全球定位系统(GPS)

1、中 国 民 用 航 空 总 局 飞 行 标 准 司编 号：AC 91FS 01 下发日期：2005年07 月11 日 编制部门：航务管理处 批 准 人：使用全球定位系统(GPS进行航路和终端区IFR 飞行以及非精密进近的运行指南1. 目的。本通告是批准航空营运人使用GPS 机载导航设备作为主要导航方式的指导性规范；为航空营运人在航路、终端区、GPS 非精密仪表进近阶段按仪表飞行规则（IFR ）飞行时使用全球定位系统（GPS ）设备提供指南。2. 参考材料。FAA 咨询通告90-94A （AC9094A ）全球定位系统(GPS在IFR 航路和终端区以及非精密进近的使用指南3. 定义。本通告有关G

2、PS 的技术术语在附件1中列出。4.GPS 概述。GPS 最初是美国国防部为军方提供的一个星基定位、测速和时间系统。GPS 系统使用地心坐标，提供基于1984年的世界大地坐标系（WGS-84）的航空器的位置。其导航数据，如到航路点的距离、方位和地速，是根据航空器当前位置（经度和纬度）和下一航路点的位置计算出来的。美国国防部在1993年12月8日宣布GPS 具有初始运行能力。美国联邦航空局（FAA ）在1994年2月17日发布了航行通告（NOTAM ），宣布GPS 可用于某些民用IFR 飞行。4.1 GPS 系统组成。GPS 包含三大组成部分：空间部分、地面控制部分以及机载用户部分。间信号，并经

3、机载接收机处理后得到卫星的位置和状态数据。通过得到卫星的精确位置，并与卫星上的原子钟时间精确同步，机载接收机可以精确地测量出每颗卫星信号到达接收机的时间，从而确定航空器位置。4.2 GPS 系统描述。GPS 是星基无线电导航、定位和授时系统。该系统在全球范围内向具有合适装备的用户（不限数量）提供高精度的位置和速度信息以及精确的时间。值，例如，到达一个航路点的距离和航向或者确定地速。5. GPS设备的分类。GPS 设备分为三个类别：A 类、B 类和C 类。每个设备类别根据运行能力的不同又分成几个子类（如，A1，A2）。要得到使用GPS 航空电子设备系统进行IFR 进近飞行的批准，要求营运人使用按

4、照TSO-C129或等效文件审定合格的GPS 航空电子设备。使用的进近程序必须从TSO-C129设备制造商或经局方批准的其他来源提供的当前有效的机载导航数据库获得。每一类别分别描述如下：5.1 A1和A2。此类设备同时具备GPS 传感器和导航能力。并具有接收机自主完好性监视（RAIM ）。A1类设备具有航路、终端区和GPS 非精密进近的导航能力。A2类设备只具有航路和终端区导航能力。5.2 B1、B2、B3和B4。此类设备具有向组合导航系统（例如飞行管理系统、多传感器导航系统等）提供数据的GPS 传感器。B1类设备具有RAIM 功能，并能进行航路、终端区和非精密进近导航。B2类设备具有RAIM

5、 ，只能提供航路和终端区导航。B3类设备要求组合导航系统能提供与RAIM 功能同等的完好性监视，并能进行航路、终端区和非精密进近导航。B4类设备要求组合导航系统能提供与RAIM 功能等同的完好性监视，但只能进行航路、终端区导航。5.3 C1、C2、C3和C4。此类设备具有向组合导航系统（例如飞行管理系统、多传感器导航系统等）提供数据的GPS 传感器，可以向自动驾驶仪和飞行指引仪提供更好的引导，以减少飞行技术误差。C1类设备具有RAIM 功能，并能进行航路、终端区和非精密进近。C2类设备包括RAIM 功能，只提供航路、终端区导航。C3类设备要求组合导航系统能提供与RAIM 功能等同的GPS 完好

6、性监视，并能进行航路、终端区和非精密进近导航。C4类设备要求组合导航系统能提供与RAIM 功能等同的GPS 完好性监视，但只具有航路、终端区导航能力。5.4运行能力。表1给出了设备类别和子类的运行能力。 6.GPS 系统精度和误差GPS 设备通过精确测量到所选卫星的距离，并根据这些卫星的已知位置，来确定用户的位置。测量的准确性受卫星几何位置、微小的卫星时钟误差、接收机处理、信号反射以及根据传送到接收机的卫星数据报文所预测的当前卫星位置的影响。同时GPS 定位数据的准确性也受到设备和所接收卫星的几何位置的影响。可通过机载接收机提供的数学计算和复杂的建模来减少或消除其中的许多误差。7. GPS在I

