1、?目視助航技術與系統? 根底培訓 引引 言言駕駛艙內察看飛機白天降落駕駛艙內察看飛機白天降落客艙內察看飛機夜間降落客艙內察看飛機夜間降落駕駛艙內察看飛機夜間降落駕駛艙內察看飛機夜間降落模擬模擬A380執行義務執行義務模擬飛行模擬飛行+空客空客A380飛行視頻飛行視頻飛機降落的驚險一幕南航飛機降落的驚險一幕南航神奇飛機降落神奇飛機降落飛機降落失敗飛機降落失敗飛機泊位引導系統飛機泊位引導系統引引 言言位姿位姿速度速度 下降率下降率著陸時機著陸時機控制飛機手段控制飛機手段自動駕駛自動駕駛人工控制人工控制參照儀表參照儀表目視飛行目視飛行飛機導航方式飛機導航方式無線電導航無線電導航空中交通控制設備空中交

2、通控制設備機載儀表導航機載儀表導航目視導航目視導航引引 言言目視助航設備目視助航設備目視助航設備目視助航設備助航燈光助航燈光飛機的眼睛飛機的眼睛機場地面機場地面標志標志標志牌標志牌引引 言言顏色顏色光強等級光強等級光照射角度光照射角度有效范圍有效范圍主要內容1.1.目視助航技術概述目視助航技術概述2.2.助航燈光助航燈光3.3.標志牌標志牌4.4.助航燈光供電與備用電源助航燈光供電與備用電源5.5.助航燈光調光及回路系統助航燈光調光及回路系統6.6.燈光系統的檢測與標定燈光系統的檢測與標定7.7.計算機監控系統計算機監控系統8.8.局面活動監視與控制系統局面活動監視與控制系統A-SMGCSA-

3、SMGCS9.9.直升機助航燈光系統直升機助航燈光系統第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述n機場跑道分類機場跑道分類n目視助航設備種類及其作用目視助航設備種類及其作用第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_ 部分機場跑道預覽：部分機場跑道預覽：北京首都國際機場北京首都國際機場 1，2，3，4，5，6虹橋機場虹橋機場 1 浦東機場浦東機場 1鹽城機場鹽城機場 1法蘭克福機場法蘭克福機場 1，2華盛頓機場華盛頓機場 1第第1 1節節 機場跑道分類機場跑道分類第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_第第1 1節節 機場跑道分類機場跑道分類機場跑

4、道機場跑道非儀表跑道非儀表跑道儀表跑道儀表跑道非精細進近跑道非精細進近跑道I類精細進近跑道類精細進近跑道類精細進近跑道類精細進近跑道類精細進近跑道類精細進近跑道A類類B類類C類類一、分類一、分類1 1非精細進近跑道：非精細進近跑道： 裝有目視助航設備和一種至少足以提供直線進入的方向性引導裝有目視助航設備和一種至少足以提供直線進入的方向性引導的非目視助航設備的儀表跑道。的非目視助航設備的儀表跑道。2.I2.I類精細進近跑道：類精細進近跑道： 裝有儀表著陸系統和或微波著陸系統以及目視助航設備，裝有儀表著陸系統和或微波著陸系統以及目視助航設備，決斷高度不低于決斷高度不低于6060米米200ft200

5、ft能見度不小于能見度不小于800800米或跑道視程不米或跑道視程不小于小于550550米。米。3.3.類精細進近跑道：類精細進近跑道： 裝有儀表著陸系統和或微波著陸系統以及目視助航設備，裝有儀表著陸系統和或微波著陸系統以及目視助航設備，決斷高度低于決斷高度低于6060米米200ft200ft但不低于但不低于3030米米100ft100ft和跑道視程和跑道視程不小于不小于350350米米4.4.類精細進近跑道：類精細進近跑道： 裝有儀表著陸系統和或微波著陸系統引導至跑道并沿其裝有儀表著陸系統和或微波著陸系統引導至跑道并沿其外表著陸的最終階段運用目視助航設備。外表著陸的最終階段運用目視助航設備。

6、第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_第第1 1節節 機場跑道分類機場跑道分類4.4.類精細進近跑道：類精細進近跑道： 裝有儀表著陸系統和或微波著陸系統引導至跑道并沿裝有儀表著陸系統和或微波著陸系統引導至跑道并沿其外表著陸的最終階段運用目視助航設備。分為其外表著陸的最終階段運用目視助航設備。分為A A、B B、C C三類三類 A A類：用于決斷高度小于類：用于決斷高度小于3030米米100ft100ft或不規定決斷高度和跑或不規定決斷高度和跑道視程小于道視程小于200200米運轉。在著陸的最終階段運用目視助航設備。米運轉。在著陸的最終階段運用目視助航設備。 B B類：用于決

7、斷高度小于類：用于決斷高度小于1515米米50ft50ft或不規定決斷高度和跑或不規定決斷高度和跑道視程小于道視程小于200200米運轉但不小于米運轉但不小于5050米運轉。在著陸的最終階段運用米運轉。在著陸的最終階段運用目視助航設備。目視助航設備。 C C類：用于不規定決斷高度和跑道視程限制時運轉。不需憑仗類：用于不規定決斷高度和跑道視程限制時運轉。不需憑仗目視設備基準進展著陸或滑行。目視設備基準進展著陸或滑行。第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_第第1 1節節 機場跑道分類機場跑道分類二、飛行區目的二、飛行區目的 1、飛行區目的、飛行區目的： 按擬運用機場跑道的各類飛

8、機中最長的基準按擬運用機場跑道的各類飛機中最長的基準飛行場地長度分為飛行場地長度分為1、2、3、4四個等級。四個等級。第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_第第1 1節節 機場跑道分類機場跑道分類飛行區指標飛行區指標飛機基準飛行場地長度飛機基準飛行場地長度1 18008002 2800 800 120012003 31200 1200 180018004 418001800二、飛行區目的二、飛行區目的 第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_第第1 1節節 機場跑道分類機場跑道分類2、飛行區目的、飛行區目的： 按運用該機場飛行區的各類飛機中的最大翼展或最大

