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[摘 要]基于性能的导航是一种较为新颖的导航技术，可以实现对航空器全部飞行阶段的引导，具有精确性、安全性的特点，能够为民航运输的安全、高效、经济运行奠定良好的基础和前提。本文从PBN的概念出发，对其本质进行了分析，并就其发展前景进行了研究和讨论，希望能够为PBN技术的应用提供一些参考。
[关键词]PBN技术；技术本质；发展前景
中图分类号：V249.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0350-01
前言：伴随着民用航空事业的发展，航班的数量持续增加，使得空中交通流量趋于饱和，不仅导致了航班的延误，而且对航空器的飞行安全造成了一定的威胁。为了提升空域的利用效率，需要做好空管工作，引入先进的航行技术，PBN技术正是在这样的背景下产生并发展起来的。
1 PBN技术的本质
PBN即Performance Based Navigation，基于性能的导航，是指在现有的导航设施的前提下，航空器在指定的空域内，或者沿着相应航路飞行时，对于系统可靠性、精确性、安全性和连续性等方面的要求。PBN是国际民航组织在对各国区域导航（RNAV）以及所需性能导航（RNP）的技术标准和实践经验进行从分整合的基础上，提出的一种新的运行概念，是世界民航CNS/ATM系统的重要组成部分[1]。
PBN技术的出现，标志着基于传感器导航的航行方式转变成了基于性能的导航，通过卫星导航技术与机载导航设备的相互配合，能够实现对于航空器整个飞行阶段的引导，保证了航空器飞行的安全性，也实现了空中交通管制的有序性和高效性。从内涵方面分析，PBN导航具备三个基本的要素，分别是性能规范、导航设备以及航行应用，其中，性能规范针对导航性能提出了相对统一的标准，可以为航空器的运行管理提供必要的参照。
相比较传统的基于导航传感器导航方式相比，基于性能的导航PBN具有几个较为显著的特点，一是不需要在导航系统改进后，对特定传感器的运行要求进行更改，有效减低了设备的更新维护成本；二是对RNAV系统的使用方式进行了明确；三是可以更加方便、更加有效的对空域资源进行利用，提升航班的运行效率；四是能够减少对于特定传感器航路以及相关程序的维护，降低成本；五是可以提供有限的导航规范，其能够在全球范围内得到有效应用，对运行审批程序进行简化[2]。
2 PBN技术的应用现状
在我国，首条区域导航航路投运于2001年1月，经过一段时间的试运行，航路的经济效益和社会效益良好，达到了国际先进水平。在此基础上，民航部门加大了对于区域导航技术的研究力度，基于RNP4的Y1-Y3航路相继开通，对我国西部地区的航路结构进行了优化。2009年，南航公司在延吉机场和丽江机场实现了空客A319机型RNP AR飞行程序的检验，在同年3月，利用空客A330-300机型，配合基于GPS卫星导航的精确导航技术，完成了世界最高难度的飞行。2010年4月29日，在玉树巴塘机场，国航也完成了精密导航技术的验证飞行。通过这些验证，充分证实了PBN技术在山区、高原等区域有着相当广阔的应用前景。
最近几年，国际民航开始更加积极的向PBN过渡，我国自然不例外，在充分吸收发达国家成功经验的同时，也在不断创新。《中国PBN实施路线图》的制定，对我国PBN技术的总体章程、时间规划等进行了明确，2015年至2020年处于PBN技术实施的中期，强调在全国范围内逐渐实现PBN技术的全面覆盖。据不完全统计，截止2016年，我国实施PBN技术的线路共有20条，在152个机场开展可PBN飞行程序的设计，取得了相当显著的成果[3]。
3 PBN技术的发展前景
近年来，我国的民用航空事业得到了飞速发展，航空运输总量跃居世界第二。而根据国外专家预测，在未来20年的时间里，中国的航空运输依然会保持较高的发展速度，从当前的发展情况分析，公共航空运输周转总量的年平均增长率会稳定在9%上下，而航空器的总体数量将会倍数增长。在这种情况下，现有的空域容量必然会受到前所未有的冲击，可以预见的航班延误问题也会持续加剧。对此，需要引入PBN技术，实现精确导航，保证民航事业的健康发展。
从目前来看，我国民航已经颁布了RNAV以及RNP的多项通告，并且初步建立起了PBN的运行规章体系，推进了PBN发展计划的落实。相关预测结果显示，2020年我国各地的机场数量将会达到260个左右，而其中多数新建机场会处于空域交通流量拥挤的区域或者山区，对于导航的精度有着较为严格的要求。PBN技术的应用，可以帮助解决机场地形和气候复杂的问题，提升导航的精确性，减少航班延误的现象，同时也能够有效降低地面导航设施的建设成本。而由于经济发展程度的差异，在我国东部和西部地区，空域系统存在着非常明显的不同，东部地区的空中交通流量巨大，导航基础设施完善，雷达多重覆盖，而西部地区的地形相对复杂，气候多变，无论是导航设施还是雷达信号，都没有实现全面覆盖，PBN技术的应用，可以为航空器的飞行安全提供良好的保障[4]。