7、 级导航区域的使用7.1在公布的标准仪表离场程序（DPs）、终端区标准进场航线（STAR ）、标准仪表进近程序（SIAP ）以及航路导航中使用GPS 实施仪表飞行规则运行，应当使用与RNA V 运行一致的方法。7.2重叠进近程序。该程序允许营运人使用GPS 设备来完成已有的VOR 、VOR/DME、NDB 、NDB/DME和RNA V 的非精密仪表进近程序。重叠进近程序的目的是为了给营运人的仪表进近从陆基导航到星基导航提供一个过渡。利用GPS 可以完成从数据库中提取的所有非精密进近程序。7.3“单一”GPS 进近。“单一”GPS非精密进近是指与现有进近程序不重叠的进近。“单一”GPS 进近包含

8、一系列航路点，这些航路点定义了所飞的点到点的航迹，并包含在GPS 导航数据库中。通常，每个进近程序都包括起始进近航路点、中间航路点、最后进近航路点、复飞航路点、复飞转弯航路点和复飞等待航路点。除复飞航路点以外的每个航路点都是用五个字母组成的编码来表示。复飞航路点被指定为一个数据库代号。航路点的显示顺序应与相关GPS 进近航图一致。而使用5字代码或用Mxx 来表示。8. GPS在II 级导航区域的使用本章为安装并使用GPS 设备在II 级导航区域（海洋和边远地区）作为“主用导航方式”进行IFR 飞行的营运人提供指导。重点是安全运行所要求的运行程序和驾驶员操作。8.1在II 级导航区域GPS 作为

9、“主用导航方式”的运行。II 级导航区域运行是指在终端区的离场和进场之间的航路飞行处于ICAO 标准航路导航设施运行服务范围外的海洋/边远地区。“主用导航方式”是指能唯一提供满足特定地区、航路、程序和运行所必需的精度、完好性和可用性的导航设备。如果主用导航方式失效，则改用推测领航。GPS 设备可用作海洋/边远地区在现有间隔标准下的II 级导航区域的主用导航方法。但是，要求营运人在使用GPS 时遵守本章中的特殊的起飞前和航路程序。8.2海洋航路。8.3 GPS 设备作为在II 级导航区域（海洋和边远地区）运行的“主用导航方式”的安装和批准。能够提供主用导航方式的系统包括：针对I 级导航区域、终端

10、区和非精密进近（如可用）的甚高频全向信标（VOR/DME）；以及在II 级导航区域运行的惯性导航系统（INS ）等。如可改用另外一种远程导航设备，如INS ，则GPS 安装申请不需要作为主用方式获得批准，可按照仪表飞行规则（IFR ）辅助方式的批准来使用GPS 。排除必须是自动的，不允许飞行员人工干预。附件3描述了排除功能的特定要求。（STC ）获得GPS 导航系统的安装批准。GPS 设备应具有失效探测和排除（FDE ）功能，能利用GPS 测量值提供独立的完好性监视。探测功能是指能够检测到卫星失效的能力，而排除功能是指从导航解算中排除一颗或多颗失效卫星的能力，以防止失效的卫星影响导航。FDE

11、算法必须满足本AC 规定的GPS 性能要求。FDE 应在无需飞行员干预的情况下完成。8.4起飞前程序。除了上述设备标准外，在II 级导航区域（海洋和边远地区）将GPS 作为主用导航方式运行必须按照下述起飞前要求进行增强。在一定范围内。该FDE 预测程序必须与所安装的GPS 设备采用同样的算法，并且必须采用可接受的软件开发方法（如，RTCA/DO-178B）来制定。FDE 预测程序必须具有人为指定计划不可用卫星的能力，以保证预测的准确性。对FDE 预测程序地评估将作为导航系统安装批准的一部分。9. 机载导航数据库9.1对数据库的要求。为了使用GPS 导航设备进行仪表飞行规则运行，航空器的GPS

12、设备必须包括一个可更新的、当前有效的导航数据库。该数据库用于支持航线和终端区的运行；或用于支持航线、终端区和GPS 非精密仪表进近运行。注：不允许人工输入/更新导航数据库中的数据，但飞行员可以在导航设备中存储“用户定义的数据”。9.2航路和终端区导航。用于航路和终端区运行的GPS 设备的导航数据库至少应包括航图中标明的相关机场、VOR 、NDB 以及所有命名的航路点与交叉点。9.3仪表进近程序导航。除了支持航路和终端区运行的数据之外，支持GPS 重叠非精密仪表进近的导航数据库，还应包括标准仪表进近程序所公布的航路点、定位点和导航设施的坐标。特殊仪表进近程序数据可以根据批准使用该程序的营运人的请

