董晨宇

摘 要本文主要以NORMARC各種型號(hào)航向信標(biāo)為研究對(duì)象，結(jié)合目前較為廣泛應(yīng)用的三種最大機(jī)型A380，B747，B767。通過軟件計(jì)算出多種情況下的航向信標(biāo)敏感區(qū)大小，并進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】NORMARC 航向信標(biāo) 敏感區(qū)

1 引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)向現(xiàn)代化邁進(jìn)的進(jìn)程不多深入，機(jī)場(chǎng)航班流量日益增加，飛機(jī)的機(jī)型也逐漸向大型化發(fā)展，在加之大霧或其他低能見度天氣，航班大面積延誤的現(xiàn)象也是時(shí)有發(fā)生。我們只有通過不斷提供服務(wù)水平，提升跑道運(yùn)行等級(jí)，來適應(yīng)新情況。通過本文的研究希望能夠?qū)ξ磥砜展苓\(yùn)行工作有一定幫助。

2 定義

2.1 臨界區(qū)定義

定義：ILS臨界區(qū)是一個(gè)關(guān)于航向信標(biāo)和下滑信標(biāo)天線的限定區(qū)域，當(dāng)ILS設(shè)備在工作時(shí)，所有車輛包括飛機(jī)都不允許進(jìn)入。否則，會(huì)對(duì)ILS空間信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。

2.2 敏感區(qū)定義

定義：敏感區(qū)是ILS臨界區(qū)的延伸，在此區(qū)域內(nèi)將對(duì)移動(dòng)的汽車，飛機(jī)進(jìn)行控制，防止對(duì)ILS信號(hào)可能產(chǎn)生的干擾。設(shè)置敏感區(qū)的作用是防護(hù)由于臨界區(qū)外，機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)的移動(dòng)物體所產(chǎn)生的干擾。

注—由于敏感區(qū)范圍大于臨界區(qū)，其作用是作為臨界區(qū)的緩沖區(qū)域，所謂本文將把敏感區(qū)作為討論重點(diǎn)。

3 航向信標(biāo)敏感區(qū)

3.1 航向信標(biāo)敏感區(qū)

航向敏感區(qū)的大小有以下因素決定：

（1）航向天線系統(tǒng)（單頻，雙頻，天線孔徑，航道SBO分配）

（2）航道寬度（由跑道長(zhǎng)度和航向后撤距離得到）

（3）在跑道上運(yùn)行的最大飛機(jī)

（4）跑道運(yùn)行等級(jí)

（5）滑行道和跑道出口位置

3.1.1 航向天線系統(tǒng)

對(duì)于同樣孔徑寬度的天線系統(tǒng)來說，在大多情況下雙頻天線的敏感區(qū)較小。寬孔徑天線的臨界區(qū)相對(duì)較小。對(duì)于相同孔徑的天線來說，由于航道SBO信號(hào)分配導(dǎo)致航道SBO輻射場(chǎng)型波瓣較窄時(shí)，敏感區(qū)也較小。

3.1.2 航道扇區(qū)寬度（跑道長(zhǎng)度）

對(duì)于相同的航向信標(biāo)來說，跑道越長(zhǎng)，航道扇區(qū)越窄，敏感區(qū)就越大。

3.1.3 飛機(jī)類型

一個(gè)航向信標(biāo)對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的航道寬度，較大的飛機(jī)導(dǎo)致敏感區(qū)較大。所以，敏感區(qū)的大小要根據(jù)在機(jī)場(chǎng)內(nèi)的最大飛機(jī)來定。

3.1.4 跑道運(yùn)行等級(jí)

跑道運(yùn)行等級(jí)對(duì)于敏感區(qū)的大小有很大影響，運(yùn)行等級(jí)越高，敏感區(qū)越大。對(duì)于安裝航向天線來說，一類的敏感區(qū)小于二類或者三類的敏感區(qū)。在大多情況下，二類或者三類的敏感區(qū)大小基本相同。

3.1.5 滑行道和跑道出口布局

一般情況下，最壞情況下的敏感區(qū)計(jì)算是基于當(dāng)飛機(jī)起飛或者降落，在滑行道上滑行時(shí)，不理想的飛機(jī)尾翼位置。計(jì)算時(shí)，限定飛機(jī)可能的位置和方位，因?yàn)榛械篮团艿莱隹诤侠聿季挚梢韵鄬?duì)減小于最壞情況下敏感區(qū)的大小。所以，強(qiáng)烈推薦先做關(guān)于跑道布局的分析，以避免實(shí)際劃定敏感區(qū)大于所需。

