飞机航线为什么鲜有走直线? 第1页

飞机航线不走直线有很多原因：

1. 地球是圆的，地图是平的。

一般而言，距离超过400公里时，地球表面两点的最短距离，投影到地图上就和直线有了明显区别，在这种情况下，选择直航时，飞机在地图上的投影就是一条曲线。这个差别在长距离才会显得很明显。

早期来说，为了导航方便，一般采取等角航线，即测量出出发地和目的地之间的磁角夹角，然后只要保持飞机航线恒定就可以到达目的地了，此时航迹在地图上的投影就是一条直线。但是随着导航技术发展，就开始采用大圆航线，而大圆航线在地图上的投影就是曲线了。

参考下图，地图上的Great Circle Route（大圆航线）看似曲线，实际上的距离要比直线的Rhumb Line（等角航线）短得多。 更详细的数学解释可以参考：

。

2. 导航技术限定，飞机只能向台或背台飞行。

目前最成熟的导航技术是IR（惯性导航）和VOR/DME（指向台）导航技术，这两种技术叠加可以保证飞机导航精度达到RNAV2，即在航行全过程中，95%以上的时间里定位精度在2海里以内，而VOR的一个缺点是依赖于导航台，且飞机只有在航向面向或背向VOR台时才能获得比较高的精度，因此飞机的航迹本质上就是从一个VOR台飞向另一个VOR台，在距离VOR台约10海里左右开始转向像一个VOR台继续飞行。

借用别人的一张图说明，十字星标就是不同的VOR台，粉红色的线就是飞机的轨迹，由于导航台的数量限制，飞机只能采取曲线飞行。

有人会问GPS呢？GPS直到第三代系统开始投入，约2005-2009年，才可能在全球范围内达到RNAV2精度。对此，国际民航组织从2008年开始，逐步开始对基于GPS导航的导航设备开始论证使用，目前在欧美大陆，通过认证的飞机已经可以开始实行PBN导航，即不依赖VOR台的自由设计航线，中国大陆规划在2013年开始，2016年全面在民航采取PBN导航。

3. 地形/气象/空管限制，某些区域必须绕行。

这个应该很好理解，比如山峰、雷雨云、禁飞区之类，就不多说了。

4. 适航规章限定，主要是ETOPS规定。

这个是由于早期飞机发动机可靠性不足引入的规定，当时双发飞机很容易在飞行过程中出现单发失效，此时会对飞行性能造成严重影响，同时也给飞行员带来额外的负担，因此规定飞机的全航路中，任何一点到最近的备降机场的距离不得超过60分钟的航程，以便在飞行员疲劳或飞机结构受损到不可接受前，飞机能够着陆。当然，现在随着发动机可靠性提升，ETOPS限制普遍提升到了120分钟，下一代的380和787都在申请150分钟的ETOPS限制。详见

这个限制主要体现在跨洋和北极航线上，内陆航线与各航空公司实力有关，对于长距离航线，有实力的航空公司可能会沿路各个机场都签有保障协议，此时ETOPS只在穿越沙漠和高原是有所影响。实力不足的航空公司则无法和所有机场签协议，只能选择性的挑选，就有可能受到一定的限制。

======================================================================

2014.12.24更新

关于第二条，很多业内也说了，十字星不是VOR台，他的标准名字是

，为了省去解释为何在要在航路点之间直线飞行，我就简单描述为导航台了，便于业外理解。

Waypoint 在航空业早期，实际上就是地上一个明显的地形/标志物等，又叫地标，飞行员就是靠目视对准地标飞来保证自己航路正确的。

随着无线导航技术发展，VOR台就成为主要的Waypoint了。

进一步的，随着GPS的应用，Waypoint理论上可以随机选取地球表面任一位置设置，只需要对该处进行GPS校准即可，这也就是RNAV的航路点设定来源了。

在PBN运行前，飞机只能以直线在航路点直接飞行，因为：

1. 只要在航路点确认高度符合要求，在两点之间的直线上飞行，一定没有触地风险；

2. 沿航路飞行，空管只需要监控飞机的速度和顺序，就可以保证没有碰撞风险，加入偏置和单向高度层后，对飞也不存在碰撞风险。

因此，目前为止，飞机只允许在Waypoint之间的直线上飞行。未来普及PBN后，才可以不依赖Waypoint飞行。

PS：RNAV跟PBN的区别，业内了解就行了，我懒得展开了。

关于GPS精度，静止状态下GPS精度可以达到10米级别，经过校准的可以达到1米甚至更低，飞机在停机坪上做导航校准时，可以达到分米级别。

但是在高速运动状态下，一方面精度降低，另一方面就必须考虑系统延迟了：如果飞控计算机晚了一秒获得位置信息，或者操作指令晚了一秒，位置可就差了几百米了。