浅谈RNP AR程序的FOSA评估

随着PBN技术应用的不断深入，RNP AR程序的应用场景已日趋广泛,从最初为解决地形复杂机场的通达，逐步推广以改善并提高机场的运行效率。RNP AR程序因其特殊的程序设计规范，而使其能够胜任更为严苛的运行条件。无论使用场景如何，RNP AR程序与传统飞行程序始终保持一致的安全目标水平，（1×10-7，即发生事故的频率不应超过每千万分之一），而FOSA评估是被业界认可确保其安全目标水平可实现而采取的可行性做法。

中国民航局发布的《实施要求授权的所需导航性能（RNP AR）飞行程序的适航和运行批准指南》（AC-91-FS-2018-05-R1）中规定，机场管理机构有职责向航空公司提供公共RNP AR飞行程序、航图、编码表（含坐标表）及设计报告（含有关机型的飞行运行安全评估（FOSA）报告）。对于运营人在申请RNP AR审定时，要求对于具体航空器在具体机场实施公共RNP AR运行，正式运行前应根据机场提供的有关机型的飞行运行安全评估（FOSA）报告，向局方提交本机型的相关评估报告。

“FOSA”即飞行运行安全评估（Flight Operational Safety Assessment），是一种多维度结合多项目的“定量”和“定性”分析评估的集成，具体可涉及：飞机系统、所需最低运行设备、机组/签派/运营人程序、机场/空域环境、导航基础设施、空管基础设施/程序及人员培训、不正常状况/风险识别及缓解措施、程序设计规范等诸多方面。

虽然当前民航业界对RNP AR程序的应用日趋广泛，但各个国家对于FOSA的实施方法尚未发布标准统一的文件，更多呈现的是相关实践指导。

基于国内民航RNP AR程序的应用及发展过程，以及民航机场及航司出于对各自运行效能需求的考虑，当前存在“客户化”和“公共”两种类型的RNP AR程序。针对上述两类RNP AR程序，实施FOSA的评估如下：

1.客户化程序

当运行机场现有飞行程序无法满足运营人的自身要求时，航空公司委托程序设计单位量身订制“客户化RNP AR飞行程序”。航空公司作为该程序的单一实施主体，在实施补充运行合格审定阶段完成FOSA评估，项目和内容也更具备“客户化”的针对性。

2.公共程序

“公共程序”是由机场方委托程序设计单位设计，并最终在NAIP完成公布的飞行程序。“公共RNP AR程序”技术应用，正逐步推广至越来越多的机场，飞行程序的所有者和使用者分属于不同个体，机场方在公共RNP AR程序审定时完成FOSA评估，而航空公司则在实施机场“公共RNP AR程序”前的补充运行合格审定阶段完成FOSA评估。

因FOSA评估的实施主体不同，随之带来评估技术细节上的差异。例如，机场方实施的“公共RNP AR程序”的FOSA评估，可能更倾向规章及规范符合性，以及运行机型的普遍适用性；而航空公司所实施的FOSA评估，则与实际运行结合较紧密，此外，运营人通常会最大限度地依据自身运行特征要素进行评估。

RNP AR程序的FOSA评估涉及多种专业，而传统的危险识别更倾向为一项主观任务。因此，其有效性更多的将依赖于分析主体，特别是在没有继往资料参考的条件下（如一项新技术的应用初期）。因此，对于一个新设计的RNP AR程序，为了能够相对客观且全面地实施FOSA评估，首先应组建一个尽可能由飞行程序设计、飞机制造商、飞行运行、飞行签派、飞机维修、空中交通管制、航空信息管理、安全与质量管理等专业人员共同参加的评估团队，并完成工作计划的制定。

在实施FOSA评估过程中，上述由各相关专业人员组成的评估团队，应基于“定量安全客观标准”、“尽量合理可行的低”、“风险不大于当前运行标准”的原则设定安全标准，通过对飞机系统故障、飞机性能、基础设施、导航服务、空中交通管制、飞行机组运行、运行条件等维度及项目按“FOSA实施步骤”予以分析，直至评估相关危险已被降低至可接受水平或以下，最终完成FOSA评估文件（图3）。