9、主起按運用該機場飛行區的各類飛機中的最大翼展或最大主起落架外輪外側邊的間距，分為落架外輪外側邊的間距，分為A、B、C、D、E、F六個等級，六個等級，兩者中取其較高值。兩者中取其較高值。飛行區指標飛行區指標翼展翼展m m主起落架外輪外側邊的間距主起落架外輪外側邊的間距m mA A15154.54.5B B1515 24244.54.5 6 6C C2424 36366 6 9 9D D3636 52529 9 1414E E5252 62629 9 1414F F6565 80801414 1616建議跑道最小寬度建議跑道最小寬度ICAO附件附件14I飛行區指標飛行區指標II基準代碼基準代碼飛行

10、區指標飛行區指標Im基準代字基準代字ABCDEF1181823-2232330-330303045-4-45454560 第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_第第2 2節節 目視助航設備種類及其作用目視助航設備種類及其作用飛機目視情況下規范降落航線方式飛機目視情況下規范降落航線方式 第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_第第2 2節節 目視助航設備種類及其作用目視助航設備種類及其作用飛機著陸過程飛機著陸過程一、飛機著陸情況一、飛機著陸情況 當飛機在巡航高度上利用當飛機在巡航高度上利用VORVOR臺或臺或ADFADF導航臺到達導航臺到達目的地上空時，從距

11、機場目的地上空時，從距機場30305050公里處即開場截獲航公里處即開場截獲航向臺和下滑臺信號。不斷下降到跑道延伸線上空向臺和下滑臺信號。不斷下降到跑道延伸線上空3030米米的決斷高度，這一階段稱為進近。在這個決斷高度上，的決斷高度，這一階段稱為進近。在這個決斷高度上，飛行員必需對著陸或復飛作出決斷。決斷的根據主要飛行員必需對著陸或復飛作出決斷。決斷的根據主要取決于能否明晰看到跑道。取決于能否明晰看到跑道。 飛機在垂直面內曲線飛行到觸地并沿著跑道外表滑飛機在垂直面內曲線飛行到觸地并沿著跑道外表滑行到完全停住，這一階段稱為著陸。行到完全停住，這一階段稱為著陸。 第第1 1章章 機場目視助航設備概

12、述機場目視助航設備概述_第第2 2節節 目視助航設備種類及其作用目視助航設備種類及其作用二、駕駛員對目視助航設備的要求二、駕駛員對目視助航設備的要求 1 1、在著陸中，駕駛員必需控制和協調飛機、在著陸中，駕駛員必需控制和協調飛機6 6個自在度的動作：俯仰、個自在度的動作：俯仰、偏轉、側滾，使飛機與到達跑道上接地點所要求的基準航道相一偏轉、側滾，使飛機與到達跑道上接地點所要求的基準航道相一致，因此駕駛員需求：致，因此駕駛員需求： 飛機的方向、高度和挪動的間隔飛機的方向、高度和挪動的間隔 報告；報告； 飛機的俯仰、偏轉和側滾的情況；飛機的俯仰、偏轉和側滾的情況； 飛機的下降率、航道接近率。飛機的下

13、降率、航道接近率。 最直接、重要的是定向引導和坡度高度指示。最直接、重要的是定向引導和坡度高度指示。 主要內容：地平線、跑道邊線、跑道入口和跑道中線主要內容：地平線、跑道邊線、跑道入口和跑道中線2 2、駕駛員能看見多大的地面：、駕駛員能看見多大的地面： 飛機在進近過程中受諸多要素影響駕駛員能看到的地面是有飛機在進近過程中受諸多要素影響駕駛員能看到的地面是有限的。限的。 第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_第第2 2節節 目視助航設備種類及其作用目視助航設備種類及其作用三、助航設備的配置三、助航設備的配置1 1、進近燈光系統、進近燈光系統 主要包括：進近燈、入口燈和坡度燈、

14、順序閃光燈。作用：定向主要包括：進近燈、入口燈和坡度燈、順序閃光燈。作用：定向引導、間隔引導、間隔 提示、測滾引導。順閃設在常會遇到低能見度和機場燈提示、測滾引導。順閃設在常會遇到低能見度和機場燈光與周圍其他光源如高速路燈等對比不劇烈的機場，作為規范進光與周圍其他光源如高速路燈等對比不劇烈的機場，作為規范進近燈光的補充。近燈光的補充。PAPIPAPI燈作用與儀表著陸系統的下滑臺類似。燈作用與儀表著陸系統的下滑臺類似。2 2、跑道燈光系統、跑道燈光系統 主要包括：跑道入口燈、跑道中線燈、跑道邊燈、接地帶燈、跑道末主要包括：跑道入口燈、跑道中線燈、跑道邊燈、接地帶燈、跑道末端燈。作用：方向、橫向、

15、滑跑和間隔端燈。作用：方向、橫向、滑跑和間隔 方面的指示。方面的指示。3 3、滑行道燈光系統、滑行道燈光系統 主要包括滑行道邊燈、滑行道中線燈、等待位置燈。作用滑行引導。主要包括滑行道邊燈、滑行道中線燈、等待位置燈。作用滑行引導。4 4、其他燈光：跑道識別燈、機場燈標、妨礙物燈、其他燈光：跑道識別燈、機場燈標、妨礙物燈5 5、標志。、標志。6 6、標志牌。、標志牌。7 7、其它系統、其它系統 第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_第第2 2節節 目視助航設備種類及其作用目視助航設備種類及其作用四、四、I I、類精細進近跑道和滑行道的燈光系統所需求的光分布與四類精細進近跑道和

16、滑行道的燈光系統所需求的光分布與四個主要要素有關：個主要要素有關： 1. 1.予期飛機在進近至著陸時，能夠偏離正常的或理想的飛行航道的程度。予期飛機在進近至著陸時，能夠偏離正常的或理想的飛行航道的程度。這種偏離包含在稱為這種偏離包含在稱為“飛行航道包跡里；飛行航道包跡里； 2. 2.當前和方案運用的飛機的當前和方案運用的飛機的“眼眼- -輪高度范圍；輪高度范圍； 3. 3.在進近、接地、滑跑、起飛和滑行等任一階段，必需在多遠處看得見在進近、接地、滑跑、起飛和滑行等任一階段，必需在多遠處看得見光，以及在多大的能見度變化范圍內必需提供光的引導；光，以及在多大的能見度變化范圍內必需提供光的引導； 4