13、求包含在数据库中。另外，用于GPS 单一进近的所有航路点应包含在数据库中。9.4GPS 重叠进近程序。除了为支持规则或技术的变化要进行必要的修改外，在GPS 重叠进近程序的任何阶段，导航数据库编码都不应改变。注：除非仪表进近程序可以从制造商提供的导航数据库中获得，否则不批准航空器使用GPS 进行任何IFR 进近。注：不允许用户修改或输入与公布的仪表进近程序有关的数据。行员使用35号跑道VOR/DME程序，那么不管使用GPS 设备还是VOR 和DME 设备，所飞的航迹都是相同的。导航数据库中编码的名称和仪表进近程序上的名称应是一致的。如果IAF 或其它定位点被指定为一个可发音的5字代码名称，那么

14、在导航数据库、电子设备的显示、航图以及ATC 通话中应使用同一个名称。如果一个进近航路点或定位点没有公布5字代码名称，通常会在数据库中指定一个识别代号。飞行员必须把这个代码名称和航图中的位置联系起来。但ATC 可能不知道或不使用这些编码的名称。注：飞行员/管制员的通话或飞行计划中不应使用数据库代号。10. 运行要求。当航空器按照下述要求安装了经批准的用于IFR 运行的GPS 航空电子设备，可以使用GPS 进行仪表飞行规则（IFR ）条件下的航路、终端区以及非精密进近运行。10.1批准按照仪表飞行规则实施GPS 运行的要求：飞行。注：不同于ILS 和VOR ，GPS 设备从基本操作到提供给飞行员

15、的接收机的显示形式以及设备能力都有很大的不同。因为存在这些差异，在没有对特定接收机操作和装置完全熟悉之前，不应在IFR 飞行中使用不同品牌甚至同一品牌不同型号的GPS 接收机。许多接收机具有内置式的模拟模式，可以使飞行员在真正使用前熟悉该接收机的使用。在进行IFR 运行前，在VFR 条件下使用该设备可以使飞行员进一步熟悉该设备。11. 飞行员操作和程序。11.1适用性。本咨询通告适用于按91部使用GPS 设备运行的持有仪表等级的飞行员。按照121部和135部进行GPS 仪表飞行规则运行的飞行员应符合局方批准的运行规范中的相应规定。11.2准则。所有的GPS 仪表飞行规则运行都应根据局方批准的飞

16、行手册或飞行手册补充文件进行。在使用GPS 进行仪表飞行规则飞行前，飞行员应确保GPS 设备及其安装是经过批准的，对所要进行的IFR 运行是合格的。飞行员必须完全熟悉安装在航空器上的设备及其限制，应按照飞机飞行手册中的有关规定使用该设备。运行GPS 非精密进近程序营运人的签派部门，应获得并分析GPS 航行通告和预计到达时间（ETA ）之前和之后1小时时段的GPS RAIM信息。计划运行GPS 非精密进近程序的飞行机组，在飞行前应向签派部门索取GPS 航行通告和GPS RAIM可用性信息。11.3起飞前。飞行员应遵守飞机飞行手册或飞行手册补充件给出的特定的GPS 接收机启动和自检程序。11.4离

17、场和仪表离场程序（DPs）。注：离场的终端区RAIM 模式可能不可用，除非航路点是有效飞行计划的一部分而不是直接飞向第一个目标航路点。11.5 I 级导航区域航路和进、离场运行。在I 级导航区域航路和进、离场运行：11.6进近。可以使用GPS 设备执行所有可编码的非精密仪表进近程序。要求的备降机场应有一个经批准的非GPS 仪表进近程序，并且该程序在预计到达时刻是工作的。及起始进近定位点。飞行员必须清楚在管制员发布进近许可时，并不掌握系统运行完好性的信息。营运人应制定GPS 导航失效的应急程序，当发生GPS 导航失效时，飞行员应按照经批准的程序进行飞行，或推迟起飞或取消飞行。12. 非正常程序。

18、下述程序必须包含在营运人的有关手册和训练大纲中：12.1飞行员要按照91部187条按仪表飞行规则运行时的故障报告的要求向ATC 报告降低的导航能力。另外，按照121部、135部运行的飞行机组要按照局方批准的程序向签派部门通报任何降低的导航能力。12.2飞行员接收到失效检测功能不可用的指示时（RAIM 不可用），必须通过将GPS 位置与根据最后核实的真空速、航向以及估计的风等参数所推算出的位置进行比较来获得导航完好性。如果位置差异在10海里之内，飞行员应当立即采用推测领航程序直到重新获得排除功能或导航完好性。12.3飞行员接收到失效检测告警时（卫星失效），如能对FDE 算法给出的当前位置不确定性

