【正文】 15 32 36 40 51 62 89 116 143 170 （ 2）隧道模型 機載導航設備精度高，飛行總系統(tǒng)誤差小，占用空域小。 (2) 終端精密 RNP(窗口航路效應 ) 在考慮飛機運行總系統(tǒng)誤差后，提出終端精密內(nèi)外隧道概念。要求飛機在95％的飛行時間內(nèi)，機載導航系統(tǒng)應使飛機保持在限定的空域內(nèi)飛行。 在實際應用中， RNP 概念即影響空域，也影響飛機。 4 海里的航路。飛 RNP1 航路的飛機必須具備利用兩個以上 DME，或衛(wèi)星導航系統(tǒng)更新信息的能力。對空域規(guī)劃而言，可利用 RNP1 進行靈活航路的設計，運用在高交通密度空域環(huán)境，有利于空域容量的增加。 以規(guī)定的 RNP1 類型的航路為例， RNP1 系指以計劃航跡為中心，側向（水美國和歐洲新一代民航運輸系統(tǒng)研究綜述 19 平） 寬度為177。) 提供最低空域容量的ATS 陸基導航系統(tǒng)的 RNAV 航路可以縮短航線距離，但飛行航路依舊受到地面導航臺的限制。) 在地面缺少導航臺的空域 RNP20 177。) 實現(xiàn)兩個臺點間建立航路 177。) 允許使用靈活航路 RNP4 177。 4種 RNP 類型 類 型 定位精度 (95%) 應 用 RNP1 177。 的應用 RNP 可用于從起飛到著陸的各個飛行階段。盡管如此， RNP 從頒布后就沒有停止其完善和充實工作，隨著各種可用技術的成熟， RNP 的應用領域還在延伸，規(guī)定的項目還在增加。 RNP 是在新通信、導航和監(jiān)視技術開發(fā)應用條件下產(chǎn)生的新概念。 的定義和提出 RNP 的目的 RNP 概念是 9 92 年間由 FANS 委員會向 ICAO 提出的。從一般意義上講，利用衛(wèi)星導航，飛行航路不再受地面建臺與否的限制，實現(xiàn)了真正意義上的航路設計的任意性。衛(wèi)星導航系統(tǒng)以其實時、高精度等特性使飛機在飛行過程中能夠連續(xù)、準確地定位。一般說來，對應地面建導航臺有困難的空域，多為不繁忙空域。這也正是目前陸基航行系統(tǒng)條件下 RNAV 航路設計的特點。 的產(chǎn)生和陸基 RNAV 的應用 隨著 VOR 和 DME導航設備成功地運用于航空導航和機載計算組件的裝備，出現(xiàn)了區(qū)域?qū)Ш剑?RNAV）概念并得以初步應用?？罩薪煌ㄊ飞系牡谝慌铰肥茄刂孛媾_點設計的，在作出向、背臺飛行的區(qū)別和臺點的頻率、航路寬度、飛行高美國和歐洲新一代民航運輸系統(tǒng)研究綜述 17 度的規(guī)定后，飛機按設計的航路飛行，管制員按該航路計劃飛行實施管制。 飛機通信選址報告系統(tǒng) (ACARS)是目前向 ATN過渡的一種數(shù)據(jù)鏈類型。 在現(xiàn)階段，通信方式和格式繁多，缺乏一致性和兼容性。地面路由器確保將信息傳送到要求的終端和飛機，并保存每架飛機的位置信息；跟蹤系統(tǒng)配合地面網(wǎng)絡，分析媒體的可用性，向 飛機發(fā)送信息數(shù)據(jù)。主要由 3個子網(wǎng)構成：機載電子設備通信子網(wǎng) (數(shù)據(jù)鏈管理系統(tǒng) )；空地通信子網(wǎng)；地面通信子網(wǎng) (分組交換、局域網(wǎng) )。 ATN 將航空界的機載計算機系統(tǒng)與地面計算機系統(tǒng)連接起來， ATN 能支持多國和多組織的運行環(huán)境，使之隨時互通信息。但對雷達功能而言，代表了發(fā)展的一個方向。 