17、. 4.在飛機前方能夠看到的向下視野。在飛機前方能夠看到的向下視野。 確定燈的間距應思索燈的實踐性能，光束分布和提供三個燈的目確定燈的間距應思索燈的實踐性能，光束分布和提供三個燈的目視段要求，還要思索使燈具數量盡能夠少，以便提高經濟效益視段要求，還要思索使燈具數量盡能夠少，以便提高經濟效益助航燈光的特性助航燈光的特性n4C特性特性n1.構形構形configurationn系統中各部分燈的位置和間距。系統中各部分燈的位置和間距。 助航燈光的特性助航燈光的特性4C特性特性2.顏色顏色colour 紅色：危險；綠色紅色：危險；綠色：平安、允許經過；：平安、允許經過； 藍色：安靜；白色藍色：安靜；白色

18、：醒目：醒目3.光強坎德拉光強坎德拉candelas，cd 光源發出的可見輻射光的光源發出的可見輻射光的強度強度,I 照度：照度：E,與物到光源的間與物到光源的間隔隔 D平方成反比平方成反比 單位：勒克斯單位：勒克斯lux 阿拉德定律：阿拉德定律： T:大氣投射系數大氣投射系數 見單位照度與間隔見單位照度與間隔 關系圖關系圖DTDIE2助航燈光的特性助航燈光的特性4C特性特性4.光的有效范圍光的有效范圍coverage 角度，間隔角度，間隔 n背景亮度背景亮度n能見度能見度n飛行員的反映飛行員的反映眩光眩光n系統光強平衡系統光強平衡n 進近燈：跑道入口燈、邊燈：進近燈：跑道入口燈、邊燈： 接地

19、地帶燈、跑道中線燈接地地帶燈、跑道中線燈= 2：1：0.33助航燈光的特性助航燈光的特性n易折性易折性n燈具突破燈具突破/堅持構造整體性和剛度的特性立式燈具堅持構造整體性和剛度的特性立式燈具n堅持構造整體性和剛度最多達一個所期的最大載荷，堅持構造整體性和剛度最多達一個所期的最大載荷，n而在受更大的沖擊時，就會破損、扭曲、彎曲到那而在受更大的沖擊時，就會破損、扭曲、彎曲到那n種對飛機危害最小的程度。種對飛機危害最小的程度。n 跑道入口以里、滑行道跑道入口以里、滑行道n 高度：不超越高度：不超越36cmn 螺旋槳和發動機調艙與地面的凈距螺旋槳和發動機調艙與地面的凈距n 距跑道入口較遠距跑道入口較遠

20、n 據地形需求，可適當采用高支架。據地形需求，可適當采用高支架。n01.8米米首都機場進近燈光系統首都機場進近燈光系統昆明機場進近立式燈具昆明機場進近立式燈具溫溫哥哥華華機機場場進進近近燈燈光光系系統統 第第1 1章章 機場目視助航設備概述機場目視助航設備概述_第第2 2節節 小結小結一、目視助航設備起兩個重要作用：一、目視助航設備起兩個重要作用： 1 1、引導飛機到目的地；、引導飛機到目的地； 2 2、為平安運轉控制飛機。、為平安運轉控制飛機。 二、目視助航設備有如下幾種：二、目視助航設備有如下幾種： 1 1指示標和信號設備；指示標和信號設備； 2 2標志；標志； 3 3燈光；燈光； 4 4

21、標志牌。標志牌。三、目視助航燈光的特性：三、目視助航燈光的特性：4C4C，易折，易折第5章 目視助航燈光調光及回路系統n調光系統組成調光系統組成n 調光器、單相升壓變壓器、隔離變壓器、燈具、回調光器、單相升壓變壓器、隔離變壓器、燈具、回道路纜及接插件等道路纜及接插件等 n調光系統作用調光系統作用n 根據氣候條件、能見度等要求，由塔臺發出指令，根據氣候條件、能見度等要求，由塔臺發出指令，調光器將燈光光強調整到所需求的光強等級，以做到調光器將燈光光強調整到所需求的光強等級，以做到既能滿足飛行要求又能經濟地運用燈光系統。既能滿足飛行要求又能經濟地運用燈光系統。n助航燈光的光強等級助航燈光的光強等級n

22、 民用航空機場：五個等級民用航空機場：五個等級n 軍軍 用用 機機 場場 ：三個等級：三個等級第5章 機場助航燈光調光及回路系統 1.調光器的任務原理及構造調光器的任務原理及構造 2.隔離變壓器及單相升壓變壓器隔離變壓器及單相升壓變壓器 3.回路絕緣技術回路絕緣技術4.燈光回路系統燈光回路系統 5.1 調光器的任務原理及構造 回路電流回路電流IHIH是由升壓變壓器初級端電壓是由升壓變壓器初級端電壓ULUL決議的。假定燈光決議的。假定燈光回路總的負載為回路總的負載為Z Z，升壓變壓器的變比為，升壓變壓器的變比為M M，在理想情況下，燈光回，在理想情況下，燈光回路中的電流可以表示為：路中的電流可以

23、表示為： IH = UH / Z = IH = UH / Z =M / ZM / ZULUL由此可見，燈光回路的電流由此可見，燈光回路的電流IHIH是隨著升壓變壓器初級端輸入電壓是隨著升壓變壓器初級端輸入電壓ULUL成正比例變化的。成正比例變化的。 5.1 調光器的任務原理及構造續調光器首先應具備以下根本功能：1在規定的范圍內，恣意調整燈光亮度；2在選定了燈光等級后，可以堅持燈光亮度恒定。 3 顯示回路參數和形狀、檢測缺點及報警提示等調光器根本構造：1電源電壓轉換器件及其控制電路；2回路電流、電壓采樣器件與信號處置電路；3各種顯示安裝；4缺點檢測與維護安裝。 可控硅調光器根本原理圖可控硅調光器

