摘要：在我国众多的地形复杂机场，按照国际设计规范难以制定合理、高效的飞行程序，基于需要授权的所需导航性能（RNP AR）技术理念，我国经过安全评估，偏离相关设计规范实现了22个机场的RNP AR运行。RNP AR理念在程序设计方面实际上给了中国建立自己程序设计规范的可能性。对各机场RNP AR飞行程序偏离ICAO设计规范DOC9905的项目，以及相应的飞机机型、构型的安全评估结果和运行实际情况进行整理，在公共RNP AR理念基础上推进再深一层的统筹管理，就可形成中国的RNP AR程序设计规范，可以将相应规则和理念向国际民航推广，进而成为ICAO设计规范和审定规则的一部分。本文从必要性、可行性、实施方案、问题和挑战等方面，对我国基于ICAO DOC9905设计规范偏离，建立相应设计规范和管理模式做初步探讨。 

一、相关术语及关键概念 

（一）飞行程序及其设计规范 

飞行程序是机场起飞、着陆与航路飞行的衔接，包括水平路径和垂直剖面，基于机场的地形、空域、导航设施等，根据相应规范进行设计。目前国际上飞行程序设计规范主要有两种：一是国际民航组织（ICAO）的DOC8168第六版^[1]，二是美国联邦航空管理局（FAA）的Order 8260.3D（TERPS）^[2]或Order 8260.58A^[3]。我国目前采用ICAO设计规范。 

（二）RNP AR及其在中国的应用 

飞行程序设计规范注重普适性，其路径的保护区、飞行速度、导航精度最大程度满足型号、性能各异的航空器的运行需要。但在部分机场，由于地形复杂、空域受限，按照常用规范难以设计出合理、高效的飞行程序，需要针对具体实施运行的机型，设计基于性能的飞行程序，而相应的就要对执行该程序的机型、运营人、机组予以特殊授权，即需要授权（AR，Authorization Required）的所需导航性能（RNP，Required Navigation Performance）飞行程序^[4]，称为RNP AR飞行程序。 

相较于美欧平原辽阔的地形，中国的地势更加多变，有大量的地形复杂、运行受限的机场。在民航局飞标司的积极推动和国内外技术单位的支持下，自2005年4月国航在拉萨机场完成国内首次RNP AR试飞至今，中国已有22个机场配备了RNP AR飞行程序，对飞行安全、运行效率、航班正常、飞机商载等方面的提升均发挥了重要作用。 

（三）公共RNP AR飞行程序 

RNP AR飞行程序的广泛应用，催生了公共RNP AR概念，即基于对航空公司额外的审定、验证要求，建立了相对普适的设计规范，形成了ICAO DOC9905^[5]（《Required Navigation Performance Authorization Required (RNP AR) Procedure Design Manual》，即RNP AR程序设计手册）等RNP AR程序设计规范。但对于我国来讲，上述规范仍过多强调了普适性，而未适应中国相关机场的实际情况。我国现有各机场RNP AR程序，均对ICAO DOC9905有所偏离。 

二、RNP AR的中国方案 

RNP AR在中国的应用，最初的尝试、探索也伴随着审慎和保守，但随着应用的日渐广泛和深入，简化管理成为大势所趋。民航局飞行标准司2018年7 月发布了修订版的RNP AR咨询通告《实施要求授权的所需导航性能（RNP AR）飞行程序的适航和运行批准指南》^[6]，明确了公共RNP AR 飞行程序理念及其运行管理模式。该咨询通告在国际标准的基础上，结合国内RNP AR程序设计对ICAO DOC9905设计规范偏离的实际情况，提出了运营人审查、验证、人员训练的简化管理模式。在2018年10 月召开的ICAO第13 届航行大会上，民航局飞标司就此提交工作文件并做了专题介绍，得到了与会代表的关注和ICAO的重视。 

2018年10月，大连机场10号跑道盲降系统（ILS）更新改造期间，RNP AR程序成为仅有的备份飞行程序，为中国大型运输机场RNP AR飞行程序的全面实施开了先河。同时，基于修订版的RNP AR咨询通告，各航空公司与相应地区管理局、监管局紧密配合，短时间内迅速建立了相应RNP AR运行能力，为RNP AR的进一步广泛应用奠定了基础。 

