Gps rnp飛行程序飛行校驗(yàn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種GPS?RNP飛行程序飛行校驗(yàn)方法，屬于飛行校驗(yàn)領(lǐng)域。所述飛行校驗(yàn)方法首先根據(jù)飛行校驗(yàn)任務(wù)，制定飛行計(jì)劃；然后把待校驗(yàn)飛行程序中的航路點(diǎn)代碼輸入校驗(yàn)系統(tǒng)或者飛行管理系統(tǒng)，通過(guò)交叉檢驗(yàn)的方式，檢查設(shè)計(jì)的飛行程序所用的導(dǎo)航數(shù)據(jù)是否正確，計(jì)算的航路點(diǎn)間距離和方位數(shù)據(jù)是否正確；其次利用GPS?RAIM可用性預(yù)測(cè)工具預(yù)測(cè)校驗(yàn)飛行時(shí)段，將要執(zhí)行飛行任務(wù)路線上的GPS?RAIM可用性情況；接下來(lái)按照飛行程序的設(shè)計(jì)進(jìn)行飛行，飛行高度按照飛行程序設(shè)計(jì)的最低值執(zhí)行。根據(jù)具體校驗(yàn)科目完成飛行校驗(yàn)，生成校驗(yàn)報(bào)告。本方法按照國(guó)際民航組織標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足相關(guān)需求，為GPS?RNP飛行程序校驗(yàn)提供了參考方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】GPS RNP飛行程序飛行校驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空飛行校驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】。涉及一種基于GPS (全球定位系統(tǒng))的RNP(所需導(dǎo)航性能)飛行程序(下文簡(jiǎn)稱(chēng)GPS RNP (全球定位系統(tǒng)所需性能導(dǎo)航)飛行程序)的飛行校驗(yàn)方法，研究GPS RNP飛行程序的飛行校驗(yàn)流程和性能評(píng)估方法；通過(guò)實(shí)際飛行采集過(guò)程數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果和機(jī)組視覺(jué)判斷，以及總體體驗(yàn)結(jié)果來(lái)評(píng)價(jià)所設(shè)計(jì)GPS RNP飛行程序的性能。本發(fā)明主要應(yīng)用于飛行校驗(yàn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行校驗(yàn)是指為保證飛行安全，使用裝有專(zhuān)門(mén)校驗(yàn)設(shè)備的飛行校驗(yàn)飛機(jī)，按照飛行校驗(yàn)的有關(guān)規(guī)范，檢查和評(píng)估各種導(dǎo)航、雷達(dá)、通信等設(shè)備的空間信號(hào)的質(zhì)量及其容限，以及機(jī)場(chǎng)的進(jìn)、離港飛行程序，并依據(jù)檢查和評(píng)估的結(jié)果出具飛行校驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程。確保飛行安全是民航工作的永恒主題，也是實(shí)施飛行校驗(yàn)的根本目的。飛行校驗(yàn)是機(jī)場(chǎng)開(kāi)放和航路運(yùn)行的最基本的前提之一，是保證通信、導(dǎo)航、雷達(dá)等設(shè)施設(shè)備符合航班正常運(yùn)營(yíng)要求的必要手段，是保障飛行安全和旅客生命、人民財(cái)產(chǎn)安全的重要環(huán)節(jié)。
