飛行程式設計軟體實踐

前一篇文章中，通過風標設計2023外掛，我們在CAD中繪製了FAP方式下的精密進近保護區。

接著這個話題我們繼續來看一下FAF方式下的保護區應該怎樣繪製，以及OAS引數的其它用法。

一、採用FAF方式的精密進近保護區繪製

FAF與FAP的差別是一個老話題，簡單來說，FAF方式指得是在指定的位置點按照指定的高度截獲下滑訊號，而FAP方式指的是按照預定的高度截獲下滑訊號。

由於FAP方式下沒有定位點的要求，因此FAP僅表示截獲下滑的位置，不代表一個固定的位置點。

從保護區繪製來說，FAP方式下，OAS面中的W、X面需要向中間航段繼續延伸，直至與中間航段的限制高度相交，這個限制高度通常按照FAP高度減150米來取得。

FAF方式下，需要指定截獲下滑訊號的位置點，因此，保護區的形狀與定位容差的大小有關係。

在風標設計2023外掛中，提供了定位容差的繪製功能。

開啟定位容差視窗，點選CAD，先指定導航臺的位置點，再指定FAF位置點，即可得到FAF位置處的定位容差範圍。經手工測量，此處的FAF的定位容差為626米。

本例中採用HUT導航臺VOR/DME交叉定位，該方向的進近程式還使用了下滑臺合裝的DME臺定位，在實際繪圖中應按照定位容差最大的範圍進行繪製。

開啟精密進近保護區繪製視窗，載入前期生成的OAS引數，指定程式引數，選擇PA with FAF，輸入FAF定位容差。

點選CAD按鈕，點選跑道入口，指定進近方向，即可完成FAF方式下的精密進近保護區繪製。

由於FAF與FAP方式主要影響中間進近航段的障礙物評估，對於復飛航段的是無影響的，因此，在本例中復飛段保護區是完全相同的。

回到航圖中，看著下面的圖例，它究竟是屬於FAF方式還是FAP方式呢？

從嚴格意義上來說，此處的FAF是在GP INOP條件下才使用的。因此，這裡可以理解為正常情況下允許使用FAP方式。從障礙物評估的角度來說，應優先使用FAP方式進行評估，若FAP附近存在障礙物超高，則必須使用FAF方式。

本圖例中也可以看到FAF的高度800米與中間航段的最低安全高度780米非常的接近，說明中間航段的越障餘度是很緊湊的。那麼最恰當的理解應該是充許以FAP的方式截獲下滑，過FAF之前高度不得低於800米，機組應對FAF位置的高度進行檢查。

再囉嗦幾句，通導專業非常關心的一個問題是，如果VOR/DME故障了，下滑臺和航向臺正常的ILS程式能否使用？

首先，VOR/DME除了為最後進近航段服務以外，通常還為進場、起始進近航段服務。如果VOR/DME故障，怎樣引導飛機從機場周邊飛到跑道延長線IF點位置就會成為一個問題。

假如我們有其它的備用手段（比如PBN進場、雷達引導）解決了前面的問題，接下來的問題是下降的過程中如果沒有DME，將缺少有效的高度對照檢查方法。

目前的規範中對傳統ILS程式，並未明確說明可以用衛星定位來代替DME功能。單純使用GP來控制高度，存在虛假訊號、訊號不穩定等潛在風險，因此，DME故障時，只能按照最嚴格的標準來執行，也就是ILS程式將受影響導致精密進近程式不可用。

二、GP INOP程式保護區繪製

GP不工作程式（GP INOP）屬於非精密進近程式，但是它的保護區引數使用的仍是OAS引數。在設計我們的外掛選單時，為了介面簡化，將GP INOP保護區放在了精密進近保護區選單之內。

開啟精密進近保護區視窗，選擇GP INOP，再點選CAD按鈕，指定跑道入口，選擇進近方向，即可完成GP INOP直線段的保護區繪製。

GP INOP保護區相當於使用了精密進近保護區的外邊界，但在進近方向上W、X面融合為水平面的主區來對障礙物進行評估，Y面按照保護區的副區原則進行評估。通常GP INOP的程式方案與ILS進近程式方案相同，保護區範圍相近，因此，在航圖公佈時，只公佈GP INOP執行標準，不單獨出現GP INOP的航圖。

從保護區繪製來說，我們更關心GP INOP條件下復飛航段的保護區畫法。

復飛航段計算分為兩步，第一步是復飛點（MAPt）的定位容差。本例中復飛點為導航臺，因此，按照規範定位容差可視為零。第二步是計算SOC與復飛點的距離。

使用外掛中提供的SOC計算功能，速度用D類機型復飛中間段最大速度345km/h，高度按照GP INOP的執行標準310米計算（按照規範，也可使用機場標高來計算）。按照19km/h順風飛行18秒，得到SOC的位置。

點選CAD按鈕，先選擇復飛點（本例中為導航臺），再指定復飛方向，得到表示SOC位置的線條。

復飛轉彎點的位置計算，可使用新增加的外掛功能「離場、復飛轉彎點計算」來得到。

轉彎點至SOC的距離=（轉彎高度-SOC高度）/復飛梯度。通常的預設復飛梯度為2.5%，本例中復飛梯度為5%，據此計算轉彎點距SOC 8800米。

對於定高轉彎的復飛航段來說，在轉彎點位置處需要計算6秒鐘的飛行技術誤差。6秒鐘的計算中包含了飛行員的反應時間3秒鐘，以及操作飛機建立15°轉彎坡度所需要的3秒鐘時間。可以通過「SOC與C容差計算」功能來計算這個距離。

復飛轉彎速度，按照航圖中公佈的復飛最大限速380km/h計算，轉彎高度為750米，轉彎坡度為15°，復飛轉彎段風速用56km/h順風計算。

在以上計算的基礎上，找到C容差線的最晚點，通過風螺旋線功能，繪製轉彎區外邊界的風螺旋線。

使用「非精密進近保護區」功能，補充上向臺飛行的保護區，再考慮一下復飛點轉彎的風螺旋，完整的GP INOP程式保護區就繪製完成了。

若關閉了選單導航視窗，使用wstools命令可以重新開啟。

有了OAS引數之後，還可以用來繪製PAOAS面、基礎OAS面，歡迎大家自行嘗試，篇幅關係不再贅述。

風標設計2023社群版CAD外掛的設計目標是成為飛行程式初學者以及院校學生課堂練習時的必備工具，通過這個工具來進行基礎繪圖和設計驗證。歡迎大家對軟體中的BUG進行及時反饋，我們將盡快進行修復，如果有任何的改進建議和功能需求，也歡迎交流。我們的遠期目標是將這部分內容進行開源，希望這個軟體可以伴隨我們的行業發展而共同進步。

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