或者背臺飛行進(jìn)行導(dǎo)航，在這種領(lǐng)航方式下航路規(guī)劃和飛行程序設(shè)計(jì)都受地面導(dǎo)航臺布局和導(dǎo)航設(shè)備種類的很大制約，隨著航空器機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備性能的提高和星基導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代民航發(fā)展對空域資源的需求。
怎么樣，話看起來官不官方。
所以說學(xué)霸能學(xué)明白是因?yàn)槿思夷芸吹眠M(jìn)去這種東西，奈何小編文化水平堪憂，只能用大白話跟大家嘮嘮：
意思就是以前都是臺對臺飛行，飛機(jī)就靠著導(dǎo)航臺的方位、距離來確定自己的位置，然后緊接著在航路上尋找下一個(gè)臺作為“接盤俠”，再繼續(xù)用同樣的方式定位，去完成整個(gè)飛行航路。
但是這種方式不論是維護(hù)，還是空域的使用，都不是最經(jīng)濟(jì)的；那個(gè)地基的臺一刮風(fēng)下雨什么極端天氣啥的，就賊容易壞，時(shí)間久了信號還差，修就更別提了，大哥上去都得被天線扇倆巴掌；
然后就是空域。你說要是點(diǎn)對點(diǎn)，也就是我們說的臺對臺這么去飛，你得有多少個(gè)臺，還要保證在一定空間之內(nèi)飛機(jī)不能有沖突，即便是你有雷達(dá)、什么ADSB，靠著高度去調(diào)節(jié)，那廣深區(qū)域的管制大哥腦容量CPU都得炸。更何況像上圖那種地方，你要是通過臺對臺這么去飛，多多少少在安全裕度上的“作風(fēng)”有點(diǎn)問題。
因此，我們的PBN應(yīng)運(yùn)而生，我們不再去耗費(fèi)大量的人力物力去維護(hù)導(dǎo)航臺啊之類的，只需要把這些精力放在飛機(jī)的數(shù)據(jù)庫中就可以了。
然而全世界都需要PBN這樣的東西來讓航空業(yè)進(jìn)步，因此很快就又出現(xiàn)了一個(gè)問題：每個(gè)國家的要求可能不同...
舉個(gè)例子，就是比如說今天你從A國，途徑B國到C國，但是A國對于PBN的運(yùn)行設(shè)備要求是你得有倆GPS（隨便舉例），人家B國是你不僅要有GPS，還要有DME；C國反而什么也不需要，只要你精度高就行，不管你怎么搞，我只要精度！
這怎么玩？飛個(gè)國際還遇上好幾個(gè)關(guān)卡。
你不能只滿足A國和C國的要求，你要滿足路上經(jīng)過的所有國家的要求（B事多）。
（畫外音：注意啊我舉的這個(gè)例子里的要求就是“導(dǎo)航規(guī)范”，先簡單了解一下，后面跟隨文章理解還會用到。）
所以ICAO就說了，一個(gè)個(gè)的都挺能耐嗷，都別叭叭了我說了算，就性能好使就行！?。?/p>
意思就是今天這個(gè)高速，左邊道只能是跑車走，中間SUV走，右邊道是轎車走?，F(xiàn)在不需要了，沒有這個(gè)規(guī)定了，按“速度”來！
左邊這個(gè)道的速度達(dá)到120km/h，我管你是什么跑車、貨拉拉、三輪車（我本行？）啥的，你能達(dá)到這個(gè)速度，你就可以跑。
這就是基于“性能”的意思。
那么對于我們的航空運(yùn)行，這里PBN所基于的性能可不是簡簡單單的“速度”，而是：
“精度、完好性、可用性、連續(xù)性、功能性”
怎么樣，到現(xiàn)在為止沒有不好理解的吧。
我們繼續(xù)了解了解這些性能都是些什么玩意。
1
精度
那咱多少是不是得準(zhǔn)點(diǎn)。
別我讓你飛三亞，你給我干沈陽去了，是不不太合適？
所以要是我說今天你的精度是RNP1，那么你就要（來了來了）：
“在指定為基礎(chǔ)RNP1的空域內(nèi)或航路上運(yùn)行期間，至少在95%的總飛行時(shí)間中側(cè)向總系統(tǒng)誤差必須在±1nm之內(nèi)。至少在95%的總飛行時(shí)間中沿航跡誤差也必須在±1nm之內(nèi)。”
注意，這里出現(xiàn)了個(gè)很關(guān)鍵的東西：
“側(cè)向總系統(tǒng)誤差”
精度不是一個(gè)準(zhǔn)確的定點(diǎn)數(shù)據(jù)，它的要求一定是個(gè)區(qū)間，那么就是說一定會有不符合要求的灰色地帶，但是只要灰色地帶不太過分，我們就算你滿足了相應(yīng)的精度，這個(gè)灰色地帶就是說的誤差。
好，那么我們來看看側(cè)向總系統(tǒng)誤差是什么，下面是我們官方手冊上的定義：
總系統(tǒng)誤差（TSE）：實(shí)際位置相對于期望位置的偏差，等于PDE、FTE、NSE的矢量和。
PDE/FTE/NSE...
