一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法

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一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法
申请号	CN202210667307.1	申请日	2022-06-14	公开(公告)号	CN115047897A	公开(公告)日	2022-09-13
申请人	中国民用航空飞行学院;			发明人	赵赶超; 雷晶晶; 向小军; 王亮; 闫东峰; 段铁城; 张林; 张小强;
摘要	本发明公开了一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，解决了通用航空器在飞行过程中不能做到全空域仪表飞行的导航而导致通用航空器不能够很好的控制飞行和升降的问题，本发明包括步骤1)采集已有机场内外周围的数据；步骤2)通用航空器的GNGP软件检测驱动通用航空器运行能力；步骤3)将步骤1)和步骤2)融合，通用航空器的GNGP软件生成卫星导航的飞行‑离场保护区程序；步骤4)GNGP软件生成具有卫星导航飞行‑进近保护区程序；步骤5)最后GNGP软件生成使通用航空器飞行和着陆的保护区程序，本发明具有通用航空器GNGP软件程序生成以及导航的控制，使通用航空的升降以及飞行区域被限定，通用航空在升降和飞行过程中能够在设定的区域范围内运行的优点。
权利要求	1.一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)根据已经建好了的机场采集所述机场内部和机场外部周围的数据；步骤2)在通用航空器上安装GNGP软件，检测通用航空器上装有的机载设备在所述GNGP软件的驱动下的运行能力；步骤3)设计卫星导航的飞行‑离场保护区的程序,其中,卫星导航飞行‑离场保护区程序是按照直线‑离场目视航段、机动‑离场目视航段、目视飞行规则‑离场目视航段以及离场飞行的步骤依次设计；步骤4)设计卫星导航的飞行‑进近保护区程序，其中,卫星导航飞行‑进近保护区程序是按照起始进近航段、中间进近航段、最后进近航段、复飞航段、直线‑进近目视航段、机动‑进近目视航段以及目视飞行规则‑进近目视航段的步骤依次设计；步骤5)根据步骤3)和4)中设计的程序安装在GNGP软件上,最后在GNGP软件上形成了对通用航空器在卫星导航作用下的飞行和着陆保护区的划设程序，输出所述飞行和着陆保护区的程序。 2.根据权利要求1所述的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，其特征在于，在步骤1)中，按照如下的步骤顺序采集所述机场内的数据：1.1采集所述机场的基准点；1.2采集机场的长、宽、坡度和机场两端的标高；1.3机场内的导航台方位；1.4机场10年以内的气象资料；1.5以机场基准点为中心，采集机场周围的障碍物信息。 3.根据权利要求1所述的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，其特征在于，在步骤2)中，按照如下步骤进行：2.1评估通用航空器上的机载设备使用GNGP软件程序飞行的能力；2.2根据步骤2.1对评估的机载设备能力进行获取来选择适合通用航空器运行全过程导航的导航精度。 4.根据权利要求1所述的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，其特征在于,在步骤3)中，将步骤1)的数据融合到步骤2)中并按照如下步骤生成卫星导航的飞行‑离场保护区程序：3.1生成直线‑离场目视航段程序；3.2生成机动‑离场目视航段程序；3.3生成目视飞行规则‑离场目视航段程序；3.4生成离场飞行程序；所述离场程序由一个目视航段后紧跟一个仪表航段组成，离场的目视航段起始于通用航空机场或着陆位置，结束于起始离场定位点，高度不低于起始离场定位点的最低飞越高度，最低飞越高度为航空器按照设计的最小爬升梯度飞越障碍物的高度加逐渐增加的最小超障余度，最小超障余度在离场末端为0，向飞行方向按水平距离的0.8％递增，目视航段是直线目视航段或机动目视航段。 5.根据权利要求4述的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，其特征在于,在步骤3.1中，航段设计最小长度：直线‑离场目视航段长度应该从机场或着陆位置的安全区外边界量至起始离场定位点，从而确定起始离场定位点。航段设计梯度：为了使通用航空器能够在航段设计长度内满足基本越过障碍物的要求，航段设计梯度大于或等于5％。航段障碍物鉴别面：根据航段设计梯度，设计一个用来保护通用航空器爬升越障的目视航段障碍物鉴别面，该面对称于从机场或着陆位置至起始离场定位点的直线航迹，起始点与机场或着陆位置安全区边界处的直线目视航段航迹相垂直，起始处的区域半宽是在0‑ 45米范围内，并且该区域以每隔15°进行扩展，直至连接到仪表航段保护区,目视航段障碍物鉴别面起始于机场或着陆位置标高，上升至低于起始离场定位点大于30米的超障高度。 6.根据权利要求5述的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，其特征在于,经过评估，若步骤3.1中的障碍物超高，直线离场无法超越障碍物，则选择让通用航空器飞向另外一个便于超越障碍物的方向，然后机动飞行至起始离场定位点；机动目视航段保护：飞行员沿不是直接指向起始离场定位点的方向起飞，而是机动目视至起始离场定位点处加入起始仪表航段，该机动目视由一个倾斜的初始目视超障面和一个目视障碍物鉴别面保护。 7.根据权利要求6述的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，其特征在于,所述3.1和3.2步骤的离场方式，设计为“目视飞行规则条件下实施”指令的离场目视航段；步骤3.1、3.2和3.3的离场目视航段结束后，紧接着为3.4的离场仪表航段，所述离场仪表航段从目视航段向仪表航段的过渡发生在起始离场定位点，并要求在起始离场定位点处，将目视航段的准则与适用的基于性能的导航保护区相融合。 8.