段雪峰

摘 要：本文針對荷花機(jī)場08號跑道Thales 420下滑設(shè)備投產(chǎn)飛行校驗過程中下滑角角度不符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的問題，利用調(diào)整天線陣子位置、扭轉(zhuǎn)外天線角度逐步調(diào)整下滑角角度，使之達(dá)到飛行校驗標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：飛行校驗；下滑角角度；扭轉(zhuǎn)天線

中圖分類號：V351.37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）19-0084-02

儀表著陸系統(tǒng)（Instrument landing system，簡稱ILS）是目前最為廣泛的飛機(jī)精密進(jìn)近和著陸系統(tǒng)。為了確保盲降設(shè)備系統(tǒng)投產(chǎn)后能夠長期穩(wěn)定運行，我們要定期對盲降設(shè)備進(jìn)行投產(chǎn)飛行校驗，以保證設(shè)備能夠穩(wěn)定地提供準(zhǔn)確導(dǎo)航信號。

盲降設(shè)備空間信號的合成是多種內(nèi)外因素共同作用的結(jié)果，除了受盲降設(shè)備自身軟件和硬件的影響外，同時也受外界地形等條件的影響。在投產(chǎn)飛行校驗過程中，空間信號調(diào)試到最優(yōu)，應(yīng)盡量避免對機(jī)內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，我們通常選擇對下滑天線陣子進(jìn)行調(diào)整來滿足校驗飛機(jī)的要求完成各個檢驗科目。本文以解決荷花機(jī)場08號下滑設(shè)備下滑角角度不符合設(shè)計要求為例進(jìn)行介紹分析校飛中通過扭轉(zhuǎn)天線來滿足下滑信號要求。

1 問題現(xiàn)象

2018年1月11日按校飛計劃對08號下滑設(shè)備進(jìn)行投產(chǎn)飛行校驗，校驗下滑角度時，發(fā)現(xiàn)下滑角度為3.15°，而設(shè)計要求為3.2°不符合設(shè)計要求。（通常情況下下滑角為3°，由于張家界荷花機(jī)場處于山區(qū)，受地形影響跑道西高東低，相差15米，故設(shè)計要求為3.2°）

2 問題解決

由于是本次是設(shè)備的投產(chǎn)校驗，在發(fā)射機(jī)調(diào)整好的情況下，技術(shù)人員希望通過調(diào)整天線振子的方法將下滑較角度調(diào)高，盡量不調(diào)整發(fā)射機(jī)，有助于設(shè)備的投產(chǎn)后的維護(hù)。

張家界荷花機(jī)場08號盲降設(shè)備采用的是THALES 420設(shè)備，其下滑天線為M型天線。M型天線共有三根天線振子，技術(shù)人員先后嘗試了調(diào)整豎直高度，調(diào)整水平位置以及扭轉(zhuǎn)天線角度三種方法進(jìn)行實驗，最終將下滑角升高到設(shè)計要求值。

M型天線陣是目前能適應(yīng)各種不同場地、使用最廣的一種。這種天線陣使用了上中下三副天線。與M型天線陣配置使用的設(shè)備，通常采用雙頻余隙制，即除了主發(fā)射機(jī)發(fā)射CSB和SBO外，還有余隙發(fā)射機(jī)發(fā)射余隙（CL）信號，兩部發(fā)射機(jī)輸出的信號以不同的幅度、相位和組合饋給這三副天線，如圖1所示。

M型下滑信標(biāo)下天線高度的標(biāo)準(zhǔn)公式：

角度為下劃線與地面夾角，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為3.2°。頻率為109.7MHZ，帶入公式h=4.2m。

技術(shù)人員將三根天線振子分別依次下降5cm，10cm，15cm，飛行校驗數(shù)據(jù)為下滑角3.13°；再依次下降4cm，8cm，12cm，飛行校驗數(shù)據(jù)為下滑角3.16°；再依次下降6cm，12cm，18cm，飛行校驗數(shù)據(jù)為下滑角仍為3.16°。降天線后下滑角變化不明顯，仍然無法達(dá)到3.2°的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

下滑信標(biāo)輻射的信號只有一個方向，即正對著飛機(jī)進(jìn)近的方向。因此，就可用多個（通常為三個）橫向排列的半波振子天線加反射器來滿足水平面的輻射特性要求。

下滑信標(biāo)的水平輻射場型如圖2所示。圖中可見，其正面的輻射場強(qiáng)遠(yuǎn)大于側(cè)面的場強(qiáng)。當(dāng)天線陣離開跑道中心線120米（約400英尺）時，跑道入口處的場強(qiáng)比0°線上的場強(qiáng)約低5%，而在垂直于天線陣的跑道道面上的那一點的場強(qiáng)則明顯降低了，但由于此點離天線陣較近，仍有足夠的信號強(qiáng)度使接收機(jī)工作，直至飛機(jī)接地。

