飞行程序设计软件实践

前一篇文章中，通过风标设计2023插件，我们在CAD中绘制了FAP方式下的精密进近保护区。

接着这个话题我们继续来看一下FAF方式下的保护区应该怎样绘制，以及OAS参数的其它用法。

一、采用FAF方式的精密进近保护区绘制

FAF与FAP的差别是一个老话题，简单来说，FAF方式指得是在指定的位置点按照指定的高度截获下滑信号，而FAP方式指的是按照预定的高度截获下滑信号。

由于FAP方式下没有定位点的要求，因此FAP仅表示截获下滑的位置，不代表一个固定的位置点。

从保护区绘制来说，FAP方式下，OAS面中的W、X面需要向中间航段继续延伸，直至与中间航段的限制高度相交，这个限制高度通常按照FAP高度减150米来取得。

FAF方式下，需要指定截获下滑信号的位置点，因此，保护区的形状与定位容差的大小有关系。

在风标设计2023插件中，提供了定位容差的绘制功能。

打开定位容差窗口，点击CAD，先指定导航台的位置点，再指定FAF位置点，即可得到FAF位置处的定位容差范围。经手工测量，此处的FAF的定位容差为626米。

本例中采用HUT导航台VOR/DME交叉定位，该方向的进近程序还使用了下滑台合装的DME台定位，在实际绘图中应按照定位容差最大的范围进行绘制。

打开精密进近保护区绘制窗口，加载前期生成的OAS参数，指定程序参数，选择PA with FAF，输入FAF定位容差。

点击CAD按钮，点击跑道入口，指定进近方向，即可完成FAF方式下的精密进近保护区绘制。

由于FAF与FAP方式主要影响中间进近航段的障碍物评估，对于复飞航段的是无影响的，因此，在本例中复飞段保护区是完全相同的。

回到航图中，看着下面的图例，它究竟是属于FAF方式还是FAP方式呢？

从严格意义上来说，此处的FAF是在GP INOP条件下才使用的。因此，这里可以理解为正常情况下允许使用FAP方式。从障碍物评估的角度来说，应优先使用FAP方式进行评估，若FAP附近存在障碍物超高，则必须使用FAF方式。

本图例中也可以看到FAF的高度800米与中间航段的最低安全高度780米非常的接近，说明中间航段的越障余度是很紧凑的。那么最恰当的理解应该是充许以FAP的方式截获下滑，过FAF之前高度不得低于800米，机组应对FAF位置的高度进行检查。

再啰嗦几句，通导专业非常关心的一个问题是，如果VOR/DME故障了，下滑台和航向台正常的ILS程序能否使用？

首先，VOR/DME除了为最后进近航段服务以外，通常还为进场、起始进近航段服务。如果VOR/DME故障，怎样引导飞机从机场周边飞到跑道延长线IF点位置就会成为一个问题。

假如我们有其它的备用手段（比如PBN进场、雷达引导）解决了前面的问题，接下来的问题是下降的过程中如果没有DME，将缺少有效的高度对照检查方法。

目前的规范中对传统ILS程序，并未明确说明可以用卫星定位来代替DME功能。单纯使用GP来控制高度，存在虚假信号、信号不稳定等潜在风险，因此，DME故障时，只能按照最严格的标准来执行，也就是ILS程序将受影响导致精密进近程序不可用。

二、GP INOP程序保护区绘制

GP不工作程序（GP INOP）属于非精密进近程序，但是它的保护区参数使用的仍是OAS参数。在设计我们的插件菜单时，为了界面简化，将GP INOP保护区放在了精密进近保护区菜单之内。

打开精密进近保护区窗口，选择GP INOP，再点击CAD按钮，指定跑道入口，选择进近方向，即可完成GP INOP直线段的保护区绘制。

GP INOP保护区相当于使用了精密进近保护区的外边界，但在进近方向上W、X面融合为水平面的主区来对障碍物进行评估，Y面按照保护区的副区原则进行评估。通常GP INOP的程序方案与ILS进近程序方案相同，保护区范围相近，因此，在航图公布时，只公布GP INOP运行标准，不单独出现GP INOP的航图。

从保护区绘制来说，我们更关心GP INOP条件下复飞航段的保护区画法。

复飞航段计算分为两步，第一步是复飞点（MAPt）的定位容差。本例中复飞点为导航台，因此，按照规范定位容差可视为零。第二步是计算SOC与复飞点的距离。

使用插件中提供的SOC计算功能，速度用D类机型复飞中间段最大速度345km/h，高度按照GP INOP的运行标准310米计算（按照规范，也可使用机场标高来计算）。按照19km/h顺风飞行18秒，得到SOC的位置。

点击CAD按钮，先选择复飞点（本例中为导航台），再指定复飞方向，得到表示SOC位置的线条。

复飞转弯点的位置计算，可使用新增加的插件功能“离场、复飞转弯点计算”来得到。

转弯点至SOC的距离=（转弯高度-SOC高度）/复飞梯度。通常的默认复飞梯度为2.5%，本例中复飞梯度为5%，据此计算转弯点距SOC 8800米。

对于定高转弯的复飞航段来说，在转弯点位置处需要计算6秒钟的飞行技术误差。6秒钟的计算中包含了飞行员的反应时间3秒钟，以及操作飞机建立15°转弯坡度所需要的3秒钟时间。可以通过“SOC与C容差计算”功能来计算这个距离。

复飞转弯速度，按照航图中公布的复飞最大限速380km/h计算，转弯高度为750米，转弯坡度为15°，复飞转弯段风速用56km/h顺风计算。

在以上计算的基础上，找到C容差线的最晚点，通过风螺旋线功能，绘制转弯区外边界的风螺旋线。

使用“非精密进近保护区”功能，补充上向台飞行的保护区，再考虑一下复飞点转弯的风螺旋，完整的GP INOP程序保护区就绘制完成了。

若关闭了菜单导航窗口，使用wstools命令可以重新打开。

有了OAS参数之后，还可以用来绘制PAOAS面、基础OAS面，欢迎大家自行尝试，篇幅关系不再赘述。

风标设计2023社区版CAD插件的设计目标是成为飞行程序初学者以及院校学生课堂练习时的必备工具，通过这个工具来进行基础绘图和设计验证。欢迎大家对软件中的BUG进行及时反馈，我们将尽快进行修复，如果有任何的改进建议和功能需求，也欢迎交流。我们的远期目标是将这部分内容进行开源，希望这个软件可以伴随我们的行业发展而共同进步。

插件下载地址：Gitee网站

飞行程序设计基础工具: 飞行程序设计CAD插件及其它辅助工具。 (gitee.com)

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