三、建立中国民航特色的飞行程序设计规范 

作为国际民航组织成员国，我国在飞行程序设计上遵守ICAO相关设计规范。RNP AR程序设计规范在国内的不适应，使得RNP AR技术在中国进一步发挥作用存在局限。但是，RNP AR理念在程序设计方面实际上给了中国建立自己程序设计规范的可能性。对各机场RNP AR飞行程序偏离ICAO设计规范DOC9905的项目，以及相应的飞机机型、构型的安全评估结果和运行实际情况进行整理，在公共RNP AR理念基础上实现再深一层的统筹管理，实际上就形成了中国的RNP AR程序设计规范，可以将相应规则和理念向国际民航推广，进而成为ICAO设计规范和审定规则的一部分。以下从必要性、可行性、应用方案、问题和挑战等方面，对我国基于ICAO DOC9905设计规范偏离，建立相应设计规范和管理模式做初步探讨。 

（一）必要性 

1. 飞行程序设计规范的普适化逻辑与中国实际情况不符。ICAO DOC8168等飞行程序设计规范强调对性能各异的各类飞机的运行保护，因而保护区范围大，越障计算保守，这在美国等以平原为主的国家并无问题，而中国各地地形情况差异大，空域限制多，飞行程序设计处处受制。规范不适用导致设计的偏离，而偏离导致需要向航空公司特殊授权（AR）。RNP AR在中国的蓬勃发展正是体现了国际程序设计规范在中国地形复杂机场的不适应。我国西南的青藏高原、云贵高原以及陕北、新疆北部多高山、河谷，机场周边障碍物林立，气象多变，而这些地区通常地面交通不畅，对民航需求较迫切，如林芝、黎平、喀纳斯等。我国中南、东部、东北等地也存在周边地形复杂的机场，因多为旅游胜地，对民航运行效率要求也较高，如黄山、武夷山等。通过制定基于具体航空器性能的RNP AR飞行程序，有效解决了这些机场的运行问题，其中九寨、拉萨等机场已成为国内公共RNP AR运行的典范。2018年我国首个千万级运输机场公共RNP AR飞行程序在大连得到推行，不仅解决了盲降系统改造期间备份程序的问题，还使大连机场10号跑道在磊子山矗立于前的情况下实现对正跑道的进近，比使用偏置的盲降系统操作更加顺畅。空域限制也导致中国一些机场需要RNP AR程序才能实现高效运行，例如深圳机场临近香港，受其空域边界限制，在现有规范下不能实施由南向北的双跑道/三跑道独立平行进近，大大限制了深圳机场的运行容量，目前正在开展公共RNP AR和地基增强系统的研究，推进试点以求破解深圳机场空域限制的困局。 

2. 过度强调普适性的飞行程序设计规范已经不合时宜。ICAO DOC8168飞行程序设计规范大量考虑了低慢小、发动机性能差、导航精度差的航空器运行。飞机导航手段、自动化水平经过几十年的不断更新换代，水平、垂直导航精度和稳定性都已大幅提升，而设计规范还停留在上世纪的理念（ICAO DOC8168第一版颁布于1961年），其各项规则和标准的出处、依据甚至已不可查。当前先进机队的性能得不到发挥，实际是巨大的浪费。 

3. ICAO的《RNP AR程序设计手册》（DOC 9905）并未涵盖所有的RNP AR飞行程序设计条件，实际设计中多有偏离该规范的情况。同时，RNP AR离场和RNP AR一发失效应急程序已在中国广泛应用，而ICAO相关设计规范尚未建立，可以说全部RNP AR离场和RNP AR起飞一发失效应急程序均是对设计规范的偏离。对于这些偏离规范的设计，需要在运营人的运行审定中，针对每一飞机机型、构型，基于正常和应急情况，以飞行运行安全评估（Flight Operational Safety Assessments，即FOSA）的形式进行分析，结合相关验证，以确认其可执行性。RNP AR程序要求大量的航空公司相应工作，尽管在修订版RNP AR咨询通告下发后已得到大幅简化，但相应的飞行运行安全评估、模拟机验证、目视条件下验证及训练工作仍需耗费较多资金、人力和时间。 