[0003]隨著以GPS為代表的星基導(dǎo)航系統(tǒng)在民航領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，GPS RNP作為一種有效提高空域利用率，增強(qiáng)飛行運(yùn)行安全性的先進(jìn)技術(shù)在各國(guó)民航領(lǐng)域得到飛速發(fā)展?；贕PS RNP理念設(shè)計(jì)的飛行程序也層出不窮。而作為飛行程序而言，除了地面模擬機(jī)驗(yàn)證部分性能，包括導(dǎo)航設(shè)施支持能力，特殊天氣可飛性等，飛行驗(yàn)證也是必不可少的一部分，如驗(yàn)證干擾信號(hào)、機(jī)組工作負(fù)荷、燈光檢查等。GPS RNP (全球定位系統(tǒng)所需性能導(dǎo)航)飛行校驗(yàn)的目的在于驗(yàn)證基于RNP的RNAV (區(qū)域?qū)Ш?飛行程序。一個(gè)完整的RNAV程序包括航路段，終端航路段，圓周機(jī)動(dòng)區(qū)域，等待航線，標(biāo)準(zhǔn)離場(chǎng)程序，標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)航路，標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)近程序，包括初始進(jìn)近和最終進(jìn)近以及復(fù)飛段。
[0004]飛行校驗(yàn)的主要任務(wù)包括:⑴程序設(shè)計(jì)導(dǎo)航數(shù)據(jù)正確性檢查；⑵干擾信號(hào)檢查；(3)超障設(shè)計(jì)檢驗(yàn)；(4)機(jī)動(dòng)區(qū)域設(shè)計(jì)安全性驗(yàn)證；(5)機(jī)場(chǎng)標(biāo)識(shí)和跑道燈光；(6)通信和雷達(dá)覆蓋驗(yàn)證；(7)程序設(shè)計(jì)其他性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種GPS RNP飛行校驗(yàn)方法，采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集分析、校驗(yàn)人員目視判斷及機(jī)組綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，整體評(píng)估GPS RNP飛行程序的性能。
[0006]本發(fā)明深入研究GPS RNP飛行程序設(shè)計(jì)原理、飛行程序飛行校驗(yàn)科目和校驗(yàn)方法；根據(jù)GPS RNP飛行校驗(yàn)的特點(diǎn)，針對(duì)不同校驗(yàn)科目制定相應(yīng)的校驗(yàn)方法，具體包括如下內(nèi)容:
[0007](I)程序設(shè)計(jì)導(dǎo)航數(shù)據(jù)正確性檢查；
[0008]目的是檢查程序設(shè)計(jì)用到的導(dǎo)航數(shù)據(jù)是否正確。方法為:把程序設(shè)計(jì)中的導(dǎo)航點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入飛行校驗(yàn)系統(tǒng)或飛行管理系統(tǒng)，生成飛行路徑，比對(duì)飛行程序圖表中航路點(diǎn)之間的方位、距離等信息是否正確。[0009](2)干擾信號(hào)檢查；
[0010]目的是檢查在飛行過(guò)程中GPS信號(hào)是否受到干擾。方法為:在執(zhí)行飛行校驗(yàn)之前要通過(guò)GPS RAIM (全球定位系統(tǒng)接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè))預(yù)測(cè)程序模塊，確定所飛路線和時(shí)間內(nèi)，GPS RA頂是可用的。
[0011]飛行過(guò)程中注意觀察并記錄FMS (飛行管理計(jì)算機(jī))的RAM (接收機(jī)自主完好性監(jiān)測(cè))告警指示，同時(shí)觀察導(dǎo)航指示是否為GPS，有無(wú)出現(xiàn)導(dǎo)航方式切換的情況，若有，則記錄下時(shí)間和位置。
[0012]校驗(yàn)系統(tǒng)記錄并實(shí)時(shí)顯示來(lái)自FMS和校驗(yàn)GPS接收機(jī)的HIL (水平完好性限值)數(shù)據(jù)，以及和飛行程序的相應(yīng)航段GPS完好性門(mén)限的比較關(guān)系。
[0013](3)超障設(shè)計(jì)檢驗(yàn)；