24、根本原理圖 a a正弦波正弦波b b觸發脈沖信號觸發脈沖信號 c c斬波輸出波形斬波輸出波形可控硅調光的可控硅調光的脈沖觸發原理脈沖觸發原理5.1 調光器的任務原理及構造續控制系統信號采集方式控制系統信號采集方式5.1 調光器的任務原理及構造續過流、過壓維護安裝過流、過壓維護安裝 壓敏電阻伏安特性壓敏電阻伏安特性 5.1 調光器的任務原理及構造續調光器各模塊聯絡圖 5.1 調光器的任務原理及構造續MCR3型型調光器任務原理調光器任務原理5.1 調光器的任務原理及構造續調光器任務環境條件調光器任務環境條件1. 1. 環境溫度環境溫度 普通為普通為-1040-10402. 2. 相對溫度相對溫度

25、普通普通80%80%3. 3. 電源條件電源條件 輸入電平為輸入電平為380V380V10%10%，50Hz50Hz4. 4. 負載條件負載條件 回路燈泡完好率回路燈泡完好率50%50%，回路對地絕緣電阻，回路對地絕緣電阻2M2M5. 5. 有較好的通風冷卻和防塵環境有較好的通風冷卻和防塵環境5.1 調光器的任務原理及構造續主要性能參數主要性能參數1. 1. 功率功率 5 - 30kVA 5 - 30kVA2. 2. 恒流精度恒流精度 0.1A0.1A不同產品有差別不同產品有差別3. 3. 切換時間切換時間 0.5s 0.5s4. 4. 主、備機切換主、備機切換 自動切換時間自動切換時間1s1

26、s5. 5. 升壓器二次額定電流升壓器二次額定電流 6.6A/8.33A 6.6A/8.33A6. 6. 設有開路，短路聲光報警設有開路，短路聲光報警 7. 7. 設有五個燈光等級設有五個燈光等級 5.1 調光器的任務原理及構造續助航燈光光強等級與回路電流對照表助航燈光光強等級與回路電流對照表調光級別調光級別輸出電流有效值輸出電流有效值安安培培恒流精度恒流精度安培安培 5 66833650670820840 4 5266510530650670 3 435 2420440510530 2 3543340360420440 1 2835270290340360n回路諧波補償問題可參見附件回路諧波

27、補償問題可參見附件5.1 5.1 調光器的任務原理及構造續調光器的任務原理及構造續諧波的分解諧波的分解諧波電流波形諧波電流波形諧波頻譜各次諧波條形圖諧波頻譜各次諧波條形圖5次諧波電流波形次諧波電流波形7次諧波電流波形次諧波電流波形11次諧波電流波形次諧波電流波形13次諧波電流波形次諧波電流波形燈光站配電系統諧波電流分布燈光站配電系統諧波電流分布 /諧波電諧波電流引起流引起電壓畸電壓畸變變諧波引諧波引起導體起導體過熱過熱諧波諧波電流電流10KV380V380V380V諧波引諧波引起導體起導體過熱過熱 / / / / /調調光光柜柜調調光光柜柜電容組電容組諧波電諧波電流諧振，流諧振，電容柜電容柜不

28、能投不能投入或過入或過流爆電流爆電容容諧波諧波引起引起容量容量下降下降G諧波諧波引起引起負載負載才干才干下降下降有源濾波器進展治理負載電流波形對比有源濾波器進展治理負載電流波形對比二級光工況下：三級光工況下有源濾波器治理負載電流波形對比有源濾波器治理負載電流波形對比四級光工況下：左邊為投入前，右邊為投入后五級光工況下：左邊為投入前，右邊為投入后5.1 5.1 調光器的任務原理及構造續調光器的任務原理及構造續正弦波調光器原理圖5.2 隔離變壓器及單相升壓變壓器1、隔離變壓器的特點1隔離變壓器必需不僅可以帶正常負載任務，還要經受二次繞組開路和短路的任務情況。2由于燈光電路用改動可控硅的導通角的方法

29、進展調光，一次繞組的電流不是正弦波，另外在二次繞組開路形狀下，鐵心已嚴重飽合，所以隔離變壓器的磁通波形也不是正弦波。因此，磁通的畸變引起的鐵心發熱是一個不可忽略的問題。3由于要求隔離變壓器是密封的，它產生的熱量不容易發散出去。 必需使變壓器的電磁參量、鐵心尺寸、導線截面、絕緣和包封資料都滿足以上特點的要求，以保證隔離變壓器具有良好的電氣特性。隔離變壓器5.2 隔離變壓器及單相升壓變壓器隔離變壓器及單相升壓變壓器n升壓變壓器升壓變壓器 n 由于機場助航燈光系統是經過改動由于機場助航燈光系統是經過改動可控硅導通角來實現輸入電壓的調整從可控硅導通角來實現輸入電壓的調整從而到達調光強的目的，所以升壓變

30、壓的而到達調光強的目的，所以升壓變壓的電源波形和正常電源有區別，輸入電源電源波形和正常電源有區別，輸入電源不是完好的正弦波形，其中含有較多高不是完好的正弦波形，其中含有較多高次諧波分量。因此，升壓變壓器與普通次諧波分量。因此，升壓變壓器與普通變壓器設計又有不同之處。變壓器設計又有不同之處。 5.2 5.2 隔離變壓器及單相升壓變壓器隔離變壓器及單相升壓變壓器5.3 回路絕緣技術nICAO要求：n 線纜及接頭對地漏電流：n 1uA/100mn 每個隔離變壓器漏電流：n 2uA/Setn單一回路設計n 接線方式：間隔接線n調光器設計n 按整個回路功率設計5.4 燈光回路系統 第6章 機場助航燈檢測

31、與缺點診斷技術 6.2 助航燈光系統缺點診斷助航燈光系統缺點診斷 6.1 助航燈光系統檢測助航燈光系統檢測 n目的目的n確定系統任務的完好性和達標情況，排除系統的潛在隱患，確定系統任務的完好性和達標情況，排除系統的潛在隱患，n 以保證飛行任務平安以保證飛行任務平安n義務義務n檢測燈具的檢測燈具的4C特性、易折性、回路絕緣電阻等特性、易折性、回路絕緣電阻等n根本任務根本任務n回路及燈具的完好性回路及燈具的完好性n 燈具等光強圖離線檢測、在線檢測燈具等光強圖離線檢測、在線檢測nPAPI燈的角度燈的角度n其它任務其它任務n n 6.1 助航燈光系統檢測助航燈光系統檢測 6.1.1 助航燈具離線檢測助