4. RNP AR飞行程序符合设计规范，也可能需要进行繁复的飞行运行安全评估。根据ICAO《基于性能导航（PBN）运行审批手册》（DOC 9997 ^[7]），即便飞行程序设计在规范内，对于采用更为严苛的设计标准时，或者在具有特殊挑战或要求的运行环境中采用默认程序设计标准时，也要开展飞行运行安全评估。同时，评估门槛的不明确，评估形式的开放性，使得飞行运行安全评估工作边界模糊。 

（二）可行性 

1. 我国民航有多年的、大量的RNP AR程序应用经验。一是我国22个机场偏离ICAO DOC 9905规范的设计和实施经验，二是针对不同航空器机型、构型，不同航空运营人的大量审定经验和训练管理经验。众多机场和大量运营人的应用实例，实际也形成了一种“规模实力”。这些都为我国建立ICAO DOC 9905规范以外的程序设计和管理体系奠定了基础。 

2. 我国在制度和管理模式方面具有优势。我国民航管理部门具备较强的统筹调动和协调能力，可以充分调动机场、运营人、技术支持单位的力量，推动和理顺以机场为主体的公共RNP AR模式，促进信息、资源的共享，对运营人的审定、验证予以统筹协调，建立行业层面的飞行程序设计规范偏离及相应的运营人RNP AR资格管理方案。 

3. 我国客运运输航空机队新，飞机执行RNP AR程序受限少。我国民航发展起步晚，近年进入快速发展阶段，相应的各航空公司的机队均较新，许多在老旧飞机上需要审慎研究的RNP有关导航和显示功能，都已属标准配置。各机场RNP AR实施的实际经验也证明，符合其偏离设计规范运行要求的，都是国内常见机型。 

4. 我国运输航空与通用航空运行相对隔离。除在个别用于训练的机场，性能低、导航能力差的小航空器在民用运输机场运行均较少。 

5. FAA 一直保持独有的程序设计规范（Order 8260.58），尽管与ICAO的设计规范差异较小，但始终自成体系。与此相应的，航空器和航电厂家也需要基于FAA的审定要求^[8]，保证其产品对于FAA设计规范下飞行程序的可执行性。 

（三）实施方案 

1. 汇总整理ICAO DOC9905规范内的特殊项，减少不必要的飞行运行安全评估。对我国机场RNP AR 飞行程序的设计和应用进行汇总研究，将ICAO DOC9997要求的针对ICAO DOC9905规范内的严苛设计标准（最后进近定位点之后的固定半径转弯至定位点航段、所需导航性能复飞小于1.0、所需导航性能最后进近小于0.3）和具有特殊挑战或要求的运行环境予以整理明确，基于前期的飞行运行安全评估结果，明确要求的具体航空器能力和各机型、构型的符合性，最大程度厘清飞行运行安全评估的门槛和边界。 

2. 从针对飞行程序的飞行运行安全评估转向针对设计规范偏离项、特殊运行限制的评估，在行业管理层面推动分类管理。基于对现有偏离项（例如：不满足OCA/OCH前的最小直线距离要求；150米以下坡度大于3°，150米及以上坡度大于20°；复飞RNP值小于1.0且超出航段长度和转弯限制等）、运行限制和航空公司飞行运行安全评估、模拟机和实地验证结果、实际运行数据的整理研究，成我国民航统一的偏离管理文件。从过去针对每个RNP AR飞行程序和每个飞机机型下分的具体构型之间组合的评估，转变到针对偏离项、特殊运行限制的评估，使飞行程序设计规范和运行审批流程协同发挥作用，使评估结果便于共享和管理，一方面促进飞行运行安全评估、审定验证的简化，另一方面为飞行程序设计提供指导，进而形成新的设计规范。同时，也可推动航空器、航电设备厂家针对我国汇总发布的常见偏离提供符合性声明，以促进相应运行管理和审定工作的进一步理顺，进而推动对ICAO设计规范的调整。 

3. 基于机型选择的前提公布飞行程序，形成一种新的飞行程序使用模式。在制定RNP AR飞行程序前调查航空器使用需求，飞行程序制定过程中对于设计规范偏离的使用充分考虑航空器的可执行性。公布飞行程序的同时，公布设计偏离项、运行限制和可执行的机型、构型列表。后续新增机型、构型由航空公司自行评估符合性并提交报告，经审查，其新增机型、构型可加入公布列表，相当于共享了评估结果。此外，可基于咨询通告《实施要求授权的所需导航性能（RNP AR）飞行程序的适航和运行批准指南》附录5“训练”第4节“针对特定机场RNP AR程序的训练”的实践总结，在公布飞行程序时提供对飞行员训练中特殊要求的指引。以更加合理高效的公共应用理念，促进RNP AR运行管理的简化。 