根据权利要求1述的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，其特征在于,根据实际运行规律，通用航空器离场之后，就生成所述步骤4)的飞行‑进近保护区程序，包括如下步骤： 4.1起始进近航段：为了与步骤3)中的离场航段有效的融合； 4.2中间进近航段：为了与步骤4.1中的起始进近航段有效的融合； 4.3最后进近航段：为了与步骤4.2中的中间进近航段有效的融合； 4.4复飞航段：若飞行员驾驶航空器无法在复飞点建立可靠的目视参考，为了与步骤 4.3中的最后进近航段有效的融合； 4.5直线‑进近目视航段：若飞行员驾驶航空器在复飞点建立了可靠的目视参考，则无需步骤4.4，为了与步骤4.3中的最后进近航段有效的融合； 4.6机动‑进近目视航段：是步骤4.1至步骤4.5的航段结束之后，围绕机场或着陆位置开展机动飞行进行着陆，飞行员驾驶飞机向一个不是直接来自于复飞点方向着陆，后跟机动目视航段的进近程序的超障高等于或超过机场/着陆位置标高的90米； 4.7目视飞行规则‑进近目视航段：当步骤4.5和步骤4.6的进近目视航段设计为“目视飞行规则条件下实施”的进近程序，所述程序在目视航段没有障碍物保护，当从复飞点飞至机场或着陆位置时，飞行员应该遵守目视飞行规则发现和避开障碍物，为帮助飞行员在复飞点由仪表飞行规则向目视飞行规则过渡，应该在航图上做一个目视插图，目视插图是以复飞点为中心并描绘出通用航空器飞行至复飞点的航迹。 9.根据权利要求1所述的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，其特征在于，在步骤5)中，将所述步骤1)至步骤4)中的信息在GNGP软件中生成，卫星导航的通用航空器的GNGP软件自行生成通用航空器的飞行和着陆保护区的结构和运行特点，绘制保护区。 10.根据权利要求9所述的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，其特征在于，在步骤5)中，使用AutoCAD软件，输出所述保护区。
说明书全文	一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种卫星导航来保护航空器飞行的技术领域，具体的是涉及一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法。背景技术 [0002] 通用机场建设有助力我国通航(通用航空)的大发展。直升机作为通用航空器中的重要成员，其作用日渐凸显。直升机相比固定翼飞机能够实现超低空悬停作业、垂直起降及灵活机动等特点，这使直升机在应急救援，森林防火，空中摄影等方面有着不可替代的作用。受民航局引进航空器由审批制改为备案制等良好政策影响，预计未来我国通用飞机的机队规模还将持续快速增长,尤其是直升机这类航空器，因其有飞行场地要求较低，航空器可飞性更强，航迹更加灵活等特点，势必在通航大发展中能看见越来越多的直升机的身影，但直升机多用于挑战较为复杂的地形和恶劣的环境，同时面临着各式不同的飞行任务，由此带来的飞行风险和安全问题不容小觑。 [0003] (1)通用航空器运行环境通常比较恶劣 [0004] 大型商业运输飞机的起降有固定的运行空域和航线，飞机飞行高度较高，可以实现点对点飞行，并能够随时接受空中交通管制；而可供通用类飞机使用的空域极为紧张，其多在野外起降，在山区、林区、城镇上空飞行，飞行空域不受控制，受地形地物、高大建筑、各种塔架及低空复杂多变的气象条件的影响大，并且承担的运输、救生、吊挂、巡逻等任务操作复杂、难度高，也会造成较高的事故率。 [0005] (2)通用航空机场基础设施差 [0006] “通用航空机场”是指专门为民航的“通用航空”飞行任务起降的机场。民航的通用航空飞行任务是专门特指除旅客运输和货物运输以外的其他飞行任务，比如景点游客观光、空中表演、空中航拍、空中测绘、播撒农药等特殊飞行任务。执行通用航空飞行任务的飞行器大都是小型飞机、轻型飞机、直升机等，所以“通用机场”的跑道灯光、导航设施往往都比较简陋，“通用机场”的净空环境往往也比较差，根本不具备任何大型民航飞机的起降。 [0007] (3)通用航空器大多不具备仪表飞行能力 [0008] 大多数通用航空器不是从事定期载客运输，相比大型定期载客飞机，其机载设备较为简单，不能完成仪表导航飞行，也不具备全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)能力，即不具备仪表飞行能力，只能按照目视飞行规则(Visual Flight Rules,VFR)运行，无法实现云上或者全天候运行。 [0009] 为了使通用航空器飞的更高更远更安全，仪表飞行的比例也将逐步增加，而传统意义的仪表飞行，是依靠地面如NDB、VOR或ILS等传感器和指针实现导航，这种实现方式对地面设备的要求很高，无法做到全空域仪表飞行。发明内容 [0010] 本发明所要解决的技术问题是：现有的通用航空器在飞行过程中不能做到全空域仪表飞行的导航而导致通用航空器不能够很好的控制飞行和升降的问题，本发明提供了解决上述问题的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法。 [0011] 本发明通过下述技术方案实现： [0012] 一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，包括如下步骤： [0013] 步骤1)根据已经建好了的机场采集所述机场内部和机场外部周围的数据； [0014] 步骤2)在通用航空器上安装GNGP软件，检测通用航空器上装有的机载设备在所述GNGP软件的驱动下的运行能力； [0015] 步骤3)设计卫星导航的飞行‑离场保护区的程序,其中,卫星导航飞行‑离场保护区程序是按照直线‑离场目视航段、机动‑离场目视航段、目视飞行规则‑离场目视航段以及离场飞行的步骤依次设计； [0016] 步骤4)设计卫星导航的飞行‑进近保护区程序，其中,卫星导航飞行‑进近保护区程序是按照起始进近航段、中间进近航段、最后进近航段、复飞航段、直线‑进近目视航段、机动‑进近目视航段以及目视飞行规则‑进近目视航段的步骤依次设计； [0017] 步骤5)根据步骤3)和4)中设计的程序安装在GNGP软件上,最后在GNGP软件上形成了对通用航空器在卫星导航作用下的飞行和着陆保护区的划设程序，输出所述飞行和着陆保护区的程序。 [0018] 进一步说明，在步骤1)中，按照如下的步骤顺序采集所述机场内的数据：1.1采集所述机场的基准点；1.2采集机场的长、宽、坡度和机场两端的标高；1.3机场内的导航台方位；1.4机场10年内的气象资料；1.5以机场基准点为中心，方圆30公里的障碍物信息。 [0019] 进一步说明，在步骤2)中，按照如下步骤进行：2.1评估通用航空器上的机载设备使用GNGP软件程序飞行的能力；2.2根据步骤2.1对评估的机载设备能力进行获取来选择适合通用航空器运行全过程导航的导航精度。 [0020] 进一步说明,在步骤3)中，将步骤1)的数据融合到步骤2)中并按照如下步骤生成卫星导航的飞行‑离场保护区程序：3.1生成直线‑离场目视航段程序；3.2生成机动‑离场目视航段；程序3.3生成目视飞行规则‑离场目视航段程序；3.4生成离场飞行程序。 [0021] 进一步说明,在步骤3.1中，航段设计最小长度：直线‑离场目视航段长度应该从机场或着陆位置的安全区外边界量至起始离场定位点，从而确定起始离场定位点。 [0022] 航段设计梯度：为了使通用航空器能够在航段设计长度内满足基本越过障碍物的要求，航段设计梯度不得小于5％。 [0023] 航段障碍物鉴别面：根据航段设计梯度，设计一个用来保护通用航空器爬升越障的目视航段障碍物鉴别面，该面对称于从机场或着陆位置至起始离场定位点的直线航迹，起始点与机场或着陆位置安全区边界处的直线目视航段航迹相垂直，起始处的区域半宽是45米，并且该区域以15°扩展，直至连接到仪表航段保护区,目视航段障碍物鉴别面起始于机场或着陆位置标高，上升至低于起始离场定位点最低超障高度30米处。 [0024] 进一步说明,经过评估，若步骤3.1中的障碍物超高，直线离场无法超越障碍物，则选择让通用航空器飞向另外一个便于超越障碍物的方向，然后机动飞行至起始离场定位点； [0025] 机动目视航段保护：飞行员沿不是直接指向起始离场定位点的方向起飞，而是机动目视至起始离场定位点处加入起始仪表航段，该机动目视由一个倾斜的初始目视超障面和一个目视障碍物鉴别面保护。 [0026] 进一步说明,所述3.1和3.2步骤的离场方式，设计为“目视飞行规则条件下实施”指令的离场目视航段，这种航段只能依靠飞行员按照目视规则来避开障碍物，当从机场或着陆位置飞至起始离场定位点，过起始离场定位点应该不低于起始离场定位点最低飞越高的高度时，飞行员应该使用目视飞行规则来看见和避开障碍物； [0027] 步骤3.1、3.2和3.3的离场目视航段结束后，紧接着为3.4的离场仪表航段，所述离场仪表航段从目视航段向仪表航段的过渡发生在起始离场定位点，并要求在起始离场定位点处，将目视航段的准则与适用的基于性能的导航保护区相融合。 [0028] 进一步说明,根据实际运行规律，通用航空器离场之后，就生成所述步骤4)的飞行‑进近保护区程序，包括如下步骤： [0029] 4.1起始进近航段：为了与步骤3)中的离场航段有效的融合； [0030] 4.2中间进近航段：为了与步骤4.1中的起始进近航段有效的融合； [0031] 4.3最后进近航段：为了与步骤4.2中的中间进近航段有效的融合； [0032] 4.4复飞航段：若飞行员驾驶航空器无法在复飞点建立可靠的目视参考，为了与步骤4.3中的最后进近航段有效的融合； [0033] 4.5直线‑进近目视航段：若飞行员驾驶航空器在复飞点建立了可靠的目视参考，则无需步骤4.4，为了与步骤4.3中的最后进近航段有效的融合； [0034] 4.6机动‑进近目视航段：是步骤4.1至步骤4.5的航段结束之后，围绕机场或着陆位置开展机动飞行进行着陆，飞行员驾驶飞机向一个不是直接来自于复飞点方向着陆，后跟机动目视航段的进近程序的超障高不应该低于机场/着陆位置标高之上90米； [0035] 4.7目视飞行规则‑进近目视航段：当步骤4.5和步骤4.6的进近目视航段设计为“目视飞行规则条件下实施”的进近程序，所述程序在目视航段没有障碍物保护，当从复飞点飞至机场或着陆位置时，飞行员应该遵守目视飞行规则发现和避开障碍物，为帮助飞行员在复飞点由仪表飞行规则向目视飞行规则过渡，应该在航图上做一个目视插图，目视插图是以复飞点为中心并描绘出通用航空器飞行至复飞点的航迹。 [0036] 进一步说明，在步骤5)中，将所述步骤1)至步骤4)中的信息在GNGP软件中生成，卫星导航的通用航空器的GNGP软件自行生成通用航空器的飞行和着陆保护区的结构和运行特点，绘制保护区。 [0037] 进一步说明，在步骤5)中，使用AutoCAD软件，输出所述保护区。 [0038] 本发明具有如下的优点和有益效果： [0039] 1、本发明的步骤1)‑步骤4)是采集通用航空器的机场及机场运行环境、测试通用航空器的机载设备能力、设计卫星导航的通用航空飞行‑离场程序的保护区以及设计卫星导航的通用航空飞行‑进近程序的保护区，通过步骤1‑2)对GNGP软件的运行环境和设备进行测试后,步骤3‑4)是对卫星导航的飞行‑离场保护区和卫星导航的飞行‑进近保护区的程序步骤进行设计并将设计好的两保护区步骤程序安装在GNGP软件上,GNGP软件最后生成以导航来监控通用航空器的升降以及飞行的区域划分程序。 [0040] 2、本发明实现了通用航空器在无需增加地面导航设施，就可以进行仪表飞行，填补了基于导航的通用航空仪表飞行空白；为通用航空设计了航线保护区，包括离场、进近、复飞和着陆，降低通用航空运行风险；规划航迹飞行，优化了空域结构，增加了空域容量。 [0041] 3、本发明随着航行新技术的发展，基于卫星等导航源的导航方式正在快速普及，基于卫星导航的通用航空器的GNGP飞行程序应运而生，它可以提供直观精确的“地图导航”方式，有效增强飞行员的航空器位置情景意识，实现全空域仪表导航，减轻飞行员负担，有效提升通航安全水平。 [0042] 4、本发明基于卫星导航的通用航空飞行程序可以理解为使用GNSS(含北斗卫星导航)技术，用于通用航空器运行领域的专属一套飞行程序，该程序的设计依据是以基于性能的导航飞行程序设计为基础，经相关修正后的设计准则，可理解为该程序就是基于性能的导航在通用航空领域的延伸。 [0043] 5、本发明使用卫星导航的通用航空器的飞行程序可以在不增加地面导航设施的基础上，降低原有的标准运行，可以降低机场导航设备的维护费用，增加通用航空器全天候运行的能力。 [0044] 6、本发明的通用航空器通过GNGP软件生成了通用航空的飞行‑离场程序的保护区，提高了导航和监控通用航空器的飞行以及着陆区域。 [0045] 7、本发明的通用航空通过GNGP软件生成了通用航空的飞行‑进近(场)程序保护区，提高了导航和监控通用航空的飞行区域以及起升区域。 [0046] 8、本发明通过步骤1)‑步骤5)的软件程序设计，减少了通用航空器飞行的安全事故，限定了通用航空的起降和飞行区域，保证了通用航空只能在程序设定的区域范围内运行并且在运行过程中有运行精度的控制。