32、航燈具離線檢測 主要方式主要方式實驗室光強丈量系統實驗室光強丈量系統直線式、折返式直線式、折返式系統構成系統構成 光學傳感器和信號變送光學傳感器和信號變送 數據采集模塊數據采集模塊運動控制及載控臺運動控制及載控臺數據處置中心模塊數據處置中心模塊 6.1.2 PAPI燈綜合測試儀燈綜合測試儀原理及運用引見原理及運用引見校飛校準校飛校準n跑道啟用前，飛機要校飛。跑道啟用前，飛機要校飛。n開航后，定期校飛。一類機場：每年開航后，定期校飛。一類機場：每年1次。二類機場：次。二類機場：每半年每半年1次。次。n多數機場難以做到。多數機場難以做到。 定期檢查定期檢查PAPI燈的緣由燈的緣由n改換燈具零件、改

33、換燈泡；外力影響例如飛機尾氣、改換燈具零件、改換燈泡；外力影響例如飛機尾氣、大風、大雨、老鼠兔子挖洞等要素引起地基變化及燈大風、大雨、老鼠兔子挖洞等要素引起地基變化及燈具箱體的記憶效應等。這些都能夠導致具箱體的記憶效應等。這些都能夠導致PAPI指示角度指示角度產生誤差產生誤差n這些誤差，地面維護人員假設不能及時發現，對飛行這些誤差，地面維護人員假設不能及時發現，對飛行是危險的。是危險的。 n因此，機場需求對因此，機場需求對PAPI燈進展定期的檢查燈進展定期的檢查地面檢查的普通方法地面檢查的普通方法n目前，燈光站利用校角儀來測試燈具的角度，將校角儀目前，燈光站利用校角儀來測試燈具的角度，將校角儀

34、架在燈具的幾個規范點上，以此為準，調整校角儀的刻架在燈具的幾個規范點上，以此為準，調整校角儀的刻度，察看校角儀上的程度泡處于中心位置時，即為燈具度，察看校角儀上的程度泡處于中心位置時，即為燈具的指示角。的指示角。n它的準確性是建立在坡度燈發出的光的角度與規范點必它的準確性是建立在坡度燈發出的光的角度與規范點必需平行的根底上的。需平行的根底上的。n此種校準是一種間接校準，可靠性低。此種校準是一種間接校準，可靠性低。 PAPI燈綜合測試儀處理的問題燈綜合測試儀處理的問題n飛機不能隨時校準；費用高；難以到達飛機不能隨時校準；費用高；難以到達?附件附件14?規范規范1分；校飛不能發現并調整同一個分；校

35、飛不能發現并調整同一個PAPI燈三個燈泡有燈三個燈泡有時候，導致校飛后依然存在問題；機場難以按照中國民航總局時候，導致校飛后依然存在問題；機場難以按照中國民航總局制定的制定的?機場助航燈光運轉維護規程機場助航燈光運轉維護規程?要求進展定期檢查，以到要求進展定期檢查，以到達附件達附件14規定的要求。規定的要求。n以上要素，闡明客觀上需求一套地面的測試調整設備。以上要素，闡明客觀上需求一套地面的測試調整設備。n我們研發我們研發PAPI燈綜合測試儀的直接誘因。石家莊機場的典型案燈綜合測試儀的直接誘因。石家莊機場的典型案例：由于責任，燈光站不敢調回；重新校飛機場沒有費用；封鎖例：由于責任，燈光站不敢調

36、回；重新校飛機場沒有費用；封鎖燈光無人敢于承當責任。燈光無人敢于承當責任。設計指點思想設計指點思想n?附件十四附件十四機場機場?n?機場設計手冊機場設計手冊四四?n?機場助航燈光運轉維護規程機場助航燈光運轉維護規程?，結合機場助航燈光日，結合機場助航燈光日常運轉實踐需求常運轉實踐需求n充分思索機場實踐運轉環境。充分思索機場實踐運轉環境。PAPI燈綜測儀的設計原理燈綜測儀的設計原理坡度燈水準儀三角架支桿輔助支桿h1h2h3白光區紅光區攝像機n綜測儀白天、夜間均可以正常作業；綜測儀白天、夜間均可以正常作業；n在能見度低的情況下，可以正常作業；在能見度低的情況下，可以正常作業；n綜測儀順應多種供電方

37、式，現場無需專備綜測儀順應多種供電方式，現場無需專備220V交流電交流電源；源；n各地氣溫冷熱不均，綜測儀可以順應環境各地氣溫冷熱不均，綜測儀可以順應環境-10度度30度。度。n丈量時間大約每盞丈量時間大約每盞PAPI燈燈10分鐘。分鐘。綜測儀重點處理的問題綜測儀重點處理的問題n如何保證丈量高度的準確性如何保證丈量高度的準確性n 1、堅持程度基準的準確、堅持程度基準的準確n 2、保證支桿的垂直度、保證支桿的垂直度n 3、保證支桿的精度、保證支桿的精度n 4、攝像頭對紅白過渡區識別的準確性、攝像頭對紅白過渡區識別的準確性6.1.3 助航燈具在線檢測道面燈具助航燈具在線檢測道面燈具 助航燈光光強檢

38、測車助航燈光光強檢測車經過多種光學傳感器，經過多種光學傳感器，快速、在線丈量每個燈快速、在線丈量每個燈具的發光強度及顏色具的發光強度及顏色可以對跑道中線燈、邊可以對跑道中線燈、邊燈，滑行道中線燈、邊燈，滑行道中線燈、邊燈進展檢測。并可以按燈進展檢測。并可以按照國際民航組織規范進照國際民航組織規范進展形狀判別和預警展形狀判別和預警 固定在檢測車前端中線燈丈量或右前端邊燈丈量的光丈量安裝傳感帶上非均勻平行分布的13個照度傳感器隨檢測車在間隔 燈光源上方17 cm高度沿程度方向以大約40 kmh的速度向前運動，在燈光束一定范圍內按照1 cm的間隔丈量各點的照度值，根據照度和間隔 丈量值得到各點的光強