4. 基于行业的整体统筹，实现RNP AR的遍地开花。RNP AR不仅可用于复杂的地形，还可对飞行程序进一步优化，在有限的空域内实现进离场分离、连续爬升/连续下降等有利举措，大幅提升运行容量、效率和效益。目前国内昆明、深圳等枢纽机场已在推进应用试点，这是后续公共RNP AR继续研究、完善和发展的方向，未来中国或可实现以RNP AR飞行程序为主的运行。 

（四）问题和挑战 

1. 我国的现代民航飞机制造工业仍处于发展建设中，在飞机性能和导航设备的原理、功能方面缺乏技术支撑，相应对于飞行程序设计规范的偏离项研究仅能基于前期的评估、验证结果和运行数据，对于航空器能力符合性的判断仍有诸多困难和不确定性。 

2. 在北斗卫星定位进入民航飞机导航标准及系统前，星基导航仍基于美国的GPS系统，传统地基导航飞行程序仍是有益的备份。 

3. RNP导航基于卫星定位，且RNP AR导航要求更高、保护区更小，尽管已制定和评估了相应应急措施，但卫星定位信号受干扰仍会对运行造成影响。国家、地方政府层面对防止主动干扰卫星定位信号的立法和综合管理，有待进一步推动。 

4. 枢纽机场RNP AR的发展需要做好管制指挥中雷达引导和RNP AR进近的衔接，同时需要在有效控制风险的前提下，对机载导航数据库和飞行计划的更改，给予更多的操作灵活性。 

5. 提高飞行程序的应用效率，就要对飞行程序的执行机型进行相对较严、较细的选择。货运航空多使用老旧飞机，部分机型难以符合RNP AR运行要求，但基于其夜间运行为主的特点，可实施RNP AR和传统方式混合运行。部分中小运输机场同时存在训练飞行等通用航空运行。对于低慢小、导航能力不足的航空器，可区别目视和仪表飞行规则，目视规则下飞行程序提供的是目视条件下的仪表飞行方法，亦可参照执行相应飞行程序路径。 

基于对RNP AR程序运行限制的统筹管理和设计偏离的规范化管理，进一步优化公共RNP AR应用模式，形成中国民航特色的RNP AR飞行程序设计规范和应用方案，既能更好应对我国地形、空域限制的实际情况，也可促进运行效率和效益的提升。本文拟为RNP AR 中国方案的进一步完善和中国飞行程序使用管理模式的优化革新提供一种思路，响应民航局领导“加强对民航国际规则标准的研究，努力把行业自身的规模实力转化为影响和参与民航国际规则标准制定的实力”的要求，积极促进我国RNP AR飞行程序应用优势的进一步发挥，为新时代民航强国建设添砖加瓦。 (李志焘 民航中南地区管理局)

参考文献： 

［1］国际民航组织. 航空器运行-第Ⅱ卷目视和仪表飞行程序设计［S］. 第六版. 2014. 文件8168 

［2］美国联邦航空管理局. United States Standard for Terminal Instrument Procedures (TERPS) ［S］. 第五版. 2018. Order 8260.3D 

［3］美国联邦航空管理局. United States Standard for Performance Based Navigation (PBN) Instrument Procedure Design. 第二版. 2018. Order 8260.58A Change 2 

［4］国际民航组织. 基于性能导航（PBN）手册［S］. 第四版. 2013. 文件9613 

［5］国际民航组织. Required Navigation Performance Authorization Required (RNP AR) Procedure Design Manual［S］. 2009. 文件 9905 

［6］民航局飞行标准司. 实施要求授权的所需导航性能（RNP AR）飞行程序的适航和运行批准指南［S］.第二版. 咨询通告AC-91-FS-2018-05-R1 

［7］国际民航组织. 基于性能导航（PBN）运行审批手册［S］. 第二版. 2015. 文件9997 

［8］美国联邦航空管理局. Approval Guidance for RNP Procedures with AR［S］. 第二版. 2016. Advisory Circular 90-101A Change 1