机场目视助航技术与系统培训.pptx

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1、引 言驾驶舱内观察飞机白天降落驾驶舱内观察飞机白天降落客舱内观察飞机夜间降落客舱内观察飞机夜间降落驾驶舱内观察飞机夜间降落驾驶舱内观察飞机夜间降落模拟模拟A380执行任务执行任务模拟飞行模拟飞行+空客空客A380飞行视频飞行视频飞机降落的惊险一幕（南航）飞机降落的惊险一幕（南航）神奇飞机降落神奇飞机降落飞机降落失败飞机降落失败飞机泊位引导系统飞机泊位引导系统第1页/共166页引 言位姿位姿速度速度 下降率下降率着陆时机着陆时机第2页/共166页飞机导航方式飞机导航方式无线电导航无线电导航空中交通管制设施空中交通管制设施机载仪表导航机载仪表导航目视导航目视导航引 言目视助航设施目视助航设施第3页

2、/共166页目视助航设施目视助航设施助航灯光助航灯光（飞机的眼睛）（飞机的眼睛）机场地面机场地面标志标志标记牌标记牌引 言颜色颜色光强等级光强等级光照射角度光照射角度有效范围有效范围第4页/共166页主要内容主要内容1.1.目视助航技术概述2.2.助航灯光3.3.标记牌4.4.助航灯光供电与备用电源5.5.助航灯光调光及回路系统6.6.灯光系统的检测与标定7.7.计算机监控系统8.8.场面活动监视与控制系统（A-A-SMGCSSMGCS）9.9.直升机助航灯光系统第5页/共166页第1 1章 机场目视助航设施概述1.机场跑道分类2.目视助航设施种类及其作用第6页/共166页第1 1章 机场目视

3、助航设施概述_ 部分机场跑道预览：北京首都国际机场 1，2，3，4，5，6虹桥机场 1 浦东机场 1盐城机场 1法兰克福机场 1，2华盛顿机场 1第第1 1节节 机场跑道分类机场跑道分类第7页/共166页第1 1章 机场目视助航设施概述_第第1 1节节 机场跑道分类机场跑道分类机场跑道机场跑道非仪表跑道非仪表跑道仪表跑道仪表跑道非精密进近跑道非精密进近跑道I类精密进近跑道类精密进近跑道类精密进近跑道类精密进近跑道类精密进近跑道类精密进近跑道A类类B类类C类类一、分类一、分类第8页/共166页1 1非精密进近跑道：装有目视助航设备和一种至少足以提供直线进入的方向性引导的非目视助航设备的仪表跑道。

4、2.I2.I类精密进近跑道：装有仪表着陆系统和（或）微波着陆系统以及目视助航设备，决断高度不低于6060米（200ft200ft）能见度不小于800800米或跑道视程不小于550550米。3.3.类精密进近跑道：装有仪表着陆系统和（或）微波着陆系统以及目视助航设备，决断高度低于6060米（200ft200ft）但不低于3030米（100ft100ft）和跑道视程不小于350350米4.4.类精密进近跑道：装有仪表着陆系统和（或）微波着陆系统引导至跑道并沿其表面着陆的最终阶段使用目视助航设备。第第1 1章章 机场目视助航设施概述机场目视助航设施概述_第第1 1节节 机场跑道分类机场跑道分类第9页

5、/共166页4.4.类精密进近跑道：装有仪表着陆系统和（或）微波着陆系统引导至跑道并沿其表面着陆的最终阶段使用目视助航设备。分为A A、B B、C C三类 A A类：用于决断高度小于3030米（100ft100ft）或不规定决断高度和跑道视程小于200200米运行。在着陆的最终阶段使用目视助航设备。B B类：用于决断高度小于1515米（50ft50ft）或不规定决断高度和跑道视程小于200200米运行但不小于5050米运行。在着陆的最终阶段使用目视助航设备。C C类：用于不规定决断高度和跑道视程限制时运行。不需凭借目视设备基准进行着陆或滑行。第第1 1章章 机场目视助航设施概述机场目视助航设施

6、概述_第第1 1节节 机场跑道分类机场跑道分类第10页/共166页二、飞行区指标 1 1、飞行区指标：按拟使用机场跑道的各类飞机中最长的基准飞行场地长度分为1 1、2 2、3 3、4 4四个等级。第第1 1章章 机场目视助航设施概述机场目视助航设施概述_第第1 1节节 机场跑道分类机场跑道分类飞行区指标飞行区指标飞机基准飞行场地长度飞机基准飞行场地长度1 18008002 2800 800 120012003 31200 1200 180018004 418001800第11页/共166页二、飞行区指标 第第1 1章章 机场目视助航设施概述机场目视助航设施概述_第第1 1节节 机场跑道分类机场

7、跑道分类2、飞行区指标、飞行区指标：按使用该机场飞行区的各类飞机中的最大翼展或最大主起落架外轮按使用该机场飞行区的各类飞机中的最大翼展或最大主起落架外轮外侧边的间距，分为外侧边的间距，分为A A、B B、C C、D D、E E、F F六个等级，两者中取其较高值。六个等级，两者中取其较高值。飞行区指标飞行区指标翼展（翼展（m m）主起落架外轮外侧边的间距主起落架外轮外侧边的间距（m m）A A15154.54.5B B1515 24244.54.5 6 6C C2424 36366 6 9 9D D3636 52529 9 1414E E5252 62629 9 1414F F6565 8080