S模式具有以下特點： 有選擇的詢問，防止信號范圍內(nèi)的所有飛機同時應答引起的系統(tǒng)飽和和混疊發(fā)生；一機一碼，以防止詢問信號串擾其他飛機；為 ATC 服務提供數(shù)據(jù)鏈能力，為 VHF 話音通信提 供備份；實現(xiàn)對飛機狀態(tài)的跟蹤監(jiān)視；使用單脈沖技術有效的改善了角度分辨率，提高了方位數(shù)據(jù)的精度；是防撞的可靠手段， TCAS 是利用 SSR 應答機的信號來確定臨近飛機的距離和高度，利用 S 模式數(shù)據(jù)鏈功能，可確切的知道對方的坐標位置，有利于選擇正確的回避措施。將利用低軌或中軌衛(wèi)星，進一步降低 AES的設備費和使用費，減小延遲時間，消除南北極附近的通信盲區(qū)，真正實現(xiàn)全球、全天候的航空衛(wèi)星通信。 美國和歐洲新一代民航運輸系統(tǒng)研究綜述 14 AMSS 的鏈路示意： AMSS 的通道示意： AMSS 采用面向比特協(xié)議，與 ATN 完全兼容。 地面地球站 (GES)：地面用來進行 AMSS 通信的設備，完成飛機和 ATM、航空公司間的通信中繼。目前有 INMARSAT 衛(wèi)星。 組成：衛(wèi)星轉發(fā)器；飛機地球站 (AES)； 地面地球站 (GES)。 高頻（ HF）語音 /數(shù)據(jù)通信 (1)組成 機載 HF 電臺 地面 HF 通信終端 (2)主要性能指標 工作頻率： 3～ 30MHz 工作方式：半雙工 通信距離： 100～ 2020NM (3)用途 在偏遠和海洋區(qū)域，管制人員和飛機駕駛員進行話音聯(lián)系。Eurocontrol 注重數(shù)據(jù)鏈接，而 JPDO 以開發(fā)自動相關監(jiān)視播報（ ADS－ B）開始，而歐洲還沒有實施自動相關監(jiān)視播報（ ADS－ B）的計劃。 Meckiff 說這些解決辦法包括數(shù)據(jù)鏈接和自動相關監(jiān)視播報（ ADS－ B）。 歐洲也面臨著空域分割的一些額外約束，歐洲的每個國家都各自進行各自的空中交通管制?！斑@兩個項目都將提交運行概念，未來資金方面的問題是 SESAR 與 NGATS 都要面對的大困難，他們也都共同關心私營部門的參與”， Meckiff 說，“他們有共同的目標和挑戰(zhàn)”。 Meckiff 說到， SESAR 與 JPDO 成了 Eurocontrol 和 FAA的關鍵項目，他自己作為 SESAR 與 NGATS 之間的一個紐帶已經(jīng)越發(fā)顯得重要，因為負責SESAR 定義階段的 SESAR 項目聯(lián)合體與 JPDO 綜合產(chǎn)品工作組（ IPT）的聯(lián)系越來越密切，以此來完成關于未來航空運輸系統(tǒng)概念方面的文件。 按照 2020 年 Eurocontrol 與 FAA 簽定合作備忘錄，英國工程師 Colin Meckiff 已經(jīng)被派往 JPDO 工作，任 Eurocontrol－ FAA協(xié)調(diào)員。航空運輸系統(tǒng)的全球融合性能提高效率，減少一些不必要的成本。 NGATS 和 SESAR 也有機制上的合作： NGATS 有全球融合綜合產(chǎn)品工作組（ Global Harmonization IPT），主要是從事全球通用性方面的工作，美國政府也是歐洲委員會工業(yè)咨詢理事會（ European Commission’ s Industry Consultation Body）的成員之一，而歐洲委員會工業(yè)咨詢理事會為 SESAR 提出一些建議。 SESAR 和 NGATS 都有時間表： NGATS 的運行概念要在明年初完成， SESAR 的“空中交通管理總體計劃（ ATM Master Plan）”將在后年初完成； SESAR 要在 2020 年之前實施， NGATS 要在 2025 年前實施。 Eurocongtrol 和 JPDO 都認識到了 ADS－B 能提高導航服務的成本效率。這就是為什么 Eurocontrol和 SESAR 正在考慮類似 JPDO 的解決方案的原因。