[0014]目的是檢驗(yàn)程序設(shè)計(jì)中的各個(gè)航段超障設(shè)計(jì)是否安全。方法為:校驗(yàn)飛機(jī)按照飛行程序中的最低飛行高度(最終進(jìn)近階段，在最低飛行高度以下100英尺飛行)，完成程序飛行，飛行員通過(guò)目視觀察，識(shí)別標(biāo)注的障礙物，確認(rèn)標(biāo)注是否正確。記錄可疑信息(包括標(biāo)注障礙物信息錯(cuò)誤，新的障礙物經(jīng)緯位置)。
[0015]若需要驗(yàn)證保護(hù)區(qū)邊緣超障設(shè)計(jì)的安全性，則按照下面方式飛行:
[0016]在中心線兩側(cè)分別按照2倍RNP值偏置飛行(方向和高度與正常程序一樣)，來(lái)驗(yàn)證所標(biāo)識(shí)的障礙物數(shù)據(jù)是否正確，超障余度是否滿(mǎn)足要求；并觀察是否有“新”的障礙物(沒(méi)有標(biāo)識(shí)在程序航圖上的障礙物)，若存在“新”障礙物，需要記錄其位置。
[0017]另外若飛機(jī)安裝有GPWS (地面近程警戒系統(tǒng))，飛行員/校驗(yàn)員要注意觀察是否有告警信息出現(xiàn)。若有告警信息出現(xiàn)，則重復(fù)飛行，觀察是否仍然有告警信息，若依然存在則記錄出現(xiàn)告警信息的位置(經(jīng)緯高)。
[0018](4)機(jī)動(dòng)區(qū)域設(shè)計(jì)安全性驗(yàn)證；
[0019]目的是通過(guò)實(shí)際飛行評(píng)估程序所設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)區(qū)域是否足夠安全。方法為:按照程序執(zhí)行圓周機(jī)動(dòng)，驗(yàn)證機(jī)動(dòng)區(qū)域是否安全，特別要評(píng)估對(duì)于將要采用此程序的機(jī)型是否安全。機(jī)動(dòng)區(qū)域的飛行校驗(yàn)在白天和夜晚要分別開(kāi)展。
[0020](5)機(jī)場(chǎng)標(biāo)識(shí)和跑道燈光；
[0021]目的是通過(guò)實(shí)際飛行確認(rèn)機(jī)場(chǎng)跑道標(biāo)識(shí)和燈光符合飛行需要。方法為:通過(guò)白天和夜間飛行兩種方式，以目視觀察為主檢查目標(biāo)機(jī)場(chǎng)的跑道燈光和標(biāo)識(shí)是否滿(mǎn)足程序飛行的需要。
[0022](6)通信和雷達(dá)覆蓋驗(yàn)證；
[0023]目的是通過(guò)實(shí)際飛行，檢驗(yàn)各個(gè)航段的地空通信及雷達(dá)覆蓋情況。方法為:與傳統(tǒng)科目中VHF (甚高頻)和雷達(dá)的覆蓋校驗(yàn)方法相同，在飛行過(guò)程中記錄是否有VHF和雷達(dá)可用。
[0024](7)程序設(shè)計(jì)其他性能。
[0025]目的是評(píng)估程序的可讀性，易用性。方法為:通過(guò)使用飛行程序，飛行員判斷其設(shè)計(jì)是否簡(jiǎn)潔，易懂。程序航圖的復(fù)雜性降到了最低，以適應(yīng)飛行員記憶能力。飛行員認(rèn)為工作負(fù)荷是否可以接受。
[0026]最后，根據(jù)飛行校驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析和信息后處理的結(jié)果，給出飛行校驗(yàn)報(bào)告。
[0027]本方法按照國(guó)際民航組織標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足相關(guān)需求，為GPS RNP飛行程序校驗(yàn)提供了參考方法。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明的飛行校驗(yàn)方法實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0029]圖2為本發(fā)明的校驗(yàn)科目示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明提供的GPS RNP飛行校驗(yàn)方法，主要包括以下步驟:
