枢纽机场Ⅲ类仪表着陆系统建设方案分析

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翟昊松

民航机场规划设计研究总院有限公司华北分公司 北京市 100621

摘要

为了降低极端低能见度天气对民航的不利影响,全国枢纽机场应具备应对低能见度天气的能力,本文以某枢纽机场为例,对枢纽机场建设Ⅲ类仪表着陆系统进行必要性分析,同时给出Ⅲ类仪表着陆系统的建设方案。对提高空中交通管制流畅性、增强旅客体验感和保障民航飞行安全有着重要意义。


关键词

正文


1.引言

近年来,随着我国民航事业的突飞猛进,部分机场的航班量也大幅提高。低能见度天气作为常见的恶劣天气,严重影响着航空器起飞与着陆。如果遭遇低能见度天气,可能会导致飞行员操纵不当或者判断失误,从而导致飞机偏离跑道、复飞、备降等不正常情况。因此,机场具备Ⅲ类运行能力是十分重要的,其中Ⅲ类仪表着陆系统的建设就极为关键。

2.低能见度天气的危害

2002年,国航机组驾驶着一架波音767-200在执行北京飞往韩国釜山的CA129航班任务时,遭遇釜山金海机场恶劣天气,驾驶员无法对准跑道,未能成功着陆选择复飞,再次着陆时发生意外。

2010年河南航空机组驾驶着ERJ-190飞机在黑龙江伊春机场降落时遭遇低能见度天气,以约400km/h的时速冲向地面,机身断裂起火,造成42人遇难54人受伤。

上述度航空事故造成了不可挽回的影响,后续空中交通管制时遇见低能见度天气时都选择航班延误甚至停飞,由此可见低能见度天气对我国民航事业是一个不可忽视的安全隐患。

3.国内外Ⅲ类仪表着陆系统建设情况

目前国外约50个国家、约220多个机场具备类仪表着陆系统运行能力,其中美国约有70个机场具备低能见度起降能力;欧洲约有110个机场具备低能见度起降能见,类仪表着陆系统机场数量占比总数均超80%。而亚洲在低能见度天气下仪表着陆系统运行的机场就十分匮乏,仅有约26个机场具备类仪表着陆系统运行能力。从大体结构上分析,类仪表着陆系统运行机场主要是枢纽机场。

我国在低能见度天气下类精密进近仪表着陆系统建设上比较谨慎,目前有5个可以运行的类运行的机场。相对于国际上而言,低能见度天气下能运行的机场仍然较少,推动类仪表着陆系统建设将是我国民航之后发展和接轨世界的必经之路。

4.低能见度运行及建设

4.1.低能见度天气下运行标准

根据20198月民航局下发的《运输机场仪表着陆系统(IS)低能见度运行管理规定》,运输机场低能见度运行包括以下几种

1 仪表着陆系统等级要求

等级

決断高

Decision Height, DH)

跑道视程

Runway Visual Range, RVR)

Ⅰ类仪表着陆系统

CAT Ⅰ)

DH> 60m

跑道视程>550m或能见度800m

Ⅱ类仪表降落系统

CAT Ⅱ)

30m≤DH<60m

300m≤跑道视程<550m或能见度<800m

Ⅲ A类仪表降落系统

CAT Ⅲ A)

DH<30m或无決断高

175m≤跑道视程<300m

Ⅲ B类仪表降落系统

CAT Ⅲ B)

DH<15m或无決断高

50m≤跑道视程<175m

Ⅲ C类仪表降落系统

CAT Ⅲ C)

无決断高

无跑道视程限制

 

低能见度运行包括上述情况下的飞机、车辆和人员的一切运行和相关活动。截至目前,国内仅有上海浦东机场、北京大兴机场等极少数机场实施了Ⅲ类行,Ⅲ类仪表着陆系统建设也仅在一些大型枢纽机场,大部分中小枢纽场还不具备实施极端恶劣天气下低能见度运行的能力。故类仪表着陆系统建设,对提升低能见度天气运行以及边缘天气时的处置能力有着至关重要的作用。