图3FOSA考虑要素示意

1.飞机系统故障

“飞机系统故障”的评估，应重点关注与RNP AR运行能力密切相关的机载系统和设备，如自动飞行系统、导航系统、指示系统等，以及上述机载系统和设备的适度延伸。

通常情况下，飞机系统冗余度可减缓单一设备故障导致的影响，但如果发生多重故障而导致丧失系统冗余，那么针对这种情形的评估，就应更加细致和深入。要结合故障发生的概率及结果严重性进行综合评估，制定可行且可被接受的缓解措施。

2.飞机性能

“飞机性能”的评估，应关注飞机运行能力和可能的发动机故障对RNP AR运行的影响。通过评估飞机相关适航符合性文件以及运行操作程序，明确飞机实施RNP AR运行的所需设备和相关充分及必要条件。通过完成发动机失效条件下的飞机性能评估，分析评估相应RNP AR程序的可执行度。

例如，高高原及地形复杂机场的RNP AR程序，普遍由于地形或障碍物原因在程序进近及复飞航段，使用较高RNP精度标准。针对这样特定的RNP AR程序，只有在充分完成相关文件、程序设计、起降及单发性能分析的前提下，才有进一步实施程序验证的意义，并最终确定其可执行性。

3.基础设施

“基础设施”的评估，主要是针对GNSS卫星故障和GNSS信号丢失的状况，此外也包括针对处于测试状态的地基导航台对RNP AR程序（特别是进近航段）运行影响的评估。基础设施的评估，是对飞机能够接收到有用信号（用于实施高性能导航操作）的可靠性进行评估。

4.导航服务

“导航服务”，应关注对导航数据库的管理和运用。RNP AR运行，就是将程序设计进行导航数据库编码，并通过自动化飞行设备呈现空间飞行轨迹的一种运行方式。导航数据库有效的管理和标准使用，对RNP AR程序的安全运行至关重要。

此项评估可考虑涵盖飞行程序验证、黄金版导航数据库保护、导航数据库比对、导航数据库管理、正确加载导航数据等。通过对导航数据库的有效规范管理，可大幅降低“不恰当导航服务”带来的风险。

5.空中交通管制

此项评估，可包含以下几个方面：确保已获得授权的飞机执行相对应的RNP AR程序；确保运行中（尤其是加入RNP AR程序前）具备足够的超障余度；避免对RNP AR程序轨迹的过多干预。

针对RNP AR运行，航空公司在运行管理层面，须结合《运行规范》做好“人”、“机”、“机场”、“程序”的管理，在运行实施层面做好“人”、“机”、“机场”、“程序”等特殊授权批准要素的符合和匹配。飞行机组在运行中，应严格按程序操作，严格控制飞行轨迹。此外，飞行机组应具备抗干扰及适度纠错能力，在ATC发布与RNP AR运行要求不匹配的指令时，能够及时识别并正确回应。

6.飞行机组运行

“飞行机组运行”维度，应关注在RNP AR运行中对运行有直接影响的主动行为或场景。例如，气压高度表设置错误，飞行程序加载不正确，飞行控制模式选择不当，RNP值输入错误，不利天气条件及机组复飞操作等。

通过对机组行为、场景及事件进行分析，可以评估运行操作程序的完整度，以及评估操作程序对降低并缓解行为差错影响。对“飞行机组运行”维度的评估，会因为风险识别的“颗粒度”不同而有差异，也会因为航空公司运行条件的差异而有不同，但RNP AR运行的通用要求和标准基本是一致的。此维度与运行实际紧密关联，分析应客观、细致、全面。

7.运行条件

“运行条件”维度的评估，着重关注特定自然环境因素对RNP AR程序运行的影响。例如顺风、地形、温度以及特定风况对飞行技术误差的影响等。只有密切联系实际运行环境，分析评估结论才会对实际运行存在指导意义。特定运行场景叠加特定气象条件，更易导致“非预期航空器状态”以及机组行为差错的发生。例如，在高高原地形复杂机场，过大的顺风将引发飞机偏离程序定义的RF航段轨迹，导致不安全的地形间隔。若机组同时又采取不恰当的操作或干预，将进一步加剧因地形间隔引发的可能严重后果。