近距平行跑道仪表着陆系统的运行管理
   来源:中国科技博览     2020年02月29日 14:17

...23L及05L仪表着陆系统通过飞行校验

邓明

[摘 要]近距平行跑道是指跑道中心线间距小于760米的平行跑道,由于跑道间距的原因而存在航空器落错跑道的安全风险。本文介绍了广州白云机场通过优化近距平行跑道仪表着陆系统的使用模式来降低该风险,可为其它相关机场提供参考和借鉴。

[关键词]近距跑道;仪表着陆系统;运行

中图分类号:V355 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)33-0014-01

1.前言

2008年3月,上海浦东机场3号跑道正式启用,其与1号跑道组合成国内首组近距平行跑道。2015年2月,广州白云机场第3条跑道正式启用,其与机场原东跑道组合成为中南地区第一组投入运行的近距平行跑道。在运行上,广州第3条跑道命名为东外跑道,原东跑道命名为东内跑道。广州白云机场空管管制部门与设备保障部门一起,在上海浦东机场运行模式的基础上,研究制定了白云机场近距平行跑道的运行模式。

2.平行近距跑道的运行模式

近距平行跑道运行技术在上世纪七十年代开始已被采用,现广泛欧美几家大型机场。其使用的原因主要为由于对土地资源的利用和保护,减少机场建设成本,在有限的场区范围内,增加跑道的数量,通过对跑道的设计布局,实现跑道容量的最大化,提升机场运行能力。近距跑道定义为两条平行跑道中心线之间的距离小于760 米,其中一条跑道用于起飞,另一条跑道用于降落,起飞与降落之间建立相关的安全间隔,实施这种运行方式的平行跑道为相关平行近距跑道,简称近距跑道[1]。通常起飞跑道为靠近航站楼的跑道,降落跑道为远离航站楼的跑道。广州白云机场东外跑道与东内跑道之间的间距为400米,东内跑道作为起飞跑道,东外跑道作为降落跑道。

仪表着陆系统(ILS)是为飞机提供进近着陆系统引导的导航设备,系统由航向信标、下滑信标、测距仪组成。其中航向信标为航空器提供对准跑道中心线的航向道信号,下滑信标为航空器提供3度角下降着陆的下滑道信号,测距仪为航空器在进近着陆过程中提供与航空器与着陆点之间的距离指示信号。每一套ILS均设置为独立的设备发射频率,机载接收机设置相同的频率后即可接收ILS信号。在国内相关近距跑道运行时,曾发生过由于飞行员将机载接收机频率错误设置为起飞跑道ILS频率,而导致航空器降落至起飞跑道的不安全事件。如起飞跑道上存在航班,则极有可能造成严重的航空安全事故。广州机场现有的空中监视手段仅有雷达信号,在自动化系统中的航班航迹是由多雷达信号融合而成,存在一定的航迹误差,并且雷达由于转速的原因而存在一定时间的信号刷新率,无法有效对航空器进近过程进行实时定位。因此,仅靠雷达信号无法有效判别近距平行跑道运行时航空器选择错误的跑道实施进近着陆。因频率设置错误导致落错跑道成为近距平行跑道运行中的一个最大风险。

为避免飞行员因为调错ILS设备频率而选择错误跑道降落,可关闭近距跑道中用于起飞跑道的ILS设备。广州东内跑道南头方向为02L号跑道,北头方向为20R号跑道,东外跑道南头方向跑道号为02R,北头方向为20L。根据运行模式,当东外跑道南头02R为航班提供进近时,相邻东内跑道南头02L号ILS应关闭,以确保航班不会接收到02L号ILS信号;当东外跑道北头20L为航班提供进近时,相邻东内跑道北头20R号ILS应关闭,以确保航班不会接收到20R号ILS信号。

3.近距跑道仪表着陆系统的使用模式

对于电子设备的使用,如长期关闭不使用或进行频繁的开关操作,均会对设备的性能造成一定程度的影响。如广州白云机场的THALES 410型仪表着陆系统,由于设备使用年限较长,设备整体性能下降较为严重,当设备长期关闭后重新开启时,部分参数可能出现暂时预警的状态,系统在通过一定时间的预热后才能达到正常的工作状态。同时,设备频繁的开关机操作,设备开启时的冲击电流容易对元器件造成损坏。经测试统计,广州THALES 410型仪表着陆系统设备在每日均进行开关机操作的情况下,其元件故障率将提高30%。为满足平行近距跑道的运行模式要求同时降低开关机对ILS设备性能的影响,需建立合理的设备使用模式。

(一)ILS设备的关闭运行模式

根据航空器的进近飞行机制,航空器应首先接收航向信号切入跑道中心线延长线的航向道,然后才接收下滑信號。如可阻断飞机切入航向道,飞机继而不会再进入下滑道。因此,针对于所需关闭的ILS系统,仅关闭系统中的航向信标,而下滑信标和测距仪保持开启。为确保所关闭的航向信标在开启时至少确保一台发射机处于稳定的工作状态,可采用只关闭接天线的主用发射机,而保持接假负载的备份发射机保持开启状态。关闭的主用发射机如在开启时出现设备故障时,备用发射机可在热备份的工作状态变为主用发射机。现主要的设备厂家中,THALES公司的LOC421型航向信标、INDRA公司的7033B型航向信标、SELEX公司的2100型航向信标均可实现该功能。

(二)近距跑道ILS的切换运行模式

近距跑道ILS设备频繁切换,除提高设备的故障率外,还将带来因人为关错ILS设备所产生的运行风险。如飞机在着陆过程中因关闭了ILS设备,将导致飞机的复飞。因此,应尽可能保持跑道的运行模式不发生变化,即在降落跑道未发生使用方向ILS设备故障或其它相关因素造成跑道无法提供使用时,保持内跑道起飞,外跑道降落的工作模式不变。同时,建立管制部门与设备保障部门的关于跑道切换的工作机制,特别应注意关闭的航向信标在开启后,应与同方向原使用的相邻跑道航向信标保持一定的并行运行时间,以确认设备的工作状态。此外,应加强设备遥控器跑道号标识的设置、明确设备的关闭开启操作流程。确保近距跑道ILS在设备切换期间的运行安全。

4.结束语

制定合理的近距跑道ILS的运行机制,是现阶段保障近距平行跑道安全运行的有效手段。从长远来看,仍需建设广域多点定位系统、自动相关监视系统等设备,通过加强监视技术手段,提高自动化系统对航空器位置的识别精度,从技术上彻底解决近距平行跑道运行所存在的风险。

参考文献

[1] 俞文军.近距平行跑道运行技术在中国的应用和发展.空中交通管理,2008(12).endprint

跑道 雷达 近距