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12月10日5时57分，北京大兴机场启动低能见度运行。一个小时后，一架芬兰航空的A330安全降落。此时跑道视程是175米，这是国内首个以III类精密进近标准着陆的载客航班。
从此，中国民航拉开了III类精密进近运行的序幕。
No.1
CAT III的诞生与发展
很多人可能觉得能实施III类精密进近是因为飞行员的技术牛逼，这当然是其中一个方面，但是起决定性作用的还是飞机和机场的设备，准确地说就是飞机的自动着陆系统和机场的引导系统。
民航业对于自动着陆系统的研究和探索从20世纪50年代就开始了，这是另一个很长的故事，有机会我们可以说一说。
总之，在1963年的3月5日，在法国的图卢兹，民航客机第一次验证完成了在零能见度下的自动着陆。在这之后，各种机型才开始逐渐被批准实施CAT III A类运行，最早被批准的机型有三叉戟、B747以及协和飞机。到了1984年，A300-600被批准可以实施CAT III B类精密进近。
民航史上载客航班第一次完成III类精密进近是在1969年1月9号，由法国内陆航空（Air Inter）的一架卡拉维尔客机（Caravelle）在执行里昂到巴黎的航班任务时实施了III A类精密进近。
（内陆航空是法国的一家支线航空，主要经营法国国内航线，1954年由法国航空和法国国家铁路共同出资组建，1997年与法国航空合并，品牌从此消失。上图是法国内陆航空的一架卡拉维尔客机，但具体是不是那架执行第一次III类精密进近的飞机我也不知道。）
虽然欧洲起步比较早，但是美国却是拥有III类精密进近机场最多的国家。截止目前，美国有50多个机场可以实施III类精密进近，共有III类精密进近程序113个。
我国民航对于III类精密进近的实践比较晚。上海浦东机场在2018年3月1日成为国内第一个被批准实施III类精密进近的机场。直到2019年12月10日，第一个实施III类精密进近的航班才在北京大兴机场落地。
目前国内只有三个机场被批准了可以实施III类精密进近运行，其中上海浦东机场和北京首都机场可以实施CAT III A类精密进近，北京大兴机场可以实施CAT III B类精密进近。
在2019年4月，中国民航局提出了“大型机场推进标准II类建设，枢纽机场开展CATIII类研究”的总体要求，这就意味着像广州、成都、武汉、昆明、乌鲁木齐等枢纽类机场都有可能发展和建设III类精密进近。
No.2
飞机上的“关键”系统
先声明一点，“关键”系统这种说法是我自己起的名字，并不是官方名称，请勿引用。这些系统的具体名字下文会说。
在实施III类精密进近时，由于最后进近阶段大部分时间是依靠自动着陆系统完成。因此监控某些“关键”系统是否工作正常是非常必要的。根据这些系统失效后对自动着陆功能的影响我们把它们分成两类：
失效-性能下降飞行控制系统（fail-passive）和失效-工作飞行控制系统（fail-operational）。
如果光看这两个系统的名字，不管是看中文还是英文，基本上都是一脸懵逼，不知所云。简单来讲吧，失效-性能下降飞行控制系统是指这个系统如果失效的话，飞机就不能完成自动着陆；而失效-工作飞行控制系统是指这个系统如果失效的话，飞机仍然能够自动完成进近、拉平和着陆。
举个例子可能会更形象一些：
如果飞机有三个自动驾驶系统，当其中一个失效后，另外两个可以完成对这个失效系统的检查和排除，并且剩下的两个完好的系统可以互相验证，以确保正确地完成自动着陆，这个就叫失效-工作飞行控制系统（fail-operational）。
如果飞机只有两个自动驾驶系统，当其中一个失效后，它们是无法检查出哪个系统故障了，因为两个系统都觉得自己的输出结果是对的，也没有第三方来做个参考，飞机自然也就无法完成自动着陆，这个就叫失效-性能下降飞行控制系统。
所以如果飞机装备的是失效-性能下降飞行控制系统，系统失效后，只能依靠人工介入完成着陆。而人工操纵的前提是建立目视参考，因此这种情况下实施III类精密进近的决断高（DH）不能低于50ft。
如果飞机装备的是失效-工作飞行控制系统，在系统失效后，飞机仍然能够依靠自身完成自动着陆，但这并不意味着我们不需要关注它。
由于系统失效后，随着时间推移误差会逐渐累积，针对这种情况，引入了AH（Alert Height，也叫警戒高度）的概念。
在AH之上时，如果失效-工作飞行控制系统故障，则必须复飞；在AH之下时，如果失效-工作飞行控制系统故障，则可以继续进近。这样规定是在最大的程度上消除误差累积带来的影响，确保能够安全着陆。
这两个系统对于实施III类精密进近非常关键，不仅能够影响决断高，还必须建立工作程序应对其不工作的情况。
No.3
目视参考与跑道视程
在IIIA和IIIB精密进近过程中，如果进近程序有DH，在到达DH之前机组必须建立一定的目视参考，否则不能继续进近到DH以下。
这些目视参考包括：
CAT III A：机组至少要看到3个连续的进近中线灯、跑道中线、接地地带灯或跑道边灯。
CAT III B：机组至少要看到1个跑道中线灯。
