民航华东地区空中交通管理局 邮编2003335
摘要：RNP是目前国际民航业的一个热门课题，凭借其高精度的定位和可靠的安全间隔，RNP的应用完美的解决了复杂天气和地形条件的机场的运行难题，显著的改善了繁忙空域和枢纽机场的空中交通。本文分析了RNP技术在我国的应用前景，提出了一些建议，以便更多的人能认识和了解RNP对于我国民航发展的重要意义。
关键词：所需导航性能 空域 区域导航 航路
引言
随着全球民用航空业的快速发展，空中交通流量急剧增加，空域资源相对紧张，航路和终端区域经常出现空中交通堵塞的情况，传统的导航方式已不再适应民航业的发展。同时一些地形天气条件复杂的机场起降难度很大，运行效率低下。为此，国际民航组织(ICAO)提出了所需导航性能(RNP)的概念。RNP运行可以提高空域利用率，优化航空器进近，缩短航程，并且RNP主要依靠星基导航系统，对地面导航台站的依赖程度较低，可以节约不小的建设费用。
RNP概念
RNP(Required Navigation Performance)所需导航性能，是在新通信、导航、监视技术开发应用条件下产生的新概念。在实际应用中，RNP概念既影响空域，也影响航空器。对空域而言，在此空域内飞行的所有航空器，其所需导航性能都应符合该空域要求。而对于航空器，则需要在95%的飞行时间内处于一块限定的区域内。
RNP概念是ICAO根据飞行活动的预期增长而发展出的，规范了空域内的飞行行为和地面导航设备标准，针对航路的性质、用途及运行的地理环境，规定出一个给定的航路或空域内所有的航空器必须达到的导航精度，即所需导航性能。这样改革了以往对机载导航设备的管理方式，从无休止的设备审定和选择工作中解脱出来；不再限制机载设备最佳装备和使用；提高了空域的利用率；并可作为飞行安全间隔标准的基本参考。
RNP运行优点
籍助星基导航系统，RNP运行可以精确地划定出航空器的位置范围。既然位置更加精确，那么航空器之间的间隔就可以得到安全的减小，从而一定的空域内航空器的数量就可以增加，空域的效率得到了提升。机组还可以通过RNP程序获得更为精准的进近和离场程序，避开障碍物的影响。通过星基导航，RNP运行可以实现点对点的直飞航线，这样会带来不小的经济效益。
RNP的技术前景
从RNP技术本身来看，RNP才刚投入应用不久，精度水平还很有限，但随着RNP技术的不断发展，RNP运行的精度将会进一步提高。越来越精确的RNP飞行将使得航空器的航线更为便捷，进近更为安全、轻松；航空器更小的安全间隔将使空域容量进一步加大；清晰、条理的航线网络将使得空域更加秩序化，这不但提高了航空运输整体的运行效率，而且减轻了机组和管制员的工作负担；缩短的航程减少了油量的消耗，节省了成本，也减少了废气对环境的污染。这意味着RNP运行的优势将变得更为显著。
从RNP相关的硬件来看，目前不少国家都是新旧系统混合（新旧航空器、新旧机场并存运行），因此在几年的时间里，一些飞机可能还需要使用旧技术飞行，而其它飞机采用新的导航系统。而当整个民航运输系统更新以后，完全应用RNP的空域可以更加优化，甚至可以通过RNP建立分离的多个沿航路的平行交通通道，比如划分M0.71-M0.75，M0.76-M0.80，M0.81-M0.86，M0.86+（M为马赫数）等多个通道。这样不但可以优化航空器的性能，也能进一步提升空域的利用率。
从RNP运行的规范、法律来看，目前FAA与ICAO正在统一RNP术语、公布用户批准指导原则以及程序设计标准，以适于全球使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆ICAO关于RNP运行的手册包括ICAO PBN手册和ICAO RNP AR手册，PBN文件概括了用户获得RNP运行批准必须满足的要求，RNP AR手册陈述了公共RNP程序的设计标准，世界上没有RNP运行先例的国家都可以参考这两个手册。毋庸置疑，未来全球统一的RNP标准会促进RNP在世界范围的推广，也会为国际RNP飞行带来便捷。