19、的估计值进行主动监控，飞行员可继续按照GPS 的位置飞行。如果这个数字超过10海里或不可用，飞行员应立即开始使用推测程序，直到失效的卫星被排除。12.4飞行员接收到失去导航功能的告警时，应立即开始推测领航程序直到重新获得GPS 导航。附件1定义有效航路点飞向或从飞离该点能得到导航引导的航路点。沿航迹距离（ATD ）定位点沿特定航迹到有效航路点的距离。该距离用海里（NM ）表示。如果航向有改变，则不使用ATD 定位点。II 级导航在国际民航组织（ICAO ）标准航路导航设施（VOR 、VOR/DME、NDB ）运行服务范围外实施的航路飞行运行或部分航路运行（与导航方法无关）。推测领航（DR ）仅

20、依据空速、航道、航向、风向风速、地速和时间进行推算的导航方法。航路点（WP ）用于定义航路和/或确定进程报告位置的预先确定的地理位置点，用其经/纬度标明。旁切航路点一个允许航空器在到达该点之前提前转弯而不需要飞越的航路点，其超障应当基于到达该点之前的转弯过程。飞越航路点需要航空器直接飞越的航路点。完好性系统能按规定提供精确导航或在GPS 数据不能用于导航时及时报警的概率。接收机自主完好性监控（RAIM ）仅依靠GPS 信号或使用高度信息增益加强GPS 信号，由GPS 接收机/处理器确定GPS 导航信号完好性的技术。完好性的确定通过持续检查多余的伪距测量值来完成。除了导航定位所要求的四颗星外，在

21、视界内至少还要再有一颗卫星才能完成RAIM 功能。辅助导航系统必须和单一导航系统（Sole-means Navigation System ）关联使用的导航系统。批准将辅助方式用于某一飞行阶段时，要求用于该阶段的单一方式导航系统必须同时装机。辅助导航系统必须满足精度和完好性的要求，但不要求满足可用性和持续性的要求。主用导航系统批准用于某一运行或飞行阶段的导航系统，它必须满足精度和完好性的要求，但不必满足可用性和持续性的服务要求。通过将飞行限制在特定的时间段内和通过适当的程序限制实现安全性。注：不要求安装单一手段的导航系统来支持主用方式的导航系统。世界大地测量系统（WGS ）用来描述地球大小和形

22、状的一组参数，以地球的质心为基准，从大量的大地测量数据和地球的重力场（通常以傅立叶系数的形式）得到该系统。附录2驾驶员GPS 培训驾驶员应在目视气象条件（VMC ）下练习全球定位系统（GPS ）进近，直到完全熟悉设备，才能在仪表气象条件下（IMC ）按照仪表飞行规则（IFR ）飞行。许多GPS 接收机提供一个模拟方式，用于在实际飞行运行前，熟悉接收机的使用。飞行员应进行下述方面的练习： a接收机自主完好性监视（RAIM ）预测功能的使用；b直飞一个在和不在飞行计划中的航路点；c在飞行计划内加入仪表离场程序（DP ），包括设定终端区航道偏离指示器（CDI ）灵敏度，以及（如果要求的话）对终端区R

23、AIM 离场有效的的条件（某些接收机没有DP 或标准终端区进场区域（STAR ）的能力）；d在飞行计划内加入目的地机场；f实施重叠进近；g选择一种进近之后。改变为其他进近；h当复飞航路点（MAWP ）后是直飞第一个航路点，执行“直飞”复飞程序；i当MAWP 后，程序不是直飞一个航路点，特别是必须人工输入和飞一个航道时，执行“设定路线”的复飞。这种程序可能随接收机安装的不同而有所不同；j“人工”进入、飞行及退出等待航线，通常情况下这种程序是接收机自动完成的（比如：没有航图描绘的等待、程序转弯后的等待以及在等待航线内有第二个航路点的等待）；k从一个等待航线到另外一个航路点的“航线”飞行；l执行雷达

