摘要：区域导航是近几年出现的一种新兴的导航方式，能有效解决诸如空中拥挤，航班延误等民航在发展过程中遇到的问题。本文从区域导航技术的优点及效益着手，对区域导航在世界范围的发展过程进行分析，着重分析了区域导航在中国的发展情况，并根据我国的实际情况提出了一些简单实际可行的建议措施来更快更好的发展区域导航技术。
关键字：航空运输；区域导航；分析；发展效益
引言
随着国民经济和民航事业的发展，我国航空事业乘着改革开放的东风，在加快民航体制改革的步伐中，在全体民航人的共同努力下，必将进入一个崭新的历史时期，为民航事业的发展和国民经济的发展，作出新的贡献。近年来，我国的航空事业有了突飞猛进的发展，空中交通流量的迅速增长，空域拥堵问题也显得尤为突出，这给空管行业提出了更高的要求，对空域的利用率以及导航方式也提出了新的要求。随着航空业的进一步发展，空中交通流量急剧持续增长，空域拥挤和飞行延误情况日益严重，基于传统导航方式的航路结构难以满足航班量增加的要求。为了保持航路顺畅和航班正点，提高运行效率，解决飞机先进的机载导航设备与落后的航路设计以及运行方式之间的矛盾，国际民航组织（ICAO）在1991年提出了区域导航（RNAV）的解决方式，这种程序相对于传统的程序有导航精度高、调配灵活的优点，空管部门也着力采用这种新的技术手段来提高空域容量以及航空公司的运行效率。从航空发达国家采用区域导航技术优化飞行航路及飞行剖面取得的经验中，我国也在逐步推进区域导航技术，并且计划在国内等繁忙机场的终端区应用区域导航程序。对于当前日益紧张的空域以及航路的拥挤，区域导航方式不失为一种合适的解决方式，并且在实际应用上有了一定的发展。本文通过对区域导航介绍以及欧美等国区域导航发展的分析,研究区域导航方式的利益以及中国区域导航的发展变化情况,并对发展趋势做出一些预测。
区域导航优点
区域导航在航路结构上与传统导航的航路结构不同，它是不以地面导航台等地理位置点为基准的航路结构，可以根据实际飞行情况而选择便捷航线，减少了飞行距离，缩短了飞行间隔，增加了航路容量，可以提高空中交通管理的灵活性。区域导航的主要特点是能够脱离电台台址而选取希望的飞行路径。而传统导航的航线是电台台址点系列组成的连续。
区域导航的应用价值
1．增加空域容量，提高飞行安全
区域导航技术的导航精度比较高，航空器可以沿着预先确定的精确航路平稳飞行，能有效缩短航线保护区的宽度。在相同的空域条件下，区域导航程序相比传统程序能设计出更多的航线，实现进离场飞行的分离，既增加了空域运行容量，又提高了飞行安全水平。
2.缩短飞行时间和距离，提高运行效率
目前的传统ATS航路需利用地面导航设备的不同径向线进行向背台驻点飞行，飞机需要依次飞越航路中的各个地面导航台，飞行轨迹为折线。运用区域导航技术在空域条件允许的情况下能够灵活设计出最短飞行路径和直飞航路，能够有效缩短飞行时间，节省燃油消耗、提高航班正常率。
3.优化导航资源，充分发挥设备效益
区域导航程序能够摆脱地面导航设施束缚，在缺少导航台或者导航台布局不合理的空域内实现自由飞行。在区域导航空域内，若航路航线调整，地面导航台位置无需变动，无需新增或迁建地面导航台，可以减少建台数量，优化导航资源，发挥导航设施投资利益。
4.灵活设计航线，降低噪音影响
使用区域导航技术可以通过精确的航迹控制缩小航线下方噪音影响范围，更高精度的区域导航技术还可以通过灵活准确的航线设计避开部分噪音敏感区，实现减排降噪。
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5. 实施区域导航后的管制员工作负荷与通信量减少
北京对终端区实施区域导航程序进行模拟，终端区所有工作扇区与截取日的实际工作保持一致，选取3名中等水平的管制员分别指挥3个扇区，另设3名模拟机机长，并整理出在模拟机上的通话量得出如下结果：实施区域导航后省略速度指令493句。因此，实施区域导航后的管制员通信量明显减少。
我国的区域导航发展规划