39、值，并生成等光強圖6.1.3 助航燈具在線檢測道面燈具助航燈具在線檢測道面燈具 n拖曳式在線光強檢測車拖曳式在線光強檢測車6.1.3 助航燈具在線檢測道面燈具助航燈具在線檢測道面燈具 6.1.3 助航燈具在線檢測道面燈具助航燈具在線檢測道面燈具 6.2 助航燈光系統缺點診斷助航燈光系統缺點診斷 缺點通常主要包括以下幾種情況：1設備在規定的條件下喪失功能；2設備的某些性能參數達不到設計要求，超出了允許范圍；3設備的某些零部件發生磨損、斷裂、損壞等，致使設備不能正常任務；4設備任務失靈，或發生構造性破壞，導致嚴重事故甚至災難性事故。 2、缺點診斷的方法、缺點診斷的方法1從診斷方式分：從診斷方式分：

40、 功能診斷：檢查設備運轉功能的正常性。它主功能診斷：檢查設備運轉功能的正常性。它主要用于新安裝或剛大修后的設備；要用于新安裝或剛大修后的設備； 運轉診斷運轉診斷: 監視設備運轉的全過程，主要用于監視設備運轉的全過程，主要用于正常運轉的設備。正常運轉的設備。2從診斷延續性分：從診斷延續性分： 定期診斷定期診斷:按規定的時間間隔進展，普通用于按規定的時間間隔進展，普通用于非關鍵設備且性能改動為漸發性缺點及可預測非關鍵設備且性能改動為漸發性缺點及可預測性缺點。性缺點。 延續監控延續監控:在機器運轉過程中自始至終加以監在機器運轉過程中自始至終加以監視和控制，普通用于關鍵設備且性能改動屆突視和控制，普通

41、用于關鍵設備且性能改動屆突發性缺點及不可預測性缺點。發性缺點及不可預測性缺點。 6.2 助航燈光系統缺點診斷助航燈光系統缺點診斷 n用接地法診斷助航燈光回路開路缺點。將升壓變壓器用接地法診斷助航燈光回路開路缺點。將升壓變壓器一個輸出端接地，將其設為一個輸出端接地，將其設為A點，如點，如C點為開路點，可點為開路點，可先在先在B點二次接地點二次接地n沿沿BC方向做接地檢測，如調光器電壓值低，闡明該點方向做接地檢測，如調光器電壓值低，闡明該點至升壓變壓器段無開路，恢復至升壓變壓器段無開路，恢復B點正常撤除地線。點正常撤除地線。繼續查找，直到繼續查找，直到C點，開啟該燈回路時點，開啟該燈回路時,發生開

42、路報警發生開路報警,即可確定該開路地點。再采取相應的修復方法即可確定該開路地點。再采取相應的修復方法,恢復燈恢復燈光回路的正常運轉光回路的正常運轉. n計算機監控的必要性計算機監控的必要性n計算機監控系統功能計算機監控系統功能n計算機監控系統硬件計算機監控系統硬件n計算機監控系統軟件計算機監控系統軟件第7章 機場助航燈光計算機監控系統 7.1 計算機監控必要性n57號令號令96年：年：類運轉，上監控系統；類運轉，上監控系統；n低能見度：塔臺看不清現場情況；低能見度：塔臺看不清現場情況；n大型、忙碌機場，人的準確性、速度不如計算機；大型、忙碌機場，人的準確性、速度不如計算機；n塔臺控制員：最了解

43、現場燈光的需求，天氣、白塔臺控制員：最了解現場燈光的需求，天氣、白/夜、夜、多架飛機的位置、駕駛員的需求等多架飛機的位置、駕駛員的需求等燈光總控設在燈光總控設在塔臺。塔臺。nASMGCS 提出要求提出要求施行施行類運轉時，提供有效引導和控制的目視助類運轉時，提供有效引導和控制的目視助航設備該當包括：航設備該當包括：n類運轉精細進近燈光系統；類運轉精細進近燈光系統；n跑道燈光系統，包括邊燈、中線燈、接地地帶燈、入口燈跑道燈光系統，包括邊燈、中線燈、接地地帶燈、入口燈和末端燈；和末端燈；n滑行道燈光系統，包括邊燈、中線燈、停頓排燈和滑行等滑行道燈光系統，包括邊燈、中線燈、停頓排燈和滑行等待位置燈；

44、停頓排燈的設置由于機場機動區平面構形簡單待位置燈；停頓排燈的設置由于機場機動區平面構形簡單或因技術緣由不能處理時，應具有設計良好、照度比較高、或因技術緣由不能處理時，應具有設計良好、照度比較高、布置完善的滑行道中線燈和滑行引導標志牌為飛機滑行提布置完善的滑行道中線燈和滑行引導標志牌為飛機滑行提供可靠的地面引導；供可靠的地面引導；n強迫性指示標志牌、信息標志牌和飛機機位識別標志牌。強迫性指示標志牌、信息標志牌和飛機機位識別標志牌。各標志牌均應有內部或外部照明；各標志牌均應有內部或外部照明；n跑道、滑行道和機坪道面標志；跑道、滑行道和機坪道面標志；n妨礙物標志燈；妨礙物標志燈；n助航燈光監控系統。

45、助航燈光監控系統。燈光控制的方式燈光控制的方式n本地人工控制：直接開關控制本地人工控制：直接開關控制n本地燈光站控制：經過調光柜控制本地燈光站控制：經過調光柜控制n燈光站計算機控制：計算機燈光站計算機控制：計算機調光柜調光柜n塔臺控制：塔臺計算機塔臺控制：塔臺計算機調光柜調光柜n飛機自動控制飛機自動控制7.2 系統功能系統功能 機場目視助航燈光計算機監控系統是利用計算機場目視助航燈光計算機監控系統是利用計算機技術、網絡技術、檢測技術對機場跑道、滑行機技術、網絡技術、檢測技術對機場跑道、滑行道等目視助航燈光、低壓供電系統、柴油發電機道等目視助航燈光、低壓供電系統、柴油發電機組等的任務形狀進展實時

