程序设计基于性能导航飞行程序设计质量评价

摘要 本文重点论述实施PBN程序设计质量评价的必要性，建立质量评价指标，为进一步研究PBN飞行程序质量保证和管理体系提供参考依据。根据飞行程序设计原则，选取安全性、经济性、简便性、环境影响及可持续性为评价准则，分析各准则下包含的质量影响因素并以此构建评价指标，为程序设计提供全面、客观的质量评价标准。本文研究内容可为今后飞行程序设计质量保证体系理论与实践研究提供参考。
关键词 PBN； 质量评价； 评价指标
A 文章编号 1674—6708（2012）76—0074—02
0 引言
基于性能的导航（Performance Based Nigation，PBN）是国际民航组织积极推广的新技术之一，是未来新航行系统的重要组成部分。但我国设计工作起步晚，经验不足，面对日益增长的空中交通流量以及更高的程序设计要求，如何确保并提高我国程序设计质量成为亟待解决的问题。因此，有必要建立一套客观、完整的质量评价体系，本文初步探索建立PBN飞行程序设计质量评价。

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1 我国PBN飞行程序设计存在的问题

飞行程序设计工作是民航机场规划发展以及空域资源利用和开发的基础，更是航空运行安全的保证，我国程序设计工作却存在以下问题。

1.1 任务重

根据国际民航组织要求，2016年，全部机场终端区实施RN—1或RNP—1运行，全部仪表跑道具备RNP进近能力。中国民航“十二五”规划中提出至2015年，我国民用运输机场数量将达到230个[3]，意味未来4年，须对现有及新建机场和仪表跑道完成PBN飞行程序设计，程序设计工作任务巨大。

1.2 难度大

我国民航发展长期忽视空域和机场规划可持续性，导致当前空域结构、航路划设不合理，机场布局和选址不科学，终端区运行容量接近饱和等诸多突出问题。此外我国地形复杂，现有39个特殊机场，在建多个高原和复杂机场。因此，程序结构选择、障碍物处理和规避、航段梯度设置，低温限制及最低运行标准制定都将增大设计难度。

1.3 能力不足

国外程序设计参与者包括程序设计员、管制员、公司飞行机组、签派员及性能分析员，由程序设计和使用者共同参与程序的前期资料收集、方案设计及后期运行维护，以求最优化。但我国程序设计、评审监督主要由设计员凭工作经验完成，设计单位和人员数量有限，设计重点仅停留在符合设计规范的层面，缺乏使用者的参与和沟通，设计中软硬件设施的落后，忽略了程序的经济性、简便性以及长期性等方面要求。

1.4 标准不统一

我国PBN飞行程序设计主要依据《航空器运行第二卷目视和仪表飞行程序设计》，以及《基于性能导航（PBN）手册》。这两部文件属一般性规则，未考虑特殊性问题，因此，造成我国各地区设计单位间设计方法、标准不统

一、这对程序安全可靠性及局方对程序的评审、监管的一致性产生影响。

飞行程序设计应当遵循安全、经济、简便的原则，在确保安全的前提下，达到经济和简便的要求[4]。同时还需对经济效率、简便性、环境影响以及可持续性等进行考虑。

2 PBN飞行程序质量评价

PBN飞行程序设计包含程序制定中考虑的所有事项信息，涵盖数据收集至程序公布的全过程。目前尚无飞行程序设计质量的完整定义，本文将其描述为：PBN飞行程序全过程中，符合规定的有关法规、技术标准，能满足程序使用者所需性能总和。它不仅包括程序设计过程以成果的质量，还包括参与设计活动组织和人员的工作质量。并认为质量评价评价主体根据一定的评价目的和标准采用适当的方法技术对评价客体的价值、质量进行认识评定。
因此，本文以PBN飞行程序设计为研究对象，以保证其质量为目的，发现可能引起质量问题的因素，建立评价指标。

3 PBN飞行程序质量评价指标

3.1 质量评价内容

安全性，在保证前期资料收集的充分、可靠性基础上，以Doc8168及Doc9613中规范和标准为依据，评价航行参数、保护区绘制、障碍物评价、坐标计算以及导航数据库等。
经济性考虑程序的容量，航器运行油耗及性能。
简便性从程序使用者角度，考察进离场是否分离以减少飞行冲突，便于管制员调配；是否便于飞行人员操作及流畅性。
环境影响考虑航空器运行中产生的噪声等级，温室气体排放量。
长期可持续性考察程序是否能适应机场长期发展，当机场流量增长，开辟新航线，扩建或增加跑道时，现有程序的可用性和兼容性，避免程序设计重复性。
上述五个评价内容分别是多层次单因素指标对程序各方面进行定性和定量的评价，各评价内容和指标间相互关联又彼此约束。因此，作为一个系统工程，需再将系统整体作为评价对象，进行综合评价，从而使程序质量整体达到最优化。

3.2 PBN飞行程序设计质量评价指标

评价指标是反应评价内容功能的特定概念和数值，具有综合性和数量性。评价内容需要多个因素组成的多指标评价体系，并组成整体，全面、客观地综合反应研究系统的情况。评价指标的选取是开展质量评价的基础，指标选取时应遵循系统性、科学性、简便性、可测性以及定性、定量相结合的原则，同时各指标间还应当避免相互包含的关系。
由于程序设计过程中对质量影响起到决定性作用的为前期准备和程序设计阶段，同时这两个阶段也是在验证之前设计人员可控、可操作、调整余地较大，较为经济、快捷的阶段。因此根据质量评价内容和准则，以安全性评价为重点，就这两个阶段建立综合质量评价指标。
4 结论
在表1至表5中所建立的评价指标，较为全面、综合的反应了设计中各质量影响因素。所建立的指标体系中既有定性指标，又有定量指标。在实际质量评价过程中，需要进一步确定各定量指标的计算模型，经过数学处理后，作为评价标准，经专家评判和模型计算分析之后。为探索PBN飞行程序设计的质量情况作出较为客观、科学的评价，为提高程序设计质量提供参考和决策依据。
参考文献
王保强.飞行程序设计工作的组织管理和质量管理[J].空中交通理，2002（2）：46—47.
中国民用航空局.中国民航基于性能的导航实施路线图[R]，2009.
[3]中国民用航空局.中国民用航空发展第十二个五年规划[R]，2011.
[4]朱代武，何光勤.目视和仪表飞行程序设计[M].成都：西南交通大学出版社，2004：3.