在需要实施III类精密进近的环境中的能见度往往很差，再加上决断高低，机组在着陆前的目视参考阶段很短，只能看到几秒钟的跑道灯光（大概是5秒左右），而且视野狭窄，大概是这个样子：
所以RVR标准的确定十分关键，如果RVR标准定低了，飞机每次到决断点的时候还无法建立目视参考，那这个程序基本就等于废了；如果RVR标准定高了，甚至接近了II类进近，那这III类进近的意义也不大。因此，III类精密进近的RVR标准确定也个精细活儿，这里可以简单介绍一下。
了解I类精密进近的同学应该知道，RVR或VIS标准是用DH、下滑道角度和进近灯光长度通过三角函数计算出来的。其实这里面有很多细节都没考虑到，例如飞机的坡度、飞行员眼睛的高度和角度以及SVR（Slant Visual Range）。
首先解释一下RVR和SVR的区别，很好解释，一张图就能看明白：
其实机组建立目视参考时用的应该是SVR而不是RVR。至于SVR和RVR的关系，没有理论上的计算公式，但是通过数据积累和利用统计方法能够得出一个在大雾天气下SVR和RVR的大概比例：
也就是说，DH越小，SVR/RVR越接近1。至于怎么计算SVR就比较复杂了，也给大家放张图，感受一下：
好在一般情况下这个不用我们算，RVR标准查进近图就能得到。
关于目视，这里额外说明的一点，低能见往往会伴随着降水，如果地面上有积水、积雪甚至积冰，这在一定程度上会反射飞机上的灯光，从而对机组的视线造成干扰。所以在很多时候，实施III类精密进近的时候是不允许打开着陆灯的。
No.4
CAT III的着陆标准
众所周知，III类精密进近分为三种：CAT III A、CAT III B、CAT III C，但它们在ICAO、FAA和EASA等不同体系中的标准是有差别的。
对于CAT III A标准，三个体系完全相同；对于CAT III B标准，ICAO和FAA是相同的，EASA的RVR标准比ICAO和FAA略高一些；对于CAT III C标准，ICAO和FAA是相同的，但EASA体系没有CAT III C标准。
具体标准如下表：
国内民航的III类精密进近着陆标准在《民用航空机场运行最低标准制定与实施细则》中有明确规定。而且运行标准在某些程度上还低于上面三家的标准，这我还是头一次见，具体标准如下：
国内规章将III类精密进近的着陆标准与失效-性能下降、失效-工作飞行控制系统结合起来了，并且还新定义了失效-工作混合着陆系统。
（失效-工作混合着陆系统的定义）
可能有人会发现EASA和国内民航都没有CAT III C类标准，这倒不是漏了或技术达不到，实际上在世界范围内，到目前为止CAT III C还处在理论阶段，没有实践的先例。虽然现在的着陆技术完全可以实现在零决断高、零能见度条件下的着陆，但实施CAT III C的难点是尬在了滑行阶段。
也就是说，在零能见度的情况下实施CAT III C进近，飞机着陆后只能停在跑道，没法滑行，因为目前飞机的滑行都是依靠飞行员目视来完成的。
考虑到零能见度情况下运行、滑行道仪表引导的必要性，基本可以说CAT III C是不太可能投入实践了。所以与其写在那里当个摆设，还不如干脆不写。
通过上面这两点就能看出来，虽然我国民航对III类精密进近的实践时间比较晚，但是在这之前对这种进近模式的学习和思考并不少，甚至还有创新的成分在里面。
No.5
CAT III对机场设施的要求
对于一些特殊的运行，向来都是从机场、飞机、机组和航空公司四个方面作准入要求的，CAT III也不例外。由于III类精密进近中机场发挥着举足轻重的作用，在这里我们重点说一说它对机场设施的要求。
III类精密进近对于跑道长度没有要求，只要它不低于飞机运行的性能限制即可，但是要求跑道宽度不能低于45米，并且前四分之一和最后四分之一的跑道坡度不能大于0.8%。此外，对于跑道入口前的区域，ICAO的建议是每30米的坡度不要大于2%。因为如果地形变化太大会影响无线电高度表，进而干扰自动着陆。
III类精密进近要求必须安装的机场灯光有：接地地带灯、高强度跑道入口灯、跑道末端灯、跑道边灯和跑道中线灯。其中跑道边灯间隔不能大于60米，跑道中线灯间隔不能大于15米。并且对于跑道各类灯光的故障率也有要求，具体如下表：
另外对于机场灯光系统还要求有一套备用电源，以确保机场灯光的供电系统出现故障时可以切换至备用电源系统，而且除了跑道边灯和滑行灯外，其余灯光的电源切换时间不能超过1秒。
此外，实施III类精密进近的跑道周边要建立ILS关键区域和敏感区域，用来避免机场内的飞机和车辆对ILS信号产生干扰。
No.6
结束语
可以说III类精密进近对飞机设备、机场设施、运行的精细化程度、运行人员的技能要求是非常高，非常苛刻的，这会增加很多的运行成本。也正因为这样，并非所有的机场都适合建设这种进近程序，当然这些问题也不需要我们来考虑。
但是建设CAT III的成本是要用它的利用率来相对抵消的，因此如何能够正确而且准确地使用CAT III，让它的使用价值最大化是作为运行人员的我们应该考虑的。
来源：原创 伊壹 容定斋
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