ILS臨界區(qū)與敏感區(qū)淺析

董晨宇

摘 要本文主要以NORMARC各種型號航向信標為研究對象，結合目前較為廣泛應用的三種最大機型A380，B747，B767。通過軟件計算出多種情況下的航向信標敏感區(qū)大小，并進行探討。

【關鍵詞】NORMARC 航向信標 敏感區(qū)

1 引言

隨著我國國民經濟向現(xiàn)代化邁進的進程不多深入，機場航班流量日益增加，飛機的機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)象也是時有發(fā)生。我們只有通過不斷提供服務水平，提升跑道運行等級，來適應新情況。通過本文的研究希望能夠對未來空管運行工作有一定幫助。

2 定義

2.1 臨界區(qū)定義

定義：ILS臨界區(qū)是一個關于航向信標和下滑信標天線的限定區(qū)域，當ILS設備在工作時，所有車輛包括飛機都不允許進入。否則，會對ILS空間信號產生嚴重的干擾。

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)域內將對移動的汽車，飛機進行控制，防止對ILS信號可能產生的干擾。設置敏感區(qū)的作用是防護由于臨界區(qū)外，機場范圍內的移動物體所產生的干擾。

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。

3 航向信標敏感區(qū)

3.1 航向信標敏感區(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（由跑道長度和航向后撤距離得到）

（3）在跑道上運行的最大飛機

（4）跑道運行等級

（5）滑行道和跑道出口位置

3.1.1 航向天線系統(tǒng)

對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)相對較小。對于相同孔徑的天線來說，由于航道SBO信號分配導致航道SBO輻射場型波瓣較窄時，敏感區(qū)也較小。

3.1.2 航道扇區(qū)寬度（跑道長度）

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

3.1.3 飛機類型

一個航向信標對應于相應的航道寬度，較大的飛機導致敏感區(qū)較大。所以，敏感區(qū)的大小要根據(jù)在機場內的最大飛機來定。

3.1.4 跑道運行等級

跑道運行等級對于敏感區(qū)的大小有很大影響，運行等級越高，敏感區(qū)越大。對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)計算是基于當飛機起飛或者降落，在滑行道上滑行時，不理想的飛機尾翼位置。計算時，限定飛機可能的位置和方位，因為滑行道和跑道出口合理布局可以相對減小于最壞情況下敏感區(qū)的大小。所以，強烈推薦先做關于跑道布局的分析，以避免實際劃定敏感區(qū)大于所需。

注—本文就一般情況進行分析。

3.1.6 停止位置和停止線

因為當飛機在等待進入跑道時，其機鼻離跑道是最近的，且等待線和停止位置可能已經在敏感區(qū)內。這是由于尾翼是飛機造成的信號散射的主要原因。需要進行獨立的研究來確定停止位置。

3.1.7 敏感區(qū)計算

本次航向天線敏感區(qū)計算是基于航向AXIX程序計算機分析。VLOC已經通過了英國政府認證并用于UK CAA工作。數(shù)據(jù)結果經過俄亥俄大學OUNPPN程序使用聯(lián)合認證。

二類三類航向信標敏感區(qū)的定義，在此區(qū)域內地面上的飛機能夠對在ILS的E點，2海里外進近的飛機信號產生大于4微安的彎曲。一類航向敏感區(qū)的定義，對于在ILS的A和C點之間的飛機，在此區(qū)域內地面上的飛機能夠對信號產生彎曲大于12微安。

參考對象為三個不同種類的飛機：

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。）

為了計算對于這三種機型的最差情況下敏感區(qū)大小，尾翼會出現(xiàn)在跑道內各個不同位置，從航向天線前100m起，并且將尾翼（平行于跑道）向前移動50m或者25m并且側向（垂直于跑道）移動10m或5m。尾翼在每個位置上，每次旋轉10度，共旋轉360度，發(fā)現(xiàn)最差的情況的方位。對于每個尾翼的位置和方向，對于二類三類設備從兩海里外至ILS的E點進行計算機仿真，對于一類設備從ILS的A點到ILS的C點。

據(jù)測算靜態(tài)波束彎曲率對于二類和三類來說最大是3微安，對于一類是9微安，因為靜態(tài)和動態(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額定門限動態(tài)彎曲的80%，如，對于二類和三類來說是4微安，對于一類來說是12微安。

航道扇區(qū)從2.5度改變至6度，每次0.5度。

對于每個航向信標天線系統(tǒng)，三種類型飛機敏感區(qū)大小的計算都是基于4度的航道扇區(qū)。對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 總結分析

通過以上的一系列分析研究，不難得出對于不同類型天線相對應所需的臨界區(qū)和敏感區(qū)大小。航向天線陣系統(tǒng)越好對應于相應運行等級所需的臨界區(qū)和敏感區(qū)越小。對于一種固定天線系統(tǒng)來說，所需運行等級越高，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)對于今后跑道設計和相對應的維護人員也有積極的指導作用。由于水平有限，如有錯誤之處，敬請指正。

參考文獻

[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