注—本文就一般情況進(jìn)行分析。

3.1.6 停止位置和停止線

因?yàn)楫?dāng)飛機(jī)在等待進(jìn)入跑道時(shí)，其機(jī)鼻離跑道是最近的，且等待線和停止位置可能已經(jīng)在敏感區(qū)內(nèi)。這是由于尾翼是飛機(jī)造成的信號(hào)散射的主要原因。需要進(jìn)行獨(dú)立的研究來確定停止位置。

3.1.7 敏感區(qū)計(jì)算

本次航向天線敏感區(qū)計(jì)算是基于航向AXIX程序計(jì)算機(jī)分析。VLOC已經(jīng)通過了英國(guó)政府認(rèn)證并用于UK CAA工作。數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)過俄亥俄大學(xué)OUNPPN程序使用聯(lián)合認(rèn)證。

二類三類航向信標(biāo)敏感區(qū)的定義，在此區(qū)域內(nèi)地面上的飛機(jī)能夠?qū)υ贗LS的E點(diǎn)，2海里外進(jìn)近的飛機(jī)信號(hào)產(chǎn)生大于4微安的彎曲。一類航向敏感區(qū)的定義，對(duì)于在ILS的A和C點(diǎn)之間的飛機(jī)，在此區(qū)域內(nèi)地面上的飛機(jī)能夠?qū)π盘?hào)產(chǎn)生彎曲大于12微安。

參考對(duì)象為三個(gè)不同種類的飛機(jī)：

空客A380（A380建模為垂直金屬尾翼，高于地面10米，尾翼高14米，寬8.5米。）

波音B747（B747建模為垂直金屬尾翼，高于地面5.7米，尾翼高13.6米，寬8米。）

波音B767（B767建模為垂直金屬尾翼，高于地面3.9米，尾翼高11.9米，寬4.7米。）

為了計(jì)算對(duì)于這三種機(jī)型的最差情況下敏感區(qū)大小，尾翼會(huì)出現(xiàn)在跑道內(nèi)各個(gè)不同位置，從航向天線前100m起，并且將尾翼（平行于跑道）向前移動(dòng)50m或者25m并且側(cè)向（垂直于跑道）移動(dòng)10m或5m。尾翼在每個(gè)位置上，每次旋轉(zhuǎn)10度，共旋轉(zhuǎn)360度，發(fā)現(xiàn)最差的情況的方位。對(duì)于每個(gè)尾翼的位置和方向，對(duì)于二類三類設(shè)備從兩海里外至ILS的E點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，對(duì)于一類設(shè)備從ILS的A點(diǎn)到ILS的C點(diǎn)。

據(jù)測(cè)算靜態(tài)波束彎曲率對(duì)于二類和三類來說最大是3微安，對(duì)于一類是9微安，因?yàn)殪o態(tài)和動(dòng)態(tài)彎曲加于和的平方根（參考附件十副篇C段落2.1.9.5.1）。這是參照附件10額定門限動(dòng)態(tài)彎曲的80%，如，對(duì)于二類和三類來說是4微安，對(duì)于一類來說是12微安。

航道扇區(qū)從2.5度改變至6度，每次0.5度。

對(duì)于每個(gè)航向信標(biāo)天線系統(tǒng)，三種類型飛機(jī)敏感區(qū)大小的計(jì)算都是基于4度的航道扇區(qū)。對(duì)于所有范圍的航道扇區(qū)寬度，敏感區(qū)的大小在表1中給出。

4 總結(jié)分析

通過以上的一系列分析研究，不難得出對(duì)于不同類型天線相對(duì)應(yīng)所需的臨界區(qū)和敏感區(qū)大小。航向天線陣系統(tǒng)越好對(duì)應(yīng)于相應(yīng)運(yùn)行等級(jí)所需的臨界區(qū)和敏感區(qū)越小。對(duì)于一種固定天線系統(tǒng)來說，所需運(yùn)行等級(jí)越高，需要的臨界區(qū)和敏感區(qū)面積越大。其中一些具體的數(shù)據(jù)對(duì)于今后跑道設(shè)計(jì)和相對(duì)應(yīng)的維護(hù)人員也有積極的指導(dǎo)作用。由于水平有限，如有錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)指正。

參考文獻(xiàn)

[1]ICAO.Annex10 Volume，Sixth Edition， July 2006，International Civil Aviation Organization.

[2]NORMARC UILS261.

作者單位

民航華東地區(qū)空中交通管理局維修中心 上海市 200305