46、操作、控制及檢測，對組等的任務形狀進展實時操作、控制及檢測，對燈光、供電回路、氣候等數據進展處置、記錄，燈光、供電回路、氣候等數據進展處置、記錄，同時還可以實現員工管理及為日后復查、維修提同時還可以實現員工管理及為日后復查、維修提供數據根據，是一個高可靠性分布式系統。供數據根據，是一個高可靠性分布式系統。1監控系統的主要義務監控系統的主要義務 實現集中監控。控制普通由權限最高實現集中監控。控制普通由權限最高 的中心控制計算機根據天氣能見度對燈光的中心控制計算機根據天氣能見度對燈光回路施行控制。控制權限可以經過授權方回路施行控制。控制權限可以經過授權方式下放到主次燈光站。式下放到主次燈光站。2監

47、控對象監控對象n助航燈光回路n供電系統 3助航燈光回路監控的根本內容助航燈光回路監控的根本內容 回路電源的通斷；回路電源的通斷； 燈光的調光燈光的調光/開開/關控制；關控制； 回路的指令和實踐形狀；回路的指令和實踐形狀； 控制形狀；控制形狀； 回路主要參數：電流、電壓和功率；回路主要參數：電流、電壓和功率； 回路開路、接地等缺點的自動斷定；回路開路、接地等缺點的自動斷定； 著燈率的估算；著燈率的估算；回路電纜絕緣電阻的監測；回路電纜絕緣電阻的監測；失效燈數量和位置的斷定：單燈缺點定位失效燈數量和位置的斷定：單燈缺點定位4低壓配電設備監控的主要內容低壓配電設備監控的主要內容開關控制：低壓配電柜進

48、線開關、聯絡開關和備開關控制：低壓配電柜進線開關、聯絡開關和備用發電機進線開關、燈光回路進線開關；用發電機進線開關、燈光回路進線開關；開關的形狀監控：低壓配電柜進線開關、聯絡開開關的形狀監控：低壓配電柜進線開關、聯絡開關、備用發電機進線開關和燈光回路進線開關；關、備用發電機進線開關和燈光回路進線開關；監測：燈光供電回路的電流、電壓；監測：燈光供電回路的電流、電壓；報警：掉電報警和電流電壓超標報警。報警：掉電報警和電流電壓超標報警。 5備用發電機監控的主要內容備用發電機監控的主要內容 開開/關；關； 能否在線；能否在線； 冷卻劑溫度；冷卻劑溫度； 自動自動/遙控遙控/手動位置；手動位置； 油壓；

49、油壓； 啟動時間；啟動時間； 超速運轉。超速運轉。6輔助功能輔助功能 統計燈光運轉時間統計燈光運轉時間 燈光控制方式的多樣性燈光控制方式的多樣性 ：單路：單路/成組成組/全部全部/自動自動 缺點報警缺點報警 缺點排除確認缺點排除確認 7系統管理功能系統管理功能7.3 系統硬件構造系統硬件構造航班與氣候信息的作用航班與氣候信息的作用 經過對當地氣候信息的分析，并與經過對當地氣候信息的分析，并與航班信息配合，可經事先設定的自動控航班信息配合，可經事先設定的自動控制方式，實現燈光回路的開啟制方式，實現燈光回路的開啟/封鎖時間、封鎖時間、光級等自動設定。光級等自動設定。1、三種燈光控制途徑、三種燈光控

50、制途徑1監控中心監控中心塔臺塔臺燈光站燈光站調光柜調光柜燈燈 2 燈光站燈光站調光柜調光柜燈燈 3 調光柜調光柜燈燈2、塔臺監控系統、塔臺監控系統3、燈光站監控系統、燈光站監控系統 上傳下達：接納并轉發主控計算機命令上傳下達：接納并轉發主控計算機命令，將燈光回路各參數上傳到主控計算機。，將燈光回路各參數上傳到主控計算機。接納并轉發主控計算機命令：接納并轉發主控計算機命令： 燈光站本地開、關、光級燈光站本地開、關、光級顯示飛行區模擬圖飛行區顯示屏顯示飛行區模擬圖飛行區顯示屏監測燈光回路參數：光級、本地監測燈光回路參數：光級、本地/遙控、電流、遙控、電流、電壓、絕緣電阻、缺點報警等等。電壓、絕緣電

51、阻、缺點報警等等。4 燈光站控制畫面燈光站控制畫面四、系統控制軟件四、系統控制軟件n系統管理軟件中心站管理軟件系統管理軟件中心站管理軟件n塔臺控制軟件下位機控制軟件塔臺控制軟件下位機控制軟件n燈光站控制軟件燈光站控制軟件n維修站控制軟件維修站控制軟件第8章 機場局面活動引導與控制nA-SMGCS的開展演化nA-SMGCS定義nA-SMGCS主要組成及根本功能nA-SMGCS系統分級nA-SMGCS系統集成nA-SMGCS系統中的新技術 隨著局面監視雷達系統的需求和運用的開展1974年國際民航組織發布ICAO Doc.9476文件?局面引導和控制系統手冊?既SMGCS Manual。Surfac

52、e Movement Guidance and Control systemA-SMGCS的開展演化的開展演化隨著運轉環境日趨復雜隨著運轉環境日趨復雜 SMGCS系統已不能滿足全天候條件下機場運系統已不能滿足全天候條件下機場運營高效平安的要求。營高效平安的要求。2004年國際民航組織發布年國際民航組織發布 ICAO Doc.9830號文件號文件?先進的局面引導和先進的局面引導和控制系統手冊控制系統手冊?既既A-SMGCS Manual。A-SMGCS的開展演化的開展演化nA-SMGCS的開展演化 在在ICAO DOCICAO DOC。98309830文件中文件中A-SMGCSA-SMGCS系統

53、功能得系統功能得到加強。著眼點已不僅限于保證機場在低能見度條到加強。著眼點已不僅限于保證機場在低能見度條件下的運用。而是在各種機場運轉條件下可以對機件下的運用。而是在各種機場運轉條件下可以對機場飛機區的地面交通情況可以提供監視和管理的功場飛機區的地面交通情況可以提供監視和管理的功能。是一種可以在確保平安的同時減少進離場飛機能。是一種可以在確保平安的同時減少進離場飛機的滯留時間，提高機場利用率的先進系統。的滯留時間，提高機場利用率的先進系統。A-A-SMGCSSMGCS系統已成為現代大型機場平安、高效運轉系統已成為現代大型機場平安、高效運轉中必不可少的系統。中必不可少的系統。A-SMGCS定義定