而歐洲 的空域是分割的，各國空中交通管制都是獨立管理的。 另外， SESAR 和 NGATS 所面臨的挑戰(zhàn)也不相同。 JPDO 的方法包括了征求眾多利益關方的意見，可以使沒有參與綜合產(chǎn)品工作組（ IPT）計劃制定過程的工業(yè)和政府部門能對綜合產(chǎn)品工作組（ IPTs）的概念和觀點進行評價。 SESAR 和 NGATS 在開發(fā)和設計運行 概念時的方法也是不同的。 歐洲只是致力于空中交通管制的現(xiàn)代化，這又是 SESAR 與 NGATS 的一個不同點。在 SESAR 中，由私營部門 Eurocontrol 領導 SESAR，委托 SESAR 項目聯(lián)合體（由 30 多個公司組成）在這兩年之間內(nèi)從事 SESAR 的定義工作。私營部門在新一代航空運輸系統(tǒng)（ NGATS）計劃階段之后的實施階段將會發(fā)揮更加重要的作用。 與美國新一代航空運輸系統(tǒng)（ NGATS） 不同點： 在美國，由聯(lián)合計劃發(fā)展辦公室（ JPDO）負責新一代航空運輸系統(tǒng)（ NGATS）的組織和協(xié)調(diào)工作，參與機構共有 7 家，都是政府部門。 歐洲單一天空（ SESAR）的特點： 到 2025 年，美國對航空運輸?shù)男枨髮⒃鲩L到現(xiàn)有水平的三倍，而歐洲到2020 年時對航空運輸?shù)男枨笠矊⒎丁? 為了保證將來的發(fā)展，必須要解決環(huán)境問題，因此在 NGATS 中，不能把環(huán)境問題與其他目標隔離開，要綜合考慮。 環(huán)境友好：飛機和機場是目前主要的環(huán)境影響因素。要鼓勵其他地區(qū)接受美國的技術和標準。尋求機會建立統(tǒng)一的空中交通管理系統(tǒng)，制定一致的實施新技術的時間表。 要通過理解 備忘錄和聯(lián)合工作組等形式與世界各地區(qū)以及國際民航組織進行合作。 NGATS 的各個方面都將體現(xiàn)安全設計和決策保證。所設立的安全目標和檢測方法將促進所有改進安全的舉措和行動，以及研發(fā)（ Ramp。其關鍵是信息共享。 前攝性的安全風險管理：安全是確保系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展和滿足運輸增長需求的關鍵。地方政府、私營機構和企業(yè)、學術團體都要加入到這個轉變中來。 機構的領導者必須要使自己的專業(yè)人員接受新政策、標準、程序和技術。 全系統(tǒng)的轉變：轉變系統(tǒng)不光是指技術上的轉變，也包括對那些過時和不能滿足用戶需要的組織機構、程序、戰(zhàn)略和業(yè)務方式上的轉變。通過無縫隙地向用戶發(fā)送數(shù)據(jù)，以及適當?shù)恼吆褪袌鰴C 制，降低政府對實時運行的直接控制程度。先輔后主，在走向新美國和歐洲新一代民航運輸系統(tǒng)研究綜述 9 航行系統(tǒng)的進程中，必然有新老系統(tǒng)并存的過渡期，先易后難，新系統(tǒng)先在對路基的設備影響小的地方或環(huán)境實現(xiàn)應用，那些對路基系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響的場合在后慎重解決。計算機應用和自動化技術是實現(xiàn)信息處理快捷、精確及減輕了人員工作負荷的重要手段。 新航行系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎的綜合系統(tǒng)，新航行系統(tǒng)主要依賴的新技術可以表示為：衛(wèi)星技術 +數(shù)據(jù)鏈 +計算機技術 +自動化技術。隨著新航行系統(tǒng)不斷完善而產(chǎn)生的所需總系統(tǒng)性能（ RTSP）的概念，將對總系統(tǒng)在安全性、規(guī)范性、有效性、空域共享和人文因素等方面做出規(guī)定。