4.2.类仪表着陆系统建设方案分析

4.2.1 Ⅲ类仪表着陆系统必要性分析

以国内某枢纽机场为例。A机场为全国区域枢纽机场,按照民航局2020年下发的《运输机场总体规划规范》(MH/T5002-2020)的划分方法为大型机场。2030年预测数据中国内旅客吞吐量2760w人次、国外旅客吞吐量240w人次、年总起降架次23万架次,国际吞吐量占旅客总吞吐量8%。该机场地区航线交汇密集,目前不但开通了国内大量省会级机场航线,与省内各支线机场互通航线,还有至韩国首尔、俄罗斯莫斯科、英国伦敦等国际航线。当低能见度天气出现时,大量远程航线延误、备降甚至停飞,造成旅客体验感下降,保障旅客与运营成本也急速上升。该机场在全国定位相对重要,建设类仪表着陆系统十分必要

该机场过去十年(2013-2023)出现Ⅲ类天气约25天。平均一年出现2Ⅲ类天气。受影响航班总数为158次,以2017年为例受Ⅲ类天气影响58架次航班,占当年机场航班量0.05%,全国其他机场因为该地区管制受影响航班则数不胜数并且随着气候变化,低能见度天气出现时间也无迹可寻,大部分存在于早晨,但也有晚上或者中午出现的情况。

综合考虑上述情况,确保国内航班涉及大量航空器以及机组的衔接与调度正常,全国空中交通航线顺畅,减少航班延误与航班停飞,提高旅客出行体验保障民航运输安全,该机场建设Ⅲ类仪表着陆系统是十分有必要的。

4.2.2 Ⅲ类仪表着陆系统建设方案

针对4.2.1中描述的A机场,跑道长度3600m, 类仪表着陆系统航向天线部署于跑道中心延长线上,距离跑道末端285m,距离跑道入口3885m。航向发射机采用双频航向信标,包括发射机、余隙发射机、监视单元(具备同时监视主、备机能力)、控制单元、交换单元等软硬件设备。航向天线采用20单元航向天线阵子,天线高度为2.43m,天线不突破机场净空与助航灯光障碍物限制面。在航向天线阵前方100m部署近场监控器。在跑道入口外340m,跑道中心延长线上部署远场监控器(航道天线),天线高度2.43m,航道天线北侧28.5m处部署远场监控器(宽度天线),均满足净空要求。远场监控器设备放置于对向次降航向台机房内,减少馈线敷设长度,提高信号准确性。

类仪表着陆系统下滑天线位于跑道南侧,距跑道中心线125米,距跑道东南端入口内撤约318米处,机房位于天线基础中心点后方直线距离3米处。下滑发射机拟采用双频下滑系统,包括下滑发射机、余隙发射机、监视单元(具备同时监视主、备机能力)、控制单元、交换单元等软硬件设备。下滑天线采用 M型下滑天线系统。下滑台合装DME信标机。根据民航规章制度,低能见度运行时,拥有低能见度运行能力的同一条跑道仅允许开放一个方向的仪表着陆系统。为了更安全的运行类仪表着陆系统,A机场该跑道增设一部互锁装置,确保主降端使用类仪表着陆系统时可以关闭次降端Ⅰ类仪表着陆系统,从而保障类仪表着陆系统信号稳定性。

内指点信标设置于跑道东端入口外345m,跑道中心线延长线上,天线高2.5m,符合净空限制要求及助航灯光障碍物限制要求。内指点系统设备布置于对向次降航向台机房,未增设内指点信标机房,大大节约投资。

 

1 某机场类仪表着陆系统建设方案

5.结语

极端低能见度给民航飞行安全带来了重大影响,不单单对航班通畅性甚至对飞行安全都有着巨大的威胁。为确保国内航班的衔接与调度正常与全国空中交通航线顺畅,减少复飞、返航、备降增加安全冗余,提高旅客出行体验,同时也降低了航空公司的运营本,大大提升了经济效益。在全国枢纽机场实施低能见度类仪表着陆系统是极其必要的,对保障民航飞行安全有着重要意义。

参考文献:

1中华人民共和国民用航空行业标准《民用航空通信导航监视台(站)设置场地规范 1部分:导航MH/T4003.1-2021

2中华人民共和国民用航空行业标准《航空无线电导航设备 1部分:仪表着陆系统(ILS)技术要求》(MH/T4006.1-1998)。

3、中华人民共和国民用航空行业标准《仪表着陆系统安装调试及验收技术规范》(AC-85-TM-2015-01)

4中华人民共和国民用航空行业标准《运输机场仪表着陆系统(IS)低能见度运行管理规定》AC-91-CA-2019-01)。


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