我們再來一個(gè)一個(gè)看看這些都是什么怎么理解：
PDE：航徑定義誤差，指定義航徑與要求航徑之間的差別。
意思就是我給一條航徑定義出來了！但是和我本來希望的那一條肯定還是不一樣，這兩個(gè)之間的誤差就是PDE-Path Definition Error；
不太好理解啊這個(gè)，就比如說我今天計(jì)劃從A走到B，我不可能每一步都按照我要計(jì)劃的、定義的腳印去走，我這么二流子的一個(gè)人肯定晃晃悠悠的對不上好幾個(gè)腳印，但是基本上這個(gè)方向啊，路線啊沒啥太大問題，而我想要走的和我真實(shí)走的，那個(gè)一丟丟的誤差就是我們的航徑定義誤差。
這個(gè)誤差如果放在我們的運(yùn)行上是怎么來的呢，有幾點(diǎn)：
-測繪
-工作人員存入數(shù)據(jù)庫時(shí)的程序
-制圖（航圖，進(jìn)場圖啥的）
-FMS計(jì)入誤差（有點(diǎn)類似于測繪但不是一個(gè)意思，這里沒有必要深究，了解即可）
雖然說這些誤差微乎其微，但是這些都會造成PDE的出現(xiàn)，而且這幾件事每一件的距離單位都不一樣，你就說有沒有吧這誤差，咔咔的一堆對不？
FTE：飛行技術(shù)誤差，指控制飛機(jī)的精度，根據(jù)飛機(jī)指示位置與期望位置之間的差異來確定。FTE不包括操作失誤所引起的誤差。（Flight Technical Error）
看到這個(gè)名字的第一時(shí)間我以為我知道了他的意思，結(jié)果看完定義之后，最后一句話讓我知道我又理解偏了。
沒錯，和飛行員是沒有關(guān)系的，這類誤差就是飛機(jī)飛出來的誤差，不是你以為的飛行員的“技術(shù)”誤差，就類似于下圖的飛機(jī)旁邊顯示的0.1nm的那種，轉(zhuǎn)彎啊甩了一下啥的，都算（別介意圖片，真飛的時(shí)候沒時(shí)間拍，下面我P的）。
或者說是飛行員控制飛機(jī)去飛出來的誤差，但究其根本還是飛機(jī)飛出來的誤差...
NSE：導(dǎo)航系統(tǒng)誤差，指真實(shí)位置與估計(jì)位置之間的差值，也稱為位置估計(jì)誤差（PEE）
就是你自己實(shí)際的位置和系統(tǒng)給你顯示的位置就是真的不一樣，那個(gè)誤差就是NSE-Navigation System Error。
上圖中飛機(jī)位置明顯偏左，卻在ND上顯示的偏右，這種誤差就屬于導(dǎo)航系統(tǒng)誤差。
所以到現(xiàn)在，我們了解了這三種誤差，而這三種誤差加一起就是我們的總系統(tǒng)誤差：
你看我本來要飛最上面的“預(yù)期航徑”，被你這三個(gè)誤差一頓干，最后我飛到的真實(shí)航徑其實(shí)是最下面的那條線。
那么我們再回到最開始的定義，也就是說，對于RNP1（注意是RNP1）的要求，你就按照下圖這么晃悠，百分之九十五的時(shí)間里這么晃悠是可以的，側(cè)向總系統(tǒng)誤差必須在±1nm之內(nèi)，不能超出這個(gè)范圍（兩側(cè)各1nm是對飛機(jī)的要求，兩側(cè)各2nm的是安全包容區(qū)域，RNAV1、RNP4啥的都是同理，只是數(shù)不一樣，RNP4就是±4nm以此類推）：
精度講完了。
那么我們回到前幾天的一個(gè)問題-
這個(gè)說的是哪個(gè)誤差？
是航徑定義誤差嗎？不是，因?yàn)橛?jì)算機(jī)自己認(rèn)為自己就是對的，他認(rèn)為自己不存在這種誤差。航徑定義誤差應(yīng)該算是我們站在上帝視角發(fā)現(xiàn)的誤差。
是飛行技術(shù)誤差嗎？也不是，因?yàn)槟莻€(gè)會在ND上直接顯示出來，不在這里顯示；
是導(dǎo)航系統(tǒng)誤差嗎？
是的，僅僅是導(dǎo)航系統(tǒng)誤差！
2
完好性
完好性怎么理解，我們換一個(gè)詞-
可信度
畢竟我們沒有導(dǎo)航臺，我們只靠衛(wèi)星，所以我們憑什么相信衛(wèi)星？
憑“可信度”到量！
那么可信度又如何理解，你說95%的時(shí)間之內(nèi)能做到那些事，那我網(wǎng)戀的時(shí)候我還說我是吳彥祖你信嗎？對吧你也不信；
“完好性”這個(gè)東西設(shè)計(jì)出來的意義就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就是要達(dá)到一定的可信度就算你有完好性，那么具體是多少呢?