PBN技术的发展前景主要体现在几个方面：
（1）强化国际协调：必须进一步加强国际协调，积极参与到相关利益方程序的制定和修改中，确保我国能够始终保持与全球PBN标准的统一。而在对新的飞行程序进行落实时，需要做好航空公司和机场管理部门的协调，以确保PBN的顺利实施。
（2）提高空域容量：针对东部地区空中交通流量巨大，空域资源紧张的问题，应该在繁忙的航路区域开辟新的导航平行航路，以提升空域容量，减少流量因素导致的航班延误问题。应该落实区域导航飞行程序，结合PBN技术以及统一的运行标准，提升民航运输的效率。
（3）优化区域导航：对于西部地区机场地形和气候条件复杂的问题，可以引入基于GNSS的航路系统，在条件允许的情况下构建大型区域导航航路。以高原机场为例，应该从机场本身的特殊性出发，对航路、进近程序以及进离场程序进行合理设计，在保证机场运行安全的同时，也能够减少航班的延误问题。
（4）推进技术创新：传统的导航方式存在许多的缺陷，无法很好地额持续终端区的高密度灵活运行，在这种情况下，需要推进技术创新，发展基于GNSS的PBN技术。例如，可以在现有的“北斗”系统的基础上，构建基于多星座GNSS的PBN导航系统标准体系，确保复杂地形与气象条件下的飞行安全[5]。
4 结语
总而言之，PBN导航技术的应用，促进了空管运行方式的变革，增加了空域的容量，减少了导航的成本投入，更切实保证了飞行安全，因此受到了相关技术人员的高度重视。有理由相信，随着PBN技术的持续改进，我国的民航运输系统必然可以不断进步，继而推动社会与经济的稳定健康发展。
参考文献：
[1] 朱晓辉，张鹏，顾晓东.基于性能的导航（PBN）技术及其在军航空管系统中的应用策略研究[J].现代导航，2014，（5）：318-326.
[2] 韦乃航.助力民航运输跨越式发展探究PBN技术优势[J].大陆桥视野，2013，（2）：96-98.
[3] 王党卫.基于性能导航（PBN）技术研究[J].现代导航，2013，（1）：5-10.
[4] 魏奇志.空管新技术-PBN——基于性能的導航[J].硅谷，2011，（16）：24.
[5] 康永，王大中，许哲.民用航空导航技术现状与发展趋势分析[J].现代导航，2012，（6）：428-432.
[关键词]PBN技术；技术本质；发展前景
中图分类号：V249.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0350-01
前言：伴随着民用航空事业的发展，航班的数量持续增加，使得空中交通流量趋于饱和，不仅导致了航班的延误，而且对航空器的飞行安全造成了一定的威胁。为了提升空域的利用效率，需要做好空管工作，引入先进的航行技术，PBN技术正是在这样的背景下产生并发展起来的。
1 PBN技术的本质
PBN即Performance Based Navigation，基于性能的导航，是指在现有的导航设施的前提下，航空器在指定的空域内，或者沿着相应航路飞行时，对于系统可靠性、精确性、安全性和连续性等方面的要求。PBN是国际民航组织在对各国区域导航（RNAV）以及所需性能导航（RNP）的技术标准和实践经验进行从分整合的基础上，提出的一种新的运行概念，是世界民航CNS/ATM系统的重要组成部分[1]。
PBN技术的出现，标志着基于传感器导航的航行方式转变成了基于性能的导航，通过卫星导航技术与机载导航设备的相互配合，能够实现对于航空器整个飞行阶段的引导，保证了航空器飞行的安全性，也实现了空中交通管制的有序性和高效性。从内涵方面分析，PBN导航具备三个基本的要素，分别是性能规范、导航设备以及航行应用，其中，性能规范针对导航性能提出了相对统一的标准，可以为航空器的运行管理提供必要的参照。
相比较传统的基于导航传感器导航方式相比，基于性能的导航PBN具有几个较为显著的特点，一是不需要在导航系统改进后，对特定传感器的运行要求进行更改，有效减低了设备的更新维护成本；二是对RNAV系统的使用方式进行了明确；三是可以更加方便、更加有效的对空域资源进行利用，提升航班的运行效率；四是能够减少对于特定传感器航路以及相关程序的维护，降低成本；五是可以提供有限的导航规范，其能够在全球范围内得到有效应用，对运行审批程序进行简化[2]。
2 PBN技术的应用现状