新航新系統(tǒng)滿足國際承認和相互運行的要求，對空域用戶以邊界透明方式確保相鄰系 統(tǒng)和程序能夠相互銜接。通信、導航、監(jiān)視和空中交通管理之間相輔相成，在科學的管理方法指導之下，高性能的硬件設備能為實現(xiàn) ATM目標提供可靠的手段，為空中交通高效的運行提供潛能。新航行系統(tǒng)由通信、導航、監(jiān)視和空中交通管理組成。其目的是使航空器運營者按其計劃的時間起飛和到達，并在不降低安全的情 況下，以最小約束的方式按其滿意的飛行剖面飛行。 監(jiān)視系統(tǒng)，二次雷達（ SSR）的保留使用，尤其在交通密度高的區(qū)域時；在其他的區(qū)域特別是在海洋空域和邊遠陸地區(qū)域內(nèi)，將采用自動相關監(jiān)視（ ADS）這樣可以為那些只有很少或沒有監(jiān)視服務的區(qū)域提供綜合監(jiān)視信息。 導航系統(tǒng)，逐步引入?yún)^(qū)域?qū)Ш侥芰Γ?RNAV） ,并使其符合所需導航性能（ RNP）標準。傳輸途經(jīng)有：航空移動衛(wèi)星通信（ AMSS）、 VHF 語音 /數(shù)據(jù)通信、二次雷達 S模式數(shù)據(jù)鏈通信、 HF語音 /數(shù)據(jù)鏈通信。 新航行系統(tǒng)是一個以星基為主的全球通信、導航、監(jiān)視加上自動化的空中交通管理系統(tǒng)；從技術利用上來說，主要是衛(wèi)星技術 +數(shù)據(jù)鏈技術 +計算機網(wǎng)絡技術的應用，系統(tǒng)的關鍵問題是衛(wèi)星應用問題， ATM 的關鍵問題是數(shù)據(jù)化 、計算機處理及聯(lián)網(wǎng)問題。 新航行系統(tǒng)有通信（ C）、導航 (N)、監(jiān)視 (S)和空中交通管理 (ATM)四部分組成。CNS/ATM 系統(tǒng)在航空中的應用將對全球航空運輸?shù)陌踩?、有效性、靈活性帶來巨大的變革。有關系統(tǒng)實施規(guī)劃、推薦標準和建議措施等指導性材料的制定進一步加速了新航行系統(tǒng)的實施。 ATM 的運行水平成為了體現(xiàn)先進 CNS 系統(tǒng)技術的焦點。由于當時有些系統(tǒng)設備仍在研制中，尚不具備所需運行的條件， ICAO 將該建議稱為未來航行系統(tǒng)（ FANS）方案。 關鍵字 :通訊，導航，監(jiān)視，空中交通管理 The new generation of clvil aviation transport 0f Europe and American 美國和歐洲新一代民航運輸系統(tǒng)研究綜述 5 Abstract The new navigation system consisted by munication (C), navigation (N), surveillance (S) and air traffic management (ATM) four parts. It is made of Communications, navigation and monitoring which are basic facilities, the air traffic management division management system, supporting facilities and its application software . The new navigation system is to a star and giving priority to global munications, navigation, surveillance and automation of air traffic management system. Using the new technology