24、引导至最后航段的进近；m在最后进近航路点（FAWP ）之前及之后，RAIM 失效的情况下，对所要求采取行动的指示；n拟订一个VOR 径向线和距离（通常用于仪表离场）；o在经过一个有等待的航路点时，恢复排序。附录3营运人选择的批准方法1、GPS 批准程序（1）、CCAR-91部营运人。91.605条规定了中华人民共和国国籍登记的民用航空器在境外的运行。91.605（a ）规定：中国的民用航空器营运人在公海上空飞行，要遵守国际航空公约附件2（飞行规则）。除此之外，91.605(d规定：在最低导航性能规范（MNPS ）空域内运行时，应遵守91.607条的规定，并获得局方批准的在特殊限制空域运行的授权

25、书（LOA ）。在特殊限制空域以外的大洋运行则没有要求。营运人初始批准程序。营运人向民航地区管理局申请颁发使用GPS 系统或GPS 基于多功能传感器导航系统为目的的运行授权申请书。地区管理局运行监察员对申请人的导航程序、训练、FDE 预测计划使用程序以及其他运行问题进行审核。适航维修监察员对申请人的适航批准和维修程序进行审核。审定程序按CCAR-91部规定进行，并以运行规范的形式批准。（2）、CCAR- 121部和CCAR-135部营运人。所有按照121部或135部实施GPS 运行的航空承运人和营运人必须获得相关批准。批准内容包括：a 、GPS 飞行员训练大纲b 、GPS 签派程序及签派员训练

26、大纲c 、GPS 航空电子设备安装及持续维修程序d 、GPS 的运行规范2、局方对使用GPS 运行的批准。航空运营人使用GPS 运行应符合一下条件：（1）、GPS 设备。该设备必须通过局方航空器审定机构的批准。（2）、安装。营运人申请在特定型号航空器上将GPS 设备作为主用导航方式的初始安装，必须通过型号合格审定（TC）或补充型号合 格审定（STC）来获得批准。如果采用依据初始审定批准制定的数据， 可以按照中国民航 AAC-085 表格或局方可接受的其他表格， 由营运人 授权的工程机构来实施相同型号的 GPS 设备的后续安装。 (3、飞机飞行手册补充文件（AFMS） 。一旦安装获得批准，其 A

27、FMS 必须更改说明： “该（型号） GPS 设备在安装时已遵守 GPS 在二级导航区域（海洋和边远地区）作为主用导航方式的要求，在使 用时与（型号） 预测程序一致。不会影响持续运行的批准” 。 (4、训练和手册：机组培训是保证机组人员熟悉导航设备及操 作、 数据库升级程序、 起飞前程序、 标准航路飞行程序以及应急程序。 （5） 、机组资格：飞行机组应当接受 GPS 的使用培训。 3局方对计划在海洋航路使用 GPS 的营运人进行运行批准：营 运人必须确保下列政策和程序包含在飞行员（如适用，包括签派员） 训练、资格大纲和手册中。 (1、FDE 可用性的预测程序。按照 91、121 和 135 部

28、运行的营运 人，在 II 级导航区域（海洋和边远地区）实施以 GPS 为主用导航方 式的导航，必须针对所安装的 GPS 设备，使用局方批准的 FDE 预测程 序，在起飞前预测出所飞航路上失去故障探测、故障排除及失去导航 的最长时间。 FDE 预测程序必须使用与所安装的 GPS 设备一样的 FDE 算法，并 使用可接受的软件设计方法（比如：RTCA/DO-178B） 。FDE 预测程序 必须能提供人为指定计划的卫星失效的能力，以保证预测的准确性。 FDE 预测程序必须作为系统安装批准的一部分进行评估。 (2、运行控制限制。营运人必须关注下列运行控制限制： a、 任何预测的卫星运行中断，都可导致

29、GPS 设备无法提供在 规定的飞行航路上的导航状态，则必须取消航班、推迟起飞或变更航 路。 b、 在规定的飞行航路上如果失去失效排除功能的时间超过可接 受的期限，那么该次飞行必须取消、推迟起飞或变更航路。 (3、导航能力的确定。起飞前，营运人必须在特定的飞行航路 上，使用 FDE 预测程序对其导航能力进行预测（该 FDE 预测程序确定 GPS 星座是否工作正常，有能力在特定航路的提供导航） 。 (4、排除能力的确定。一旦能够确保导航功能（该设备能够在 规定的飞行航路上进行导航） ，营运人必须使用预测程序来证明该设 备最大不可用的时间， 在特定的飞行航路上不会超过其失效排除期限 （差错排除功能导航办法中排除失效卫星的能力） 。 （5） 、航路飞行程序。营运人必须确保下列政策和程序包含在飞 行员（如适用，包括签派员）训练、资格大纲和手册中。 a