附图说明 [0047] 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定，在附图中： [0048] 图1为本发明以机场基准点为中心，方圆30公里的障碍物的收集信息图； [0049] 图2为本发明的航段障碍物鉴别面生成示意图； [0050] 图3为本发明的航段障碍物评估生成示意图； [0051] 图4为本发明的转弯机动区示意图； [0052] 图5为本发明的控制障碍物导致“机动区”目视航段的缩减示意图； [0053] 图6为本发明对确定的起飞爬升面中心线，水平障碍物鉴别面机动目视航段示意图； [0054] 图7为本发明初始起飞能以全向方式完成，水平障碍物鉴别面机动目视航段示意图； [0055] 图8为本发明的起始、中间和最后进近航段示意图； [0056] 图9为本发明的航段衔接处的融合‑最后进近定位点示意图； [0057] 图10为本发明的中间、最后进近航段保护区示意图； [0058] 图11为本发明的直线航段保护区的主区和副区示意图； [0059] 图12为本发明的进近直线目视段‑倾斜+水平OCS示意图； [0060] 图13为本发明的机动区示意图； [0061] 图14为本发明障碍物鉴别面示意图； [0062] 图15为本发明生成离场飞行程序公布示意图； [0063] 图16为本发明生成进场飞行程序公布示意图。具体实施方式 [0064] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。 [0065] 实施例1 [0066] 一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法，包括如下步骤： [0067] 步骤1)根据已经建好了的机场采集所述机场内部和机场外部周围的数据； [0068] 步骤2)在通用航空器上安装GNGP软件，检测通用航空器上装有的机载设备在所述GNGP软件的驱动下的运行能力(主要是用GNGP软件检测通用航空器在GNGP软件作用下的导航和飞行的运行能力和情况)； [0069] 步骤3)设计卫星导航的飞行‑离场保护区的程序,其中,卫星导航飞行‑离场保护区程序是按照直线‑离场目视航段、机动‑离场目视航段、目视飞行规则‑离场目视航段以及离场飞行的步骤依次设计； [0070] 步骤4)设计卫星导航的飞行‑进近保护区程序，其中,卫星导航飞行‑进近保护区程序是按照起始进近航段、中间进近航段、最后进近航段、复飞航段、直线‑进近目视航段、机动‑进近目视航段以及目视飞行规则‑进近目视航段的步骤依次设计； [0071] 步骤5)根据步骤3)和4)中设计的程序安装在GNGP软件上,最后在GNGP软件上形成了对通用航空器在卫星导航作用下的飞行和着陆保护区的划设程序，输出所述飞行和着陆保护区的程序。 [0072] 实施例2 [0073] 本实施例是对上述实施例的进一步细化，具体包括如下步骤： [0074] 步骤1)根据已经建好了的机场采集所述机场内部和机场外部周围的数据； [0075] 1.1采集机场基准点； [0076] 1.2采集机场跑道长、宽、坡度以及机场两端标高； [0077] 1.3采集机场的导航台方位； [0078] 1.4收集近10年的气象资料； [0079] 1.5以机场基准点为中心，采集机场方圆30公里的障碍物信息； [0080] 步骤2)在通用航空器上安装GNGP软件，检测通用航空器上装有的机载设备在所述GNGP软件的驱动下的运行能力； [0081] 2.1评估通用航空器使用GNGP飞行程序的能力； [0082] 2.2对通用航空器选择合适的运行导航精度； [0083] 步骤3)将所述步骤1)中采集的数据装载到所述步骤2)中的GNGP软件内，通用航空器上的GNGP软件自行的生成具有卫星导航的飞行‑离场保护区程序； [0084] 3.1生成直线‑离场目视航段程序； [0085] 3.2生成机动‑离场目视航段程序； [0086] 3.3生成目视飞行规则‑离场目视航段程序； [0087] 3.4生成离场飞行程序； [0088] 步骤4)经过步骤3)后，所述通用航空器上的GNGP软件自行的生成具有卫星导航飞行‑进近保护区程序； [0089] 4.1生成起始进近航段程序； [0090] 4.2生成中间进近航段程序； [0091] 4.3生成最后进近航段程序； [0092] 4.4生成复飞航段程序； [0093] 4.5生成直线‑进近目视航段程序； [0094] 4.6生成机动‑进近目视航段程序； [0095] 4.7生成目视飞行规则‑进近目视航段程序； [0096] 4.8生成进近飞行程序； [0097] 步骤5)根据上述的步骤，最后通用航空器上的GNGP软件自行生成了对通用航空器在卫星导航的作用下飞行和着陆的保护区程序，再输出所述保护区程序。 [0098] 实施例3 [0099] 本实施例是对实施例1‑2的一种基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序保护区划设方法进行了详细和具体的说明。 [0100] 1)采集机场及机场运行环境相关数据 [0101] 1.1采集机场基准点 [0102] 需要确定机场基准点，基准点应处于机场现有和近远期规划的所有跑道的几何中心或者是所有跑道中作为主起降跑道中线的中点，使用84坐标系表示，精确到秒，将机场基准点输入到“飞行程序设计软件(GNGP软件)”中。 [0103] 1.2采集机场跑道长、宽、坡度和机场两端标高 [0104] 对于已经投入运行的通用机场，根据国家公布的机场使用细则，查询机场跑道长、宽、坡度、两端标高；对于未投入运行或新建的通用机场，根据具备国家认可资质的测绘单位测量出来的数据，查询机场跑道长、宽、坡度、两端标高。 [0105] 1.3采集通讯导航设施方位(导航台方位) [0106] 根据机场公布的“机场使用细则”，确定起降机场本场内的陆空通讯方式、陆空监视手段、导航台方位信息，导航台类别，将通讯导航设施信息输入“飞行程序设计软件”中。 [0107] 1.4收集近10年的气象资料 [0108] 根据国家发布的可公开使用的“航行资料汇编”和机场公布的“机场使用细则”，获取机场年平均气温、最热月日最高气温的月平均值、年极端最高气温、年极端最低气温、年平均降雨天数、年平均降雨量、年平均积雪天数、年平均雾日天数、大风、雷暴等恶劣天气出现的频次、能见度、年平均气压、年平均相对湿度、主导风向及频率，将主要影响航空器运行的气象数据信息输入“飞行程序设计软件”中。 [0109] 1.5采集以机场基准点为中心，机场方圆30公里周围的障碍物信息 [0110] 使用非涉密的1:50000和1:100000数字地形图获取以机场基准点为中心，方圆30公里的障碍物信息。障碍物信息应包括障碍物类型、障碍物高程、障碍物若为山区障碍物，需考虑15m树高。将障碍物相对于机场基准点的方位信息和障碍物高程信息输入“飞行程序设计软件”中(见图1所示)。 [0111] 2)获取通用航空器的机载设备能力 [0112] 2.1评估通用航空器使用GNGP飞行程序的能力 [0113] 将上述步骤1中采集的机场及机场运行环境相关数据输入到机载航电设备中，通用航空器因为其成本较低，机载导航设备的能力差异较大，需要在航空器的飞机系统手册中获取与航空器机载设备能力有关的信息，信息包括航空器的最大起飞重量、航空器最大允许的爬升梯度、航空器最大允许的下降梯度、飞管计算机系统、导航信号接受种类、导航数据库的装载。 [0114] 2.2选择合适的运行导航精度 [0115] 根据步骤2.1中获取的机载设备能力，选择适合该通用航空器运行全过程的导航精度。 [0116] 3)软件生成卫星导航的通用航空GNGP飞行程序‑离场程序保护区 [0117] 将本实施例中的步骤1和步骤2中的数据信息进行融合到GNGP软件中，选取最容易避开障碍物的离场方向，GNGP离场程序由一个目视航段后紧跟一个仪表航段组成。离场的目视航段起始于通用航空机场或着陆位置，结束于起始离场定位点(IDF)，高度不低于起始离场定位点的最低飞越高度(IDF MCA)，最低飞越高度为航空器按照设计的最小爬升梯度飞越障碍物的高度加逐渐增加的最小超障余度(MOC)，最小超障余度在离场末端为0，然后向飞行方向按水平距离的0.8％递增。目视航段可以是直线目视航段(目视航段是直接从机场或着陆位置至起始离场定位点(IDF))或机动目视航段(初始起飞方向不是直接指向起始离场定位点(IDF))。 [0118] 3.1生成直线‑离场目视航段 [0119] 航段设计最小长度：直线离场目视航段长度应该从机场或着陆位置的安全区外边界量至起始离场定位点(IDF)，根据国际民航组织空中航行服务程序之航空器运行第二卷“目视和仪表飞行程序设计”标准，最小长度应该是1482米，从而确定起始离场定位点(IDF)。 [0120] 航段设计梯度：为了使航空器能够在航段设计长度内满足基本越过障碍物的要求，航段设计梯度不得小于5％。 [0121] 航段障碍物鉴别面(OIS)：根据航段设计梯度，设计一个用来保护航空器爬升越障的目视航段障碍物鉴别面，该面对称于从机场或着陆位置至起始离场定位点(IDF)的直线航迹，起始点与机场或着陆位置安全区边界处的直线目视航段航迹相垂直，起始处的区域半宽是45米，并且该区域以15°扩展，直至连接到仪表航段保护区(见图2)。目视航段障碍物鉴别面(OIS)起始于机场或着陆位置标高，上升至低于起始离场定位点最低超障高度30米处。 [0122] 障碍物评估：将设计好的障碍物鉴别面与步骤1中的障碍物信息融合，判断障碍物是否突破了该保护面。任何穿透目视航段障碍物鉴别面(OIS)的障碍物都应该标识和照明。也可以增加航段设计梯度以越过目视航段内的控制障碍物。可以通过调整障碍物穿透目视航段障碍物鉴别面(OIS)计算越过障碍物的最小目视航段爬升梯度。确保“调整”后的障碍物穿透目视航段障碍物鉴别面(OIS)能够超越所有的障碍物，并在最低飞越高度减去30米的高度改平飞，并保持高度直至起始离场定位点(IDF)的障碍物穿透目视航段障碍物鉴别面(OIS)的起始处。最低超障梯度的建立则是连接其起始处与目视航段障碍物鉴别面(OIS)变成水平的相同纵向航迹位置(见图3)。 [0123] 3.2生成机动‑离场目视航段 [0124] 经过评估，若步骤3.1中的障碍物超高，直线离场无法超越障碍物，则选择让航空器飞向另外一个便于超越障碍物的方向，然后机动飞行至起始离场定位点。机动目视航段保护：飞行员沿不是直接指向起始离场定位点的方向起飞，而是机动目视至起始离场定位点处加入起始仪表航段，该机动目视由一个倾斜的初始目视超障面和一个目视障碍物鉴别面保护。依据为国际民航组织空中航行服务程序之航空器运行第二卷“目视和仪表飞行程序设计”标准。 [0125] 倾斜起始目视超障面：根据步骤3.1中的航段设计梯度，设计一个用来保护航空器爬升越障的目视航段倾斜起始目视超障面，该面对称对正于起飞爬升面的中心线，起始于机场或着陆位置安全区(SA)的外边界，起始宽度与安全区宽度相同，外边界的扩张从位于安全区边界的起始处开始，对称于起飞爬升面的中心线，直至总的最大宽度为120m，在该点处的外边界平行于中心线。对于只供白天运行的，扩张是10％，对于晚上运行的，扩张增加至15％。起始标高等于机场或着陆位置标高，通常从机场或着陆位置标高按12.5％的倾斜度到达机场或着陆位置标高之上152m的点。 [0126] 机动区：根据航空器的飞行性能，需设计一个满足基本越障要求的机动飞行保护区。飞行员驾驶航空器在起飞爬升面的中心线上开始爬升，在向起始离场定位点处机动前到达如下两个高度中的较高者：1)起始离场定位点最低飞越高的一半；2)在机场/着陆位置标高之上90m。而后，航空器继续爬升并加速，以在不低于起始离场定位点最低飞越高飞越起始离场定位点。机动区表示所有起始于起始离场定位点的线连接至对正对称于起飞爬升面中心线的“转弯区”(见图4)。“转弯区”是通过起飞爬升面中心线两侧各一个角度α(考虑右转弯和左转弯)和半径r来确定。如果控制障碍物位于机场或着陆位置附近，“机动区”的尺寸可以减小。在这种情况下，在起始爬升后禁止从某一个转弯方向加入IDF。因此“转弯区”只规定在起飞爬升面中心线的单侧(参见图5)。 [0127] 机动区半径r：如果起始离场定位点最低飞越高等于或小于机场/着陆位置标高之上183米，转弯区半径恒定等于1482米；如果起始离场定位点最低飞越高高于机场/着陆位置标高之上183米，从183米之上每增加30米，转弯区半径线性增加185米。 [0128] 机动区角度α：如果起始离场定位点最低飞越高等于或小于机场/着陆位置标高之上183米，转弯区角度恒定等于50°；如果程序的起始离场定位点最低飞越高高于机场/着陆位置标高之上183米且等于或小于机场/着陆位置标高之上304米，183米之上转弯区角度线性减小，每增加30米减小5°；如果程序的起始离场定位点最低飞越高高机场/着陆位置标高之上304米，转弯区角度恒定等于30°。 [0129] 目视障碍物鉴别面：根据步骤3.1中的航段设计梯度，设计一个用来保护航空器爬升越障的目视航段障碍物鉴别面，该面由“机动区”加上一个等于741米或0.4海里的缓冲区来确定(参见图6)。如果起始起飞可以以全向的方式进行，目视障碍物鉴别面是一个对正对称于机场基准点与起始离场定位点之间航线的面，与一个以起始离场定位点为中心，半径等于741米或0.4海里的圆，和一个以机场基准点为中心，半径等于(r+附加缓冲值)的圆相切(见图7)。“机动区”障碍物应该低于在向起始离场定位点机动飞行之前的初始爬升的最低高度之下46米以上。穿透障碍物鉴别面的障碍物应该绘制在航图上。 [0130] 机动目视航段长度：从机场基准点至起始离场定位点的最小距离是1480米。 [0131] 3.3生成目视飞行规则‑离场目视航段 [0132] 当3.1和3.2步骤的离场方式不满足设计要求时，可以设计“目视飞行规则条件下实施”指令的离场目视航段，这种航段只能依靠飞行员按照目视规则来避开障碍物。当从机场或着陆位置飞至起始离场定位点，过起始离场定位点应该不低于起始离场定位点最低飞越高的高度时，飞行员应该使用目视飞行规则来看见和避开障碍物。 [0133] 3.4生成离场仪表航段 [0134] 步骤3.1、3.2和3.3的离场目视航段结束后，紧接着为离场仪表航段，该航段从目视航段向仪表航段的过渡发生在起始离场定位点，并要求在起始离场定位点处，依据国际民航组织9613号文件规定，将目视航段的准则与适用的基于性能的导航保护区相融合。 [0135] 程序设计梯度(PDG)：为了使航空器能够在后续飞行时满足运行安全需要并建立稳定的飞行姿态，标准程序设计梯度是5.0％，起始于起始离场定位点最低飞越高。当离场仪表航段存在多个程序设计梯度时，离场中后续梯度应该等于或小于前一航段的程序设计梯度。 [0136] 最小超障余度(MOC)：步骤1中的障碍物信息输入飞行程序设计软件，可以得出在最早起始离场定位点和起始离场定位点之间，最小超障余度等于30米。在起始离场定位点和最晚起始离场定位点之间，最小超障余度增加一个与程序设计梯度相对应的值，而后按照距离最晚起始离场定位点距离的0.8％增长，直至达到航路最小超障余度(平原地区为300米，山区为600米)。 [0137] 仪表飞行规则中的障碍物鉴别面：根据航段设计梯度，设计一个用来保护航空器爬升越障的目视航段障碍物鉴别面，该面起始于最早起始离场定位点。宽度为步骤2中选择的导航精度半宽。从最早起始离场定位点直至最晚起始离场定位点，障碍物鉴别面改平至起始离场定位点最低飞越高减去最小超障余度的高度。之后梯度为程序设计梯度减去0.8％。 [0138] 4)软件生成卫星导航的通用航空GNGP飞行程序‑进近程序保护区 [0139] 根据实际运行规律，航空器离场之后，就是进近(场)阶段。进近(场)阶段根据国际民航组织8168号文件分为起始进近、中间进近、最后进近和复飞航段，依据为国际民航组织空中航行服务程序之航空器运行第二卷“目视和仪表飞行程序设计”标准。 [0140] 4.1生成起始进近航段 [0141] 为了与步骤3中的离场航段有效的融合。 [0142] 航段起止点：起始进近航段始于起始进近定位点，终止于中间进近定位点。 [0143] 航段对正：为确保航空器的安全，起始进近航段与中间进近航段的航迹差不得大于120°。 [0144] 航段保护区：起始、中间和最后进近航段保护区(见图8)。 [0145] 航段长度：为了避免步骤2中的导航精度随着飞行距离增长而出现导航精度的下降，起始进近航段不应该超过18.52公里，除非由于运行需要必须使用较长的航段。起始进近定位点设置在距基准点46.3公里以内。最小长度受限于在起始进近定位点所要求转弯的大小。起始进近航段是按航空器运行该程序的速度不超过220公里/小时而设计。如有运行的特殊要求，该航段可以设计为空速不超过165公里/小时，此时，进近图必须注明“速度限制在165公里/小时以内。 [0146] 航段保护区宽度：根据步骤2中的导航精度，各航段的宽度如表1所示，航段衔接处的融合示例(见图9)。 [0147] 表1保护区宽度 [0148] [0149] [0150] 超障余度：考虑航空器随时会受到高空风的干扰，而留出的安全余度。超障考虑的保护区从最早起始进近定位点延伸至中间进近定位点位置。主区要求的超障余度为300米，从主区边界至副区外边界，超障余度均匀减小至零。 [0151] 下降梯度：为了使航空器能够在后续飞行时满足运行安全需要并建立稳定的飞行姿态，最佳下降梯度为6.5％。当有特殊运行要求是，经批准后的下降梯度最高可达13.2％，批准的前提是最大速度限制为165公里/小时，而且需要将提高后的梯度标示在进近图上。 [0152] 4.2生成中间进近航段 [0153] 为了与步骤4.1中的起始进近航段有效的融合。 [0154] 航段起止点：中间进近航段开始于中间进近定位点，终止于最后进近定位点。 [0155] 航段对正：中间进近航段应该对正最后进近航段：如果必须在最后进近定位点转弯，转弯不得超过60°。 [0156] 航段保护区：中间和最后进近航段(见图10)。 [0157] 航段长度：为了避免步骤2中的导航精度随着飞行距离增长而出现导航精度的下降，航段长度介于3.7公里至18.52公里之间，最佳长度为5.56公里。最短长度受限于在中间进近定位点要求转弯的角度大小。中间进近航段是按航空器运行该程序的速度不超过220公里/小时而设计。如有运行的特殊要求，该航段可以设计为空速不超过165公里/小时，此时，进近图必须注明“速度限制在165公里/小时以内。 [0158] 航段保护区宽度：见表1。 [0159] 航段超障余度：考虑航空器随时会受到高空风的干扰，而留出的安全余度。超障考虑的保护区从中间进近定位点延伸至最后进近定位点标称位置。主区要求的超障余度为150米，从主区边界至副区外边界，超障余度均匀减小至零(见图11)。 [0160] 航段下降梯度：为了使航空器能够在后续飞行时满足运行安全需要并建立稳定的飞行姿态，中间进近航段用于航空器准备速度和外形以加入最后进近航段，所以该航段应该是水平的。如必须使用下降梯度，最大允许的梯度为10％。如果有运行要求存在，可以批准高至13.2％的下降梯度，前提是最大速度限制为165公里/小时，并将使用的梯度标示在进近图上。 [0161] 4.3生成最后进近航段 [0162] 为了与步骤4.2中的中间进近航段有效的融合。 [0163] 航段起止点：最后进近航段起始于最后进近定位点，结束于复飞点。所有进近均应该飞向空间中的某一点，在这一点处，飞行员可以足够的目视参考以便安全着陆，若不能建立有效的目视参考，则应选择复飞。 [0164] 航段对正：无对正要求。 [0165] 航段保护区：见图10所示，保护区起始于最后进近定位点位置，终止于复飞点。 [0166] 航段长度：为了避免步骤2中的导航精度随着飞行距离增长而出现导航精度的下降，最佳长度5.92公里。最短长度受限于在最后进近定位点要求转弯的大小。最后进近航段是按照直升机执行该进近的速度不超过130Km/h(70KIAS)而设计。如有运行的特殊要求，该航段可以设计为空速不超过165公里/小时，复飞也必须按允许165公里/小时来设计。此时，进近图必须将设计的最后进近和复飞航段的最大速度清晰地标注上。 [0167] 航段宽度：见表1。 [0168] 航段超障余度：见图11。考虑航空器随时会受到高空风的干扰，而留出的安全余度。