0.001%的不可信度
就是意思是，不靠譜的可能性是0.001%，小于這個(gè)數(shù)，就算是滿足了完好性需求！也就是說你有99.999%的把握。
這里要注意的是不要將99.999%和那個(gè)95%相混淆，99.999%說的是可信度，95%說的精度，是完完全全兩個(gè)不同的概念。
就是意思是！
“95%”這件事！的可信度是99.999%！
明白了嗎??？
總結(jié)一下他的系統(tǒng)要求，比如說RNP1：超出兩倍RNP值（1）而又沒有告警的概率小于0.001%，正常情況下你超出了兩倍的RNP值，幾乎是99.999%會報(bào)警。這就是完好性存在的意義！
（回過頭來，本身就沒有什么事是絕對的對吧？）
最后我們再來結(jié)合FCOM去理解一下GPS主用和EPU：
左邊的是所需精度，一般都是綠色的不可修改的，中間的是導(dǎo)航精度顯示，右側(cè)的是EPU，也就是預(yù)估位置不確定（就是導(dǎo)航系統(tǒng)誤差）；
當(dāng)一部FMGC的導(dǎo)航精度從低變成高的時(shí)候，MCDU和ND上就會出現(xiàn)導(dǎo)航精度升級（NAV ACCUR UPGRAD），要是導(dǎo)航精度從高變低就是導(dǎo)航精度降級（NAV ACCUR DOWNGRAD）。
對于RNP區(qū)域我們的系統(tǒng)要求默認(rèn)是：
最后在自動飛行這一章節(jié)提到了一個(gè)很關(guān)鍵的點(diǎn)：
完整性就是完好性，精度就是我們文章上面講的第一個(gè)內(nèi)容；
如果GPS主用狀態(tài)滿足精度和完好性的標(biāo)準(zhǔn)（95%那個(gè)事和99.999%那個(gè)事），那么就會顯示“GPS PRIMARY”；
如果這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不符合，那么就會顯示“GPS PRIMARY LOST”；
而對于“GPS PRIMAY LOST”的顯示，真正的原因是衛(wèi)星與飛機(jī)的愛恨情仇，我們接著往下看。
3
連續(xù)性
手冊說了，咱是GPIRS導(dǎo)航；
就是GPS+IRS，如果把IRS去掉，那么光靠GPS出錯的概率是小于0.00001%；
換句話說就是出錯之后告警的概率是99.99999%
不是，咋這么牛b呢？
繼續(xù)往下看。
定位一架飛機(jī)需要幾顆衛(wèi)星？
如果是在一個(gè)平面上，是需要三顆。
但是三角立體定位會定在上面一個(gè)位置和下面一個(gè)位置，計(jì)算機(jī)也不傻，上面那個(gè)肯定不是我們飛機(jī)的位置，你應(yīng)該不至于牛逼到飛的比衛(wèi)星還高，所以我們自然是下面的位置；
下面這個(gè)位置在計(jì)算的過程中，一定不是一直準(zhǔn)確的，這個(gè)衛(wèi)星上的電子鐘表和飛機(jī)上的石英鐘表也存在著一定的誤差，這時(shí)候就需要第四顆衛(wèi)星，過來校一下鐘差。
誒，問題就來了，如果壞了一顆衛(wèi)星，位置該計(jì)算還是在計(jì)算，誰壞了你根本不清楚。
為什么不清楚？不是分工了嗎？
要清楚的是根本不是我們正常理解的誰在“分工”誰干嘛誰干嘛，衛(wèi)星是不會自己給自己分工的，他們只會無腦的、單獨(dú)的去計(jì)算、定位、校準(zhǔn)；那么也就是說四顆衛(wèi)星的情況下，無論怎么算任意四顆都會帶上那個(gè)壞的那一顆的數(shù)據(jù)去定位，因?yàn)槟悴坏貌恍枰念w去定位一架飛機(jī)對吧；
但是五顆就不同了；