54、義n定義：定義：n ICAO“由不同功能單元組成的模塊化系統，由不同功能單元組成的模塊化系統，無論機場平面在何密度、能見度和復雜度條件無論機場平面在何密度、能見度和復雜度條件下，均能支持平安有效迅速的飛機和車輛挪動。下，均能支持平安有效迅速的飛機和車輛挪動。n目的目的n 保證地面機場的平安保證地面機場的平安n 增大地面機場容量增大地面機場容量A-SMGCS主要組成主要組成組成組成 地面挪動監視系統地面挪動監視系統 飛行區燈光控制系統飛行區燈光控制系統 塔臺和機場信息交互系統塔臺和機場信息交互系統A-SMGCS的根本功能的根本功能一、監視功能一、監視功能二、控制功能二、控制功能三、途徑選擇功能三

55、、途徑選擇功能四、引導功能四、引導功能A-SMGCS的監視功能的監視功能n對于機場飛行區域內的一切目的必需可以及時探對于機場飛行區域內的一切目的必需可以及時探測和準確定位并自動識別一切能夠相關的飛機和測和準確定位并自動識別一切能夠相關的飛機和車輛車輛n向塔臺和站坪控制人員提供飛行區區域內的一切向塔臺和站坪控制人員提供飛行區區域內的一切目的目的A-SMGCS的控制功能的控制功能n在實現監視功能的前提下為防止地面交通沖突、在實現監視功能的前提下為防止地面交通沖突、跑道和限制區的侵入、確保地面交通平安，迅跑道和限制區的侵入、確保地面交通平安，迅速有效的活動速有效的活動n控制功能包括：對地面交通情況中

56、的各類沖突、控制功能包括：對地面交通情況中的各類沖突、危險及侵入進展探測和告警危險及侵入進展探測和告警A-SMGCS的控制功能的控制功能控制功能包括控制功能包括跑道沖突和侵入的探測和告警跑道沖突和侵入的探測和告警滑行道沖突侵入和告警滑行道沖突侵入和告警滑行道間隔沖突和偏離的探測和告警滑行道間隔沖突和偏離的探測和告警途徑選擇的沖突和告警途徑選擇的沖突和告警限制區的侵入和告警限制區的侵入和告警停機坪、停機位和登機橋沖突與告警停機坪、停機位和登機橋沖突與告警A-SMGCS的控制功能的控制功能控制員在協助下采用人工或控制員在協助下采用人工或自動的方式為飛機的滑行安排出合理的滑行途徑自動的方式為飛機的滑

57、行安排出合理的滑行途徑及為活動區內飛機和車輛提供平安高效的途徑選及為活動區內飛機和車輛提供平安高效的途徑選擇和規劃擇和規劃A-SMGCS的途徑選擇功能的途徑選擇功能n人工選擇人工選擇n半自動選擇半自動選擇n根據飛行方案信息由途徑選擇算法自動產根據飛行方案信息由途徑選擇算法自動產生建議的滑行途徑，經控制員修正確定生建議的滑行途徑，經控制員修正確定n全自動途徑選擇全自動途徑選擇n在半自動根底上添加途徑規劃算法，點擊進在半自動根底上添加途徑規劃算法，點擊進出港飛機標牌自動生成滑行途徑出港飛機標牌自動生成滑行途徑A-SMGCS的引導功能的引導功能n在途徑選擇的根底上，將編制完成的途徑安排在途徑選擇的根

58、底上，將編制完成的途徑安排提供應引導功能模塊用以準確控制助航燈光為提供應引導功能模塊用以準確控制助航燈光為飛行員和駕駛員提供準確的引導飛行員和駕駛員提供準確的引導n控制員可經過人工或自動控制飛行區助航控制員可經過人工或自動控制飛行區助航n 燈光系統進展準確延續可靠的引導以確保飛燈光系統進展準確延續可靠的引導以確保飛機或車輛按照分配的途徑行駛機或車輛按照分配的途徑行駛n人工引導n自動引導A-SMGCS系統分級系統分級n按照監視如何完成按照監視如何完成n沖突預測和告警如何完成沖突預測和告警如何完成n滑行途徑如何生成滑行途徑如何生成n地面引導有那些設備地面引導有那些設備nA-SMGCS系統分為五級系

59、統分為五級n級級 監視監視n級級 告警告警n級級 自動途徑選擇自動途徑選擇n級級 燈光自動引導燈光自動引導n級級 m空地數據鏈空地數據鏈A-SMGCS系統分級系統分級n級級 監視監視n 控制員目視監視飛機和車輛的位置控制員目視監視飛機和車輛的位置n 人工指定滑行途徑人工指定滑行途徑n 沖突的預測和告警依托控制員和飛行員的沖突的預測和告警依托控制員和飛行員的 n 目視察看目視察看n 地面引導采用中心油漆線和滑行引導牌無助地面引導采用中心油漆線和滑行引導牌無助航燈光系統和局面監視雷達航燈光系統和局面監視雷達A-SMGCS系統分級系統分級n級級 告警告警n 控制員經過局面雷達監視飛機和車輛的位置控制

60、員經過局面雷達監視飛機和車輛的位置n 控制員人工指定滑行途徑控制員人工指定滑行途徑n 沖突的預測和告警依托控制員經過局面雷達監沖突的預測和告警依托控制員經過局面雷達監視和飛行員的目視察看完成視和飛行員的目視察看完成n 地面引導采用中心油漆線和滑行引導牌和固定地面引導采用中心油漆線和滑行引導牌和固定中線燈中線燈A-SMGCS系統分級系統分級n級級 自動途徑選擇自動途徑選擇n 控制員經過局面雷達監視飛機和車輛的位置控制員經過局面雷達監視飛機和車輛的位置n 按飛行方案和局面監視信息自動生成滑行途徑按飛行方案和局面監視信息自動生成滑行途徑n 沖突的預測和告警依托控制員經過局面雷達監沖突的預測和告警依托