主区的最低超障余度为75米，从主区边界至副区外边界，超障余度均匀减小至零。 [0169] 航段下降梯度：为了使航空器能够在后续飞行时满足运行安全需要并建立稳定的飞行姿态，最佳下降梯度为6.5％，最大为10％；但是，如果在FAF的转弯角度小于或等于30°，可以批准的下降梯度最高为13.2％，前提是最大速度限制为130公里/小时，并将使用的梯度描绘在进近图上。 [0170] 4.4生成复飞航段 [0171] 若飞行员驾驶航空器无法在复飞点建立了可靠的目视参考，为了与步骤4.3中的最后进近航段有效的融合。 [0172] 航段起止点：复飞航段开始于复飞点，结束于下一个离场定位点。最佳的航路是直线向前直接在MAHF加入等待。 [0173] 复飞保护区：复飞保护区应该从复飞点开始，宽度等于最后进近保护区在该点的宽度。考虑到GNSS接收机显示灵敏度从±0.56公里下降至±1.85公里，保护区宽度从此点开始在复飞航道两侧以15°扩张，直至总宽度等于±4.07公里。包括转弯复飞和直线复飞。 [0174] 复飞爬升梯度：为了使航空器能够在后续飞行时满足运行安全需要并建立稳定的飞行姿态，复飞标准爬升梯度为4.2％。如果有运行要求存在时，可以考虑使用更高的梯度，但需要获得运行批准。如果设计复飞程序时不是使用标准梯度，则要求的梯度必须在仪表进近图上注明。 [0175] 4.5生成直线‑进近目视航段 [0176] 若飞行员驾驶航空器在复飞点建立了可靠的目视参考，则无需步骤4.4，为了与步骤4.3中的最后进近航段有效的融合。 [0177] 直线目视航段或机动目视航段连接复飞点至机场或着陆位置。飞行员通过飞行一个含有目视航段的进近程序，从复飞点目视飞行至机场或着陆位置。 [0178] 直线目视航段：直线目视航段连接复飞点至着陆位置；这可以是直接至着陆位置，或经过一个下降点，在该点可以进行有限的航迹改变，见图12。 [0179] 目视航段下降角：等于超障面的倾斜度加1.12°。最大下降角为8.3°。下降角起始于复飞点，结束于机场基准点之上飞越高。 [0180] 倾斜超障面：根据设计的目视航段下降角，设计一个用来保护航空器下降越障的目视航段倾斜超障面，该面起始于着陆位置安全区外边界，起始宽度等于安全区的宽度。外边界的扩张起始于安全区的边界，对称于超障面中心线方向，总的最大宽度为120米。白天和晚上运行的扩张角分别为10％和15％。超障面的起始处标高等于着陆位置标高，该面向上的标称倾斜度为12.5％，从机场标高到达某点，在该点处的面高到达障碍物飞越高减去最后进近段的超障余度。 [0181] 倾斜障碍物鉴别面：根据设计的目视航段下降角，设计一个用来保护航空器下降越障的倾斜障碍物鉴别面，有两个倾斜的障碍物鉴别面，分别位于超障面两侧。倾斜障碍物鉴别面的内外边界起始于超障面的起始边界，其内边界延伸至超障面外边界，外边界的建立是直接连接起始处与复飞点主区的外边界。倾斜障碍物鉴别面的起始处建立在着陆位置的标高上。倾斜障碍物鉴别面的内外边界的上升梯度和超障面保持一致。 [0182] 水平障碍物鉴别面：根据设计的目视航段下降角，设计一个用来保护航空器下降越障的水平障碍物鉴别面，该面围绕着倾斜障碍物鉴别面外侧。其内边界紧靠倾斜障碍物鉴别面的外边界。其外边界起始于最后进近航段副区的外边界，并与以机场基准点为中心，半径750米的圆相切。该面的高度等于仪表进近程序的障碍物飞越高度减去30米。 [0183] 航段超障：将设计好的障碍物鉴别面和超障面与步骤1中的障碍物信息融合，判断障碍物是否突破了该保护面。避免障碍物穿透直线目视航段超障面。穿透倾斜障碍物鉴别面或水平障碍物鉴别面的障碍物应该记录并在航图上标出。 [0184] 直线目视航段长度：最大目视航段长度应该为3公里。最佳目视航段长度取决于仪表程序最后进近段的最大速度[130公里/小时：1.20公里；165公里/小时：2.00公里]，最小目视航段长度取决于仪表程序最后进近段的最大速度[130公里/小时：1.00公里；165公里/小时：1.60公里] [0185] 4.6生成机动‑进近目视航段 [0186] 机动目视航段是步骤4.1至步骤4.5的仪表航段结束之后，围绕机场或着陆位置开展机动飞行进行着陆。飞行员驾驶飞机向一个不是直接来自于复飞点方向着陆。后跟机动目视航段的进近程序的超障高不应该低于机场/着陆位置标高之上90米。 [0187] 水平超障面：高度等于障碍物飞越高度减去76米的水平面。从复飞点至基准点，水平超障面对正对称于基准点与复飞点之间的航线，半宽为741米。超过基准点的部分，该面与以基准点为中心，半径为741米的圆相切连接。 [0188] 机动区：根据航空器的飞行性能，需设计一个满足基本越障要求的机动飞行的保护区。“机动区”是飞行员预计从复飞点机动至对正最后着陆点的区域。“机动区”起始于复飞点，结束语机场或着陆位置。连接至对称对正于进近面中心线的“基线转弯区”上由所有线所围成的区域(见图13)。 [0189] a)位于超障高上的飞行员直接从复飞点飞至机场/着陆位置，然后做一个基线转弯来下降并对正进近面的中心线； [0190] b)飞行员起始于复飞点但偏离“复飞点‑基准点”航线，用以机动对正进近面中心线。 [0191] 基线转弯区：“基线转弯区”由进近面中心线两侧的角度α和半径r来确定。基线转弯区半径r和角度α规定如下：如果程序的超障高等于或小于机场/着陆位置标高之上183米，r恒等于1482米，α恒等于50°；如果程序的超障高大于机场/着陆位置标高之上183米，在183米之上，每增加30米，r线性增加185米，α线性减少5°。若程序的最低飞越高大于等于机场/着陆位置标高之上304米，α恒等于30°。 [0192] 障碍物鉴别面：障碍物鉴别面是一个水平面，高为超障高的一半减去46米，或机场/着陆位置标高之上46米，取较大值。障碍物鉴别面由“机动区”加上外扩741米的附加缓冲区(见图14)。 [0193] 倾斜超障面：为了给航空器的目视下降提供安全保护设计的面，起始于着陆位置安全区外边界，起始宽度等于安全区的宽度。外边界的扩张起始于安全区的边界，对称于超障面中心线方向，总的最大宽度为120米。白天和晚上运行的扩张角分别为10％和15％。超障面的起始处标高等于着陆位置标高，以12.5％的标称倾斜率从机场或着陆位置标高上升至面高到达机场基准点之上152m的点，见图12。 [0194] 超障：将设计好的障碍物鉴别面与步骤1中的障碍物信息融合，判断障碍物是否突破了该保护面，穿透障碍物鉴别面的障碍物应该记录并标出。 [0195] 航段长度：最小航段长度取决于仪表程序最后进近段的最大速度(130公里/小时：1.00公里；165公里/小时：1.60公里)。 [0196] 能见度要求：执飞机动目视航段的能见度不应该小于复飞点至基准点距离，或基线转弯区半径r值，取较大者。 [0197] 4.7生成目视飞行规则‑进近目视航段 [0198] 当步骤4.5和步骤4.6的进近目视航段不满足运行要求时，可以设计“目视飞行规则条件下实施”的进近程序。该程序在目视航段没有障碍物保护。当从复飞点飞至机场或着陆位置时，飞行员应该遵守目视飞行规则发现和避开障碍物。为帮助飞行员在复飞点由仪表飞行规则向目视飞行规则过渡，应该在航图上做一个目视插图。目视插图是以复飞点为中心并描绘出飞至复飞点的航迹。 [0199] 目视插图的要求：以复飞点为中心，半径至少1.5公里，该值可以增加。上述范围内的最高地形的标高与超障高差值应该标绘在目视插图上。 [0200] 4.8公布进近飞行程序 [0201] 5)生成基于卫星导航的通用航空(GNGP)飞行程序保护区 [0202] 将上述步骤1至步骤4中的信息输入飞行程序设计软件，根据基于卫星导航的通用航空GNGP飞行程序的结构和运行特点，绘制保护区，如图15‑16所示，具体流程如下： [0203] i.确定航空器接收卫星导航功能：根据航空器的机载设备，评估航空器是否具备接收卫星导航信号的功能，不具备接收卫星导航信号能力则终止流程，若具备，则进行下一步； [0204] 确定导航精度：根据航空器接收卫星导航信号能力等级，选择适合的导航精度，如RNP 0.3；(注：RNP X中的X表示的就是95％的飞行时间内沿规定航迹所不超出的保护范围的数值，X用海里表示，如RNP0.3、RNP1等) [0205] ii.确定进离场方向：按照逆风、下坡对着陆有利的原则，将风速、风向、跑道坡度等机场环境参数输入飞行程序设计软件，确定机场基准点并选择合适的航空器离场方向和进近方向； [0206] iii.确定目视离场方式：根据障碍物相对于机场基准点的位置关系，按照尽量避开航迹下方障碍物较多的原则，设计航空器的离场目视方式(直线、机动和目视飞行规则目视离场)。 [0207] iv.画设障碍物鉴别面、超障面、机动区(机动区仅适用于机动目视离场)：如果为直线目视离场，则根据国际民航组织推荐的面的横向扩张率、垂向上升梯度设计障碍物鉴别面和超障面。如果是机动目视离场，还需满足机动区超障。 [0208] v.评估离场目视航段是否满足超障：根据实际障碍物信息，判断障碍物是否突破障碍物鉴别面、超障面、机动区(机动区仅适用于机动目视离场)。若突破则不满足超障要求，需提高v步骤中的面高，直到满足超障要求，进行下一步。若未突破，直接进入下一步。 [0209] vi.确定离场目视航段的起始离场定位点：根据航空器目视航段的障碍物鉴别面和超障面，确定起始离场定位点的位置和高度。 [0210] vii.画设目视航段保护区：离场目视航段结束，离场仪表航段开始。 [0211] viii.确定仪表航段保护区宽度：仪表航段的保护区宽度与ii步骤中选择的导航精度值有关，例如RNP 1的导航精度，对应的仪表航段宽度就为4630米。 [0212] ix.画设离场仪表航段保护区：若仪表航段为直线离场，按照步骤3.4的描述画设保护区。 [0213] x.评估仪表离场航段是否满足超障：根据实际障碍物信息，判断障碍物是否突破最低飞越高度，若突破，则重复X步骤，提高爬升梯度，直至满足超障要求，进入下一步。若未突破，直接进入下一步。离场仪表航段结束，进近航段开始。 [0214] xi.画设起始进近航段保护区：依据4.1中的描述画设起始进近航段保护区。 [0215] xii.起始进近航段保护区超障评估：根据实际障碍物信息，判断障碍物是否突破最低飞越高度，若突破，则重复xii步骤，减小下降梯度，直至满足超障要求，进入下一步。若未突破，直接进入下一步。 [0216] 画设中间进近航段保护区：依据4.2中的描述画设中间进近航段保护区。 [0217] xiii.根据实际障碍物信息，判断障碍物是否突破最低飞越高度，若突破，则重复xiv步骤，减小下降梯度，直至满足超障要求，进入下一步。若未突破，直接进入下一步。 [0218] xiv.画设最后进近航段保护区：依据4.3中的描述画设最后进近航段保护区。 [0219] xv.根据实际障碍物信息，判断障碍物是否突破最低飞越高度，若突破，则重复xvi步骤，减小下降梯度，直至满足超障要求，进入下一步。若未突破，直接进入下一步。 [0220] xvi.判断复飞点之后复飞：最后进近航段保护区结束于复飞点，若飞行员可以在复飞点建立目视参考，则航空器继续下降直至着陆，若无法建立目视参考，则航空器停止下降，执行复飞程序。若执行复飞程序则进入步骤xix。 [0221] xvii.画设复飞航段保护区：依据4.4中的描述画设复飞航段保护区。 [0222] xviii.根据实际障碍物信息，判断障碍物是否突破最低飞越高度，若突破，则重复xix步骤，减小下降梯度，直至满足超障要求，进入下一步。若未突破，直接进入下一步。 [0223] xix.判断复飞点之后继续下降至着陆位置：最后进近航段保护区结束于复飞点，若飞行员可以在复飞点建立目视参考，则航空器继续下降直至着陆位置。若继续下降直至着陆位置则进入步骤xxii。 [0224] xx.画设进近目视航段障碍物鉴别面、超障面、机动区(机动区仅适用于机动目视离场)：如果为直线目视进近，则根据国际民航组织推荐的面的横向扩张率、垂向下降梯度设计障碍物鉴别面和超障面。如果是机动目视进近，还需满足机动区超障。 [0225] xxi.评估进近目视航段是否满足超障：根据实际障碍物信息，判断障碍物是否突破障碍物鉴别面、超障面、机动区(机动区仅适用于机动目视进近)。若突破则不满足超障要求，需提高xxii步骤中的面高，直到满足超障要求，流程结束。若未突破，流程结束。 [0226] xxii.使用AutoCAD软件，输出保护区。 [0227] 实施例3 [0228] 本发明实现了通用航空无需增加地面导航设施，就可以进行仪表飞行，填补了基于导航的通用航空仪表的飞行空白；为通用航空设计了航线保护区，包括离场、进近、复飞和着陆，降低通用航空运行风险；规划航迹飞行，优化了空域结构，增加了空域容量。 [0229] 本发明将通用航空的机场及机场运行环境、通用航空器的机载设备能力、生成卫星导航的通用航空GNGP飞行程序‑离场程序的保护区以及生成卫星导航的通用航空GNGP飞行程序‑进近程序保护区，通过软件生成和导航的方式对通用航空的升降以及飞行的区域进行划分设计。 [0230] 本发明通过通用航空GNGP软件程序设计、生成以及导航的控制，使通用航空的升降以及飞行区域被限定，保证了通用航空在升降和飞行过程中能够在设定的区域范围内运行。 [0231] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。