PBN系列之:了解你的OPMA

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OPMA对什么误差进行监视和告警？B737如何显示RNP中不同类型的误差？NPS如何动态监控ANP、RNP和XTK的关系？

01

OPMA包括什么

我们知道RNP程序和航路要求使用具有机载性能监视和告警（OPMA）的系统。通过该系统飞行人员能够识别运行过程中导航性能是否满足导航规范的要求。

上期谈到过RNP运行中的总系统误差主要包括导航系统误差（NSE）和飞行技术误差（FTE）。导航系统误差是航空器估计位置与实际位置间的区别，而飞行技术误差是飞行人员或自动驾驶保持定义航径的能力。

对于运行来说，我们关心的是两者叠加后的总误差（TSE）。

所以机载性能监视和告警（OPMA）功能至少应该包含一个导航系统误差（NSE）监控和告警算法和一个水平偏差显示用于监控飞行技术误差（FTE）。

02

波音737的NSE监控与告警

导航系统误差（NSE），即飞机位置估计能力。精度越高，飞机导航系统显示的位置与真实飞机位置越接近。（系统显示的各点位置与地表实际位置也越接近。）

导航系统误差大小受到导航源的种类、多少、是否有增强系统等因素影响。

在B737机型中，导航系统误差（NSE）由ANP的大小来表示，ANP利用概率的方法体现精度高低。在95%的情况下，飞机在显示的ANP范围内。



在驾驶舱能监控到ANP值的位置很多，如ND、CDU等。



而当ANP值超过RNP值时，会触发OPMA对于导航系统误差（NSE）的告警功能。告警信息也会在ND和CDU中显示。



以上是OPMA对NSE的监视与告警。

03

波音737的FTE的监控

在波音737型飞机中，使用XTK值表示飞机与系统显示航径的水平偏差。即飞行技术误差（FTE）

飞行技术误差和航空器控制方法等因素有关。

在ND和CDU上，飞行员可对飞行技术误差进行监视。





要注意，过大的侧向偏差XTK并不会在ND和CDU上产生机组警报。飞行技术误差是通过程序设计让飞行员自主监控。

这也就是为什么程序中飞RNP APCH时飞行员需对超限的XTK进行喊话或修正。

04

导航性能刻度（NPS）

那有没有一个东西既能监控导航系统误差NSE，也能监控飞行技术误差FTE呢。这就是后来飞机PFD上出现的NPS。

通过NPS，机组可以动态监控ANP、RNP和飞行轨迹偏差之间的关系。





NPS偏离刻度表示当前FMC的横向RNP，而白色动态横条是动态的ANP值。当ANP等于RNP时，左右白条在刻度中央“易北河会师”。

我用红框框起来的中间部分是飞行技术误差，洋红三角和中间白杆的关系可显示飞机偏离系统航径的多少。

这两者结合显示，就可以体现出总误差。举个例子，如下图所示：





ANP两侧的动态白色横条离得越远，说明ANP越小，导航系统误差NSE小。则留给中间洋红色三角的活动范围越大，即允许的飞行技术误差FTE越大。

当洋红色三角侵入了白色横条一定时间后，白色横条会变琥珀色同时洋红三角形闪烁，表示导航系统误差NSE和飞行技术误差FTE的叠加使得总误差TSE可能差达到了RNP值。

如图5所示，虽然飞机横向偏离并没有超过RNP刻度，但由于较高的ANP值，导致总误差有可能超过RNP值。

时间不早了，先聊到这。

参考资料：

ICAO 9613PBN手册

Lateral And Vertical Navigtion Dev Displays

深航 B737 FCOM