[0032]步驟1、根據(jù)飛行校驗(yàn)任務(wù)，制定飛行計(jì)劃，完成飛行前的空域協(xié)調(diào)，設(shè)備檢查，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備等一系列準(zhǔn)備工作。
[0033]步驟2、把待校驗(yàn)飛行程序中的航路點(diǎn)代碼輸入校驗(yàn)系統(tǒng)或者飛行管理系統(tǒng)，通過(guò)交叉檢驗(yàn)的方式，檢查設(shè)計(jì)的飛行程序所用的導(dǎo)航數(shù)據(jù)是否正確，計(jì)算的航路點(diǎn)間距離和方位數(shù)據(jù)是否正確。
[0034]步驟3、利用GPS RAIM可用性預(yù)測(cè)工具預(yù)測(cè)校驗(yàn)飛行時(shí)段，將要執(zhí)行飛行任務(wù)路線上的GPS RAM可用性情況。若不滿(mǎn)足要求，則重新安排飛行時(shí)間。
[0035]步驟4、按照飛行程序的設(shè)計(jì)進(jìn)行飛行，飛行高度按照飛行程序設(shè)計(jì)的最低值執(zhí)行。根據(jù)具體校驗(yàn)科目完成飛行校驗(yàn)，生成校驗(yàn)報(bào)告。
[0036]所述校驗(yàn)科目如圖2所示，包括如下內(nèi)容:
[0037](I)校驗(yàn)飛機(jī)按照飛行程序中的最低飛行高度(最終進(jìn)近階段，在最低飛行高度以下100英尺飛行)，完成飛行程序，飛行員通過(guò)目視觀察，識(shí)別標(biāo)注的障礙物，確認(rèn)標(biāo)注是否正確。記錄可疑信息(包括標(biāo)注障礙物信息錯(cuò)誤，新的障礙物經(jīng)緯位置)。
[0038]若需要驗(yàn)證保護(hù)區(qū)邊緣超障設(shè)計(jì)的安全性，則按照下面方式飛行:
[0039]在中心線兩側(cè)分別按照2倍RNP值偏置飛行(方向和高度與正常程序一樣)，來(lái)驗(yàn)證所標(biāo)識(shí)的障礙物數(shù)據(jù)是否正確，超障余度是否滿(mǎn)足要求；并觀察是否有“新”的障礙物(沒(méi)有標(biāo)識(shí)在程序航圖上的障礙物)，若存在“新”障礙物，需要記錄其位置。
[0040]另外若飛機(jī)安裝有GPWS (近地警告系統(tǒng))，飛行員/校驗(yàn)員要注意觀察是否有告警信息出現(xiàn)。若有告警信息出現(xiàn)，則重復(fù)飛行，觀察是否仍然有告警信息，若依然存在則記錄出現(xiàn)告警信息的經(jīng)度緯度高度位置數(shù)據(jù)。
[0041](2)按照程序執(zhí)行圓周機(jī)動(dòng)，驗(yàn)證機(jī)動(dòng)區(qū)域是否安全，特別要評(píng)估對(duì)于將要采用此程序的機(jī)型是否安全。機(jī)動(dòng)區(qū)域的飛行校驗(yàn)在白天和夜晚要分別開(kāi)展。
[0042](3)與傳統(tǒng)科目中VHF和雷達(dá)的覆蓋校驗(yàn)方法相同，在飛行過(guò)程中記錄是否有VHF(甚聞?lì)l)和雷達(dá)可用。
[0043](4)在執(zhí)行飛行校驗(yàn)之前要通過(guò)GPS RAM預(yù)測(cè)程序模塊，確定所飛路線和時(shí)間內(nèi)，GPS RAM是可用的。
[0044]飛行過(guò)程中注意觀察并記錄FMS的RAM告警指示，同時(shí)觀察導(dǎo)航指示是否為GPS(全球定位系統(tǒng))，有無(wú)出現(xiàn)導(dǎo)航方式切換的情況，若有，則記錄下時(shí)間和位置。
[0045]校驗(yàn)系統(tǒng)記錄并實(shí)時(shí)顯示來(lái)自FMS和校驗(yàn)GPS接收機(jī)的HIL數(shù)據(jù)，以及和飛行程序的相應(yīng)航段GPS完好性門(mén)限的比較關(guān)系。[0046](5)通過(guò)白天和夜間飛行兩種方式，以目視觀察為主檢查目標(biāo)機(jī)場(chǎng)的跑道燈光和標(biāo)識(shí)是否滿(mǎn)足程序飛行的需要。
[0047](6)通過(guò)使用飛行程序，飛行員判斷其設(shè)計(jì)是否簡(jiǎn)潔，易懂。程序航圖的復(fù)雜性降到了最低，以適應(yīng)飛行員記憶能力。飛行員認(rèn)為工作負(fù)荷是否可以接受。