五顆衛(wèi)星去定位，如果有一顆衛(wèi)星壞了，那么在五顆衛(wèi)星各自去混合搭配算法的時(shí)候，注意算法是需要四顆衛(wèi)星，那么一定有一種算法是另外四顆好的衛(wèi)星算出來的好的位置！
而其他算法算出來的一定是帶著那個(gè)壞的衛(wèi)星算出來的位置：
所以五顆衛(wèi)星可以糾錯告警！?。?/strong>
第五顆可以告訴你，完了啊沒人看著了啊，四顆了，反正就四顆了！你自己合計(jì)合計(jì)吧！
等會，他咋告訴你？
“GPS PRIMARY LOST'
所以只要沒有五顆好衛(wèi)星，就會顯示這個(gè)GPS PRIMARY LOST！
意味著：
不再具備“連續(xù)性”
那么第六顆再來的話，第六顆在第五顆咔一下排除那個(gè)壞的之后，可以直接頂替壞的那一顆維持好的五顆狀態(tài)并：
維持“連續(xù)性”
總結(jié)：
3個(gè)定位，定的不準(zhǔn)；
4個(gè)定位，定的徹底；
5個(gè)定位，可以告警；
6個(gè)定位，可以連續(xù)。
就問你清晰不吧！
4
可用性、功能性
從飛行員的角度來說，我們上面說的所有的東西-
得好使。
（GPS、衛(wèi)星、飛機(jī)PBN設(shè)備、RNAV系統(tǒng)、RNP系統(tǒng)....）
02
“
術(shù)語的理解
可以看到空域概念有通信、導(dǎo)航、監(jiān)視、空中交通管理這四項(xiàng)；
PBN的應(yīng)用有兩個(gè)核心的輸入要素，就是我們的導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施和導(dǎo)航規(guī)范；
在空域概念下將這兩個(gè)要素應(yīng)用于空中交通服務(wù)航路和儀表程序，便產(chǎn)生了我們的“導(dǎo)航應(yīng)用”。
還記得我們剛剛舉例ABC國的“導(dǎo)航規(guī)范”吧？
還記得我們剛剛說完的精度、完好性、可用性、連續(xù)性、功能性吧？
導(dǎo)航規(guī)范就是對于上面這些性能的要求，導(dǎo)航規(guī)范可以是RNP規(guī)范，也可以是RNAV規(guī)范，RNP規(guī)范包含對機(jī)載自主性能監(jiān)視和告警的要求，而RNAV規(guī)范不包含此方面的要求；
反正就是人家RNP能自己給自己監(jiān)控然后還能玩出來告警（這是好事啊別誤會），RNAV只會傻乎乎的飛，無欲無求不可能有這方面的性能告警；
RNP系統(tǒng)改善了運(yùn)行的“完好性”，這可以使航路間距更小，并提供更充分的“完好性”。因此RNP系統(tǒng)可以在安全、運(yùn)行和效率方面提供顯著的效益；
說完了導(dǎo)航規(guī)范我們再來看看導(dǎo)航設(shè)施，這個(gè)沒啥可講的，直接上內(nèi)容：
陸基導(dǎo)航設(shè)施：VOR、DME
星際導(dǎo)航設(shè)施：GNSS
機(jī)載導(dǎo)航設(shè)施：INS/IRS
增強(qiáng)系統(tǒng)：SBAS/GBAS（這倆國內(nèi)都沒有）、ABAS（這個(gè)國內(nèi)有）
所以最后我們要了解的幾點(diǎn)-
1、導(dǎo)航規(guī)范可以理解為軟件要求，導(dǎo)航設(shè)施可以理解為硬件要求；
2、PBN=RNAV+RNP
3、RNP=RNAV+OPMA（機(jī)載自主性能監(jiān)視和告警）
PBN的第一章結(jié)束了。有沒有第二章，等等不就知道了...
下期再見。
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