基于RNP运行的诸多优点，越来越多的国家认识到： RNP是未来对空域进行优化配置的一个必不可少的工具。RNP的高精度能够确保固定的空域资源得到优化的分配，使空管人员能安全地调配空域中不断增多的航空器。另外很重要的一点是，与数目庞大的地基导航设备的安装和维护费用相比，RNP运行更为经济，新建机场与RNP程序配套则是相当明智的选择。
归根结底，不管RNP给运营商还是政府当局带来多少效益，最本质的受益者还是旅客，安全、便捷、快速的崭新的民航运输在未来将吸引更大的客流量。
不难看出，RNP技术的前景相当乐观，RNP技术将以其独特的优势在民航业内站稳脚跟，未来将在全世界范围内广泛应用。
我国RNP运行前景
伴随着我国经济的快速发展，我国的民航运输量增幅很大，尤其对于东部地区，空域资源紧张的问题将会进一步凸显出来。RNP技术在我国西部高原机场的成功应用，更加坚定了我国应用RNP技术的信心和决心。但相比西方发达国家，我国的软硬件方面还落后很多，因此要想RNP在我国扎根，还要做许多工作。
RNP存在的问题
由于RNP的应用带来的是整个民航运输系统的变革，这就涉及到了航空器的改造、导航设备的引入、新的机场设施的建设、新的规章法律的制定、相关业务人员的培训等一系列的软硬件方面的问题。但笔者感觉这些都是比较容易完成的，而核心问题在于RNP运行所依赖的导航系统。
RNP运行需要陆基导航系统或星基导航系统，而陆基系统需要大量的地面导航台，政府需投入繁冗的地基导航建设工作和大量的安装维护费用，对比来看，使用星基导航系统是更为经济、更为便捷的方案。美国、澳大利亚和加拿大的RNP运行应用星基导航已经多年，而且成效显著。
笔者认为，对于我国来说，由于我国国土辽阔，而且部分地区地形险峻，建设大量的地基导航台是不现实的而且是不经济的，加之陆基导航方式将被逐步淘汰，所以依靠星基导航系统是我们唯一的选择。
放眼全球，目前可用的星基导航系统只有美国的GPS，俄罗斯的GLONASS和欧洲的GALILEO系统都尚未完全投入运营，但是GPS为美国独家开发，原先用于军事目的，后经改造，减少了一定的精度，才开始投入民用航空。GPS用于民航，肯定会涉及到机场、导航台、定位点的精确坐标，而这样就会关系到我国的国防安全了。可见，开发我国自主的卫星导航系统对于我国将来民航业的发展是多么的重要。
建议和措施
在我国努力建设自己的卫星导航系统的同时，个人认为，我们可以先完成相关的一些软硬件方面的工作：
首先应当汲取国外RNP运行的成熟的经验，研究国外的案例、手册和法规，再结合我国高原机场的实际运行情况，制定我国的相关规范。
其次联合航空器制造商加装机载RNP导航设备，并完成机场设施的相关建设。培训相关的RNP程序设计员、机组、空管、机务、签派人员，推广RNP的概念和知识。
然后我国可以先选省会一级的机场（或是小枢纽机场）试验RNP运行，再扩大到省一级的区域运行，从中总结经验，进一步完善我国的规范。接下来就根据我国卫星导航系统的建设情况而定，在三大枢纽机场逐步实行RNP。
相比世界上许多国家，我国的RNP进展已经处于前列，并且前景乐观，虽然推行RNP是一项庞大而繁杂的系统工程，但是我们有理由为之付出持续的努力。因为我们都希望看到未来祖国的蓝天上“雄鹰”翱翔的景象，也祝愿祖国的民航事业发展的更加强大。
结论
相比传统的导航方式，RNP运行给民用航空带来了深远影响。RNP运行能够保障飞机更小的安全间隔，使得地形、气候条件恶劣机场的进离场变得安全、轻松；RNP运行使得空域内的航线变得便捷条理，降低了机组和管制员的工作负担，提高了空域容量；RNP运行可以缩短航程，降低燃油消耗，为公司节约了经济成本并减少了环境污染。
参考文献
[1] 魏光兴：RNP对我国民航运输的影响，中国民用航空，2006.6（66）：67-69。
[2] 吕小平：RNP/RNAV技术应用的效益浅析，中国民用航空，2008.4（88）：42-44。
[3] Walter Shawlee 2：The World of Required Navigation Performance，Avionics
News，2008.1：44-48。
论文作者:吴锐
论文发表刊物:《科技中国》2016年7期
论文发表时间:2016/10/19
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