在我国，首条区域导航航路投运于2001年1月，经过一段时间的试运行，航路的经济效益和社会效益良好，达到了国际先进水平。在此基础上，民航部门加大了对于区域导航技术的研究力度，基于RNP4的Y1-Y3航路相继开通，对我国西部地区的航路结构进行了优化。2009年，南航公司在延吉机场和丽江机场实现了空客A319机型RNP AR飞行程序的检验，在同年3月，利用空客A330-300机型，配合基于GPS卫星导航的精确导航技术，完成了世界最高难度的飞行。2010年4月29日，在玉树巴塘机场，国航也完成了精密导航技术的验证飞行。通过这些验证，充分证实了PBN技术在山区、高原等区域有着相当广阔的应用前景。
最近几年，国际民航开始更加积极的向PBN过渡，我国自然不例外，在充分吸收发达国家成功经验的同时，也在不断创新。《中国PBN实施路线图》的制定，对我国PBN技术的总体章程、时间规划等进行了明确，2015年至2020年处于PBN技术实施的中期，强调在全国范围内逐渐实现PBN技术的全面覆盖。据不完全统计，截止2016年，我国实施PBN技术的线路共有20条，在152个机场开展可PBN飞行程序的设计，取得了相当显著的成果[3]。
3 PBN技术的发展前景
近年来，我国的民用航空事业得到了飞速发展，航空运输总量跃居世界第二。而根据国外专家预测，在未来20年的时间里，中国的航空运输依然会保持较高的发展速度，从当前的发展情况分析，公共航空运输周转总量的年平均增长率会稳定在9%上下，而航空器的总体数量将会倍数增长。在这种情况下，现有的空域容量必然会受到前所未有的冲击，可以预见的航班延误问题也会持续加剧。对此，需要引入PBN技术，实现精确导航，保证民航事业的健康发展。
从目前来看，我国民航已经颁布了RNAV以及RNP的多项通告，并且初步建立起了PBN的运行规章体系，推进了PBN发展计划的落实。相关预测结果显示，2020年我国各地的机场数量将会达到260个左右，而其中多数新建机场会处于空域交通流量拥挤的区域或者山区，对于导航的精度有着较为严格的要求。PBN技术的应用，可以帮助解决机场地形和气候复杂的问题，提升导航的精确性，减少航班延误的现象，同时也能够有效降低地面导航设施的建设成本。而由于经济发展程度的差异，在我国东部和西部地区，空域系统存在着非常明显的不同，东部地区的空中交通流量巨大，导航基础设施完善，雷达多重覆盖，而西部地区的地形相对复杂，气候多变，无论是导航设施还是雷达信号，都没有实现全面覆盖，PBN技术的应用，可以为航空器的飞行安全提供良好的保障[4]。
PBN技术的发展前景主要体现在几个方面：
（1）强化国际协调：必须进一步加强国际协调，积极参与到相关利益方程序的制定和修改中，确保我国能够始终保持与全球PBN标准的统一。而在对新的飞行程序进行落实时，需要做好航空公司和机场管理部门的协调，以确保PBN的顺利实施。
（2）提高空域容量：针对东部地区空中交通流量巨大，空域资源紧张的问题，应该在繁忙的航路区域开辟新的导航平行航路，以提升空域容量，减少流量因素导致的航班延误问题。应该落实区域导航飞行程序，结合PBN技术以及统一的运行标准，提升民航运输的效率。
（3）优化区域导航：对于西部地区机场地形和气候条件复杂的问题，可以引入基于GNSS的航路系统，在条件允许的情况下构建大型区域导航航路。以高原机场为例，应该从机场本身的特殊性出发，对航路、进近程序以及进离场程序进行合理设计，在保证机场运行安全的同时，也能够减少航班的延误问题。
（4）推进技术创新：传统的导航方式存在许多的缺陷，无法很好地额持续终端区的高密度灵活运行，在这种情况下，需要推进技术创新，发展基于GNSS的PBN技术。例如，可以在现有的“北斗”系统的基础上，构建基于多星座GNSS的PBN导航系统标准体系，确保复杂地形与气象条件下的飞行安全[5]。
4 结语
总而言之，PBN导航技术的应用，促进了空管运行方式的变革，增加了空域的容量，减少了导航的成本投入，更切实保证了飞行安全，因此受到了相关技术人员的高度重视。有理由相信，随着PBN技术的持续改进，我国的民航运输系统必然可以不断进步，继而推动社会与经济的稳定健康发展。
参考文献：
[1] 朱晓辉，张鹏，顾晓东.基于性能的导航（PBN）技术及其在军航空管系统中的应用策略研究[J].现代导航，2014，（5）：318-326.
[2] 韦乃航.助力民航运输跨越式发展探究PBN技术优势[J].大陆桥视野，2013，（2）：96-98.
[3] 王党卫.基于性能导航（PBN）技术研究[J].现代导航，2013，（1）：5-10.
[4] 魏奇志.空管新技术-PBN——基于性能的導航[J].硅谷，2011，（16）：24.
[5] 康永，王大中，许哲.民用航空导航技术现状与发展趋势分析[J].现代导航，2012，（6）：428-432.