结合我国的国情，航空运输交通量发展迅速，空域容量需要增加，同时由于边远地区导航设施缺乏，一些机场地形复杂，再加上越来越多的的飞机已具有RNAV能力，这些条件都决定了我国必须通过实施区域导航来取得发展，从而实现我国从民航大国发展成为民航强国的战略目标。目前，民航局空管局已组织国内卫星导航领域的相关研究单位和专家进行技术攻关，提出自主监视GPS完好行的技术方案，并依托民航全球卫星导航系统导航卫星完好行检测系统的建设，初步建成自主知识产权的GPS完好性地面检测试验网。由于基于VOR/DME的区域导航可实现RNAV5的精度，基于DME/DME的区域导航可实现RNAV2的精度，考虑到机载设备、导航精度和更新降级的问题，我国民航目前主要使用基于DME/DME的位置更新的区域导航程序，今后将逐步推广应用基于GNSS位置更新的区域导航程序,待我国自主知识产权北斗卫星导航成熟后，进一步使用北斗卫星导航系统导航。中国民航将来的飞行程序将以RNAV做为重点，逐步取代现有的传统程序，同时根据我国现有的导航设施布局情况和卫星导航使用政策，基于DME/DME的RNAV是目前现实可行的方式，现阶段，我国民航将首先以陆基系统为主、然后过渡到以星基系统为主，逐步在民用航空实施并推广RNP/RNAV。在航路上，建设、优化陆基航路导航设施，实现VOR/DME、DME/DME架构为基础的RNAV-5航路运行方式；将以DME/DME架构为基础，支持基于陆基导航系统的RNAV-2航路运行方式；建议使用DME设备作为距离测量的信息来源，合理使用已建设的导航台布局，DME将逐步作为常规仪表飞行程序设计和区域导航运行的主要基础设施。区域导航技术的发展，对中国民航未来的导航设施建设，航路和终端区运行都将产生重大影响。相信在不远的将来RNAV会在我国得到全面的实施。
管制员对区域导航运用
区域导航与之前雷达管制相比使飞行员知道自己飞机当前的位置并能自主导航，雷达管制虽然能够对航空器提供定位和引导, 但其雷达显示终端是在空中交通管制室, 飞行员并不知道飞机的位置, 而是由管制员根据雷达显示终端显示的飞机位置发出指令引导飞机飞行, 管制员必须时刻监视飞机, 及时发出管制指令改变航向, 才能使飞机按预定的航线飞行。而对于区域导航来说, 飞机的位置信息是提供给飞行员的, 飞行路线则已经预先输入在飞行管理系统中, 飞行员只需要选择相应的航线, 利用自动驾驶仪, 飞机即可自动沿航线飞行, 使陆空通话量大幅的减少，同时空管员监视飞行的绝大部分精力可以放到调配飞行间隔上和空中流量上，而不是之前的引导飞机飞行，这样可以减轻空管人员的负担，减少陆空通话，减轻管制员的工作负荷，同时便于管制员更灵活的管制飞机。在空管部门推广区域导航程序的使用时，相关当局要制定规范条例，进行严格的区域导航培训和模拟机训练。
结论
随着区域导航在世界上各个国家得到广泛的应用，加上各项技术的不断更新发展，区域导航也日趋成熟。对于实施区域能提高经济效益、降低环境污染、减少雷达引导与陆空通讯量、简化飞行程序、减轻飞行员与管制员的工作负荷降低航空公司的运营成本等诸多好处已无需质疑。由传统导航向区域导航技术过渡是目前全球民航技术的发展方向，使用基于DME/DME的区域导航将会给我国民航带来很大的经济效益和社会效益。我国的航路结构设置还不是很合理，空域利用率不高，将来的发展方向应该会以RNAV为重点，同时建立监测和增强设施，提高民航整体运行水平，促进我国民航经济的不断高速发展。
民航局制定相关的区域导航使用标准，从各地方民航管理局以及空管局和机场航空公司的相关人员进行区域导航培训，从东部机场到西部机场，从繁忙机场到支线机场逐步进行区域导航的实施，在政策上进行鼓励，由于区域导航程序的使用会使飞行逐步减少对地面设施的依赖，节省基础设施的成本，会有效解决广大西部地区基础设施建设及高投资需求，这样在导航台设施的建设上又会节省开支。将这些资金投资在进一步的区域导航研究上，取得更先进有效的导航程序的研究成果，利于民航的发展。
论文作者:王建文
论文发表刊物:《科技中国》2016年8期
论文发表时间:2016/10/19
标签：区域论文; 航路论文; 民航论文; 空域论文; 管制论文; 航线论文; 程序论文; 《科技中国》2016年8期论文;