這里要注意的是，正由于距離較近，天線陣的位置將會影響CSB天線和SBO天線信號的相對相位，因此必須對天線陣進(jìn)行偏置補(bǔ)償。

其中上天線向跑道一側(cè)偏置，下天線向背離跑道一側(cè)偏置。通常情況下偏置量越小跑道到入口高度越低，下滑角越小。技術(shù)人員多次改變下滑天線偏置量進(jìn)行試驗，（例如上天線向跑道側(cè)平移5cm，下天線向遠(yuǎn)離跑道一側(cè)平移5cm，增加天線偏置； 上天線向遠(yuǎn)離跑道側(cè)平移3cm，下天線向跑道一側(cè)平移3cm，減小天線偏置）但無論是增加偏置還是減小偏置都對下滑角的影響很小，問題仍然存在，下滑角不符合3.2°的設(shè)計要求。

常規(guī)的天線調(diào)整效果并不明顯，技術(shù)人員觀察機(jī)場附近環(huán)境，懷疑有障礙物對信號造成影響。最后技術(shù)人員將三根天線陣子的位置恢復(fù)為最初的位置，嘗試調(diào)整三根天線振子的方向。第一次將三根天線向跑道一側(cè)旋轉(zhuǎn)3mm，校飛結(jié)果為下滑角3.17°；第二次將三根天線向跑道一側(cè)旋轉(zhuǎn)1°（旋轉(zhuǎn)量為4mm），校飛結(jié)果為下滑角3.19°第二次將三根天線向跑道一側(cè)旋轉(zhuǎn)5mm，校飛結(jié)果為下滑角3.18°。通過實驗最終技術(shù)人員將三根天線向跑道一側(cè)旋轉(zhuǎn)1°，下滑角3.19°符合設(shè)計要求。

3 原因分析

下滑信標(biāo)的天線陣可以安裝跑道的任意一邊、與跑道中心線平行的直線上。因此，在所有其它選址因素相同的情況下，天線陣應(yīng)設(shè)在遠(yuǎn)離滑行道等可能出現(xiàn)干擾的跑道一側(cè)，如圖3中所示。同樣，在選擇下滑信標(biāo)天線陣場地時，還應(yīng)考慮以后可能的新建設(shè)施、或機(jī)場擴(kuò)建而使下滑信標(biāo)遷址等等的因素。

圖中字母所對應(yīng)的距離：

d—根據(jù)下滑角、入口高度和地形決定；

U—60m（200英尺）；

V—75～200m（250～650英尺）；

W—30m（100英尺）；

X—120m（400英尺）；

Y—360m（1200英尺）或d，取大者；

Z—900m（3000英尺）、或到機(jī)場邊界的距離、或到平坦地形終止的距離，取小者。

根據(jù)《166民用航空通信導(dǎo)航監(jiān)視臺（站）設(shè)置場地規(guī)范第1部分：導(dǎo)航》規(guī)定：

B區(qū)內(nèi)不應(yīng)有鐵路、公路，不應(yīng)有建筑物（航向信標(biāo)機(jī)房除外），不應(yīng)有高于機(jī)場側(cè)凈空限制的建筑物、高壓輸電線、堤壩、樹林、山丘等，地面應(yīng)盡可能平坦。

C區(qū)內(nèi)不應(yīng)有鐵路、公路，不應(yīng)有建筑物（航向信標(biāo)機(jī)房除外），不應(yīng)有高于機(jī)場側(cè)凈空限制的建筑物、高壓輸電線、堤壩、樹林、山丘等，該區(qū)域的地形坡度應(yīng)不超過15%。

如圖4所示，張家界荷花機(jī)場下滑保護(hù)區(qū)環(huán)境不是十分理想，其中C區(qū)與B區(qū)的保護(hù)區(qū)覆蓋不夠，在C區(qū)與B區(qū)遠(yuǎn)離跑到一側(cè)的部分區(qū)域有樹木，房屋以及山石等障礙物嚴(yán)重遮擋了下滑信號的傳播，給設(shè)備調(diào)試造成了很大影響。

將三根下滑天線向跑到一側(cè)旋轉(zhuǎn)最終使下滑角角度符合設(shè)計要求是技術(shù)人員多次實驗有效避開障礙物遮擋的結(jié)果。由此次事件可見下滑保護(hù)區(qū)對與下滑設(shè)備的正常運行十分重要，在條件允許的情況下應(yīng)盡可能的保證下滑保護(hù)區(qū)環(huán)境良好。

4 結(jié)語

下滑角角度是儀表著陸系統(tǒng)投產(chǎn)飛行校驗科目之一，投產(chǎn)校驗要讓設(shè)備處于最優(yōu)狀態(tài)盡量減少不必要的機(jī)內(nèi)調(diào)整，本文案例中介紹了通過調(diào)節(jié)天線振子改變下滑角的一般方法。在常規(guī)方法效果不明顯的情況下，采取了扭轉(zhuǎn)天線進(jìn)行試驗的方法。天線扭轉(zhuǎn)5°以內(nèi)對設(shè)備的影響很小，最大程度保證了設(shè)備正常運行。通過本案例可見保護(hù)區(qū)對盲降設(shè)備的重要性?？臻g信號的合成很大程度上受外界環(huán)境的影響。我們設(shè)備維護(hù)人員除了維護(hù)好設(shè)備本身狀態(tài)以外，也應(yīng)關(guān)注保護(hù)區(qū)的保護(hù)問題。如保護(hù)區(qū)內(nèi)樹木生長，新建民房等問題應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)，妥善處理。

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