[0048]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.GPS RNP飛行程序飛行校驗(yàn)方法，其特征在于: 步驟1、根據(jù)飛行校驗(yàn)任務(wù)，制定飛行計(jì)劃，完成飛行前的空域協(xié)調(diào)、設(shè)備檢查和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作； 步驟2、把待校驗(yàn)飛行程序中的航路點(diǎn)代碼輸入校驗(yàn)系統(tǒng)或者飛行管理系統(tǒng)，通過(guò)交叉檢驗(yàn)的方式，檢查設(shè)計(jì)的飛行程序所用的導(dǎo)航數(shù)據(jù)是否正確，計(jì)算的航路點(diǎn)間距離和方位數(shù)據(jù)是否正確； 步驟3、利用GPS RAIM可用性預(yù)測(cè)工具預(yù)測(cè)校驗(yàn)飛行時(shí)段，將要執(zhí)行飛行任務(wù)路線上的GPS RAIM可用性情況，若不滿(mǎn)足要求，則重新安排飛行時(shí)間； 步驟4、按照飛行程序的設(shè)計(jì)進(jìn)行飛行，飛行高度按照飛行程序設(shè)計(jì)的最低值執(zhí)行；根據(jù)具體校驗(yàn)科目完成飛行校驗(yàn)，生成校驗(yàn)報(bào)告。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPSRNP飛行程序飛行校驗(yàn)方法，其特征在于:所述的校驗(yàn)科目具體包括如下內(nèi)容: (1)程序設(shè)計(jì)導(dǎo)航數(shù)據(jù)正確性檢查:把程序設(shè)計(jì)中的導(dǎo)航點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入飛行校驗(yàn)系統(tǒng)或飛行管理系統(tǒng)，生成飛行路徑，比對(duì)飛行程序圖表中航路點(diǎn)之間的方位和距離信息是否正確； (2)干擾信號(hào)檢查:在執(zhí)行飛行校驗(yàn)之前要通過(guò)GPSRAM預(yù)測(cè)程序模塊，確定所飛路線和時(shí)間內(nèi)，GPS RA頂是可用的；飛行過(guò)程中注意觀察并記錄FMS的RA頂告警指示，同時(shí)觀察導(dǎo)航指示是否為GPS，有無(wú)出現(xiàn)導(dǎo)航方式切換的情況，若有，則記錄下時(shí)間和位置； 校驗(yàn)系統(tǒng)記錄并實(shí)時(shí)顯示來(lái)自FMS和校驗(yàn)GPS接收機(jī)的HIL數(shù)據(jù)，以及和飛行程序的相應(yīng)航段GPS完好性門(mén)限的比較關(guān)系； (3)超障設(shè)計(jì)檢驗(yàn):校驗(yàn)飛機(jī)按照飛行程序中的最低飛行高度，完成程序飛行，飛行員通過(guò)目視觀察，識(shí)別標(biāo)注的障礙物，確認(rèn)標(biāo)注是否正確； (4)機(jī)動(dòng)區(qū)域設(shè)計(jì)安全性驗(yàn)證:按照程序執(zhí)行圓周機(jī)動(dòng)，驗(yàn)證機(jī)動(dòng)區(qū)域是否安全，特別要評(píng)估對(duì)于將要采用此程序的機(jī)型是否安全； (5)機(jī)場(chǎng)標(biāo)識(shí)和跑道燈光:通過(guò)白天和夜間飛行兩種方式，以目視觀察為主檢查目標(biāo)機(jī)場(chǎng)的跑道燈光和標(biāo)識(shí)是否滿(mǎn)足程序飛行的需要； (6)通信和雷達(dá)覆蓋驗(yàn)證； (7)程序設(shè)計(jì)其他性能:通過(guò)使用飛行程序，飛行員判斷其設(shè)計(jì)是否簡(jiǎn)潔，易懂；程序航圖的復(fù)雜性降到了最低，以適應(yīng)飛行員記憶能力；飛行員認(rèn)為工作負(fù)荷是否可以接受。
【文檔編號(hào)】G06F11/36GK103699490SQ201410019352
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】張軍, 史曉鋒 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)