8、1414 1616第12页/共166页建议跑道最小宽度（ICAO附件14（I）飞行区指标飞行区指标II基准代码基准代码飞行区指标飞行区指标I（m）基准代字基准代字ABCDEF1181823-2232330-330303045-4-45454560第13页/共166页 第第1 1章章 机场目视助航设施概述机场目视助航设施概述_第第2 2节节 目视助航设施种类及其作用目视助航设施种类及其作用飞机目视情况下标准降落航线模式飞机目视情况下标准降落航线模式第14页/共166页 第第1 1章章 机场目视助航设施概述机场目视助航设施概述_第第2 2节节 目视助航设施种类及其作用目视助航设施种类及其作用飞机着

9、陆过程飞机着陆过程一、飞机着陆情况一、飞机着陆情况 当飞机在巡航高度上利用当飞机在巡航高度上利用VORVOR台或台或ADFADF导航台到达目的地上空时，从导航台到达目的地上空时，从距机场距机场30305050公里处即开始截获航向台和下滑台信号。一直下降到跑道公里处即开始截获航向台和下滑台信号。一直下降到跑道延长线上空延长线上空3030米的决断高度，这一阶段称为进近。在这个决断高度上，米的决断高度，这一阶段称为进近。在这个决断高度上，飞行员必须对着陆或复飞作出决断。决断的依据主要取决于是否清晰看飞行员必须对着陆或复飞作出决断。决断的依据主要取决于是否清晰看到跑道。到跑道。飞机在垂直面内曲线飞行到

10、触地并沿着跑道表面滑行到完全停住，这一飞机在垂直面内曲线飞行到触地并沿着跑道表面滑行到完全停住，这一阶段称为着陆。阶段称为着陆。第15页/共166页 第第1 1章章 机场目视助航设施概述机场目视助航设施概述_第第2 2节节 目视助航设施种类及其作用目视助航设施种类及其作用二、驾驶员对目视助航设备的要求二、驾驶员对目视助航设备的要求 1 1、在着陆中，驾驶员必须控制和协调飞机、在着陆中，驾驶员必须控制和协调飞机6 6个自由度的动作：俯仰、偏转、个自由度的动作：俯仰、偏转、侧滚，使飞机与到达跑道上接地点所要求的基准航道相一致，因此驾驶侧滚，使飞机与到达跑道上接地点所要求的基准航道相一致，因此驾驶员

11、需要：员需要：飞机的方向、高度和移动的距离报告；飞机的方向、高度和移动的距离报告；飞机的俯仰、偏转和侧滚的情况；飞机的俯仰、偏转和侧滚的情况；飞机的下降率、航道接近率。飞机的下降率、航道接近率。最直接、重要的是定向引导和坡度（高度）指示。最直接、重要的是定向引导和坡度（高度）指示。主要内容：地平线、跑道边线、跑道入口和跑道中线主要内容：地平线、跑道边线、跑道入口和跑道中线2 2、驾驶员能看见多大的地面：、驾驶员能看见多大的地面：飞机在进近过程中受诸多因素影响驾驶员能看到的地面是有限的。飞机在进近过程中受诸多因素影响驾驶员能看到的地面是有限的。第16页/共166页 第第1 1章章 机场目视助航设

12、施概述机场目视助航设施概述_第第2 2节节 目视助航设施种类及其作用目视助航设施种类及其作用三、助航设施的配置三、助航设施的配置1 1、进近灯光系统、进近灯光系统 主要包括：进近灯、入口灯和坡度灯、顺序闪光灯。作用：定向引导、主要包括：进近灯、入口灯和坡度灯、顺序闪光灯。作用：定向引导、距离提示、测滚引导。顺闪设在常会遇到低能见度和机场灯光与周围其他光距离提示、测滚引导。顺闪设在常会遇到低能见度和机场灯光与周围其他光源（如高速路灯等）对比不强烈的机场，作为标准进近灯光的补充。源（如高速路灯等）对比不强烈的机场，作为标准进近灯光的补充。PAPIPAPI灯灯作用与仪表着陆系统的下滑台相似。作用与仪

13、表着陆系统的下滑台相似。2 2、跑道灯光系统、跑道灯光系统 主要包括：跑道入口灯、跑道中线灯、跑道边灯、接地带灯、跑道末端灯。作主要包括：跑道入口灯、跑道中线灯、跑道边灯、接地带灯、跑道末端灯。作用：方向、横向、滑跑和距离方面的指示。用：方向、横向、滑跑和距离方面的指示。3 3、滑行道灯光系统、滑行道灯光系统 主要包括滑行道边灯、滑行道中线灯、等待位置灯。作用滑行引导。主要包括滑行道边灯、滑行道中线灯、等待位置灯。作用滑行引导。4 4、其他灯光、其他灯光：跑道识别灯、机场灯标、障碍物灯跑道识别灯、机场灯标、障碍物灯5 5、标志。、标志。6 6、标记牌。、标记牌。7 7、其它系统、其它系统第17

14、页/共166页 第第1 1章章 机场目视助航设施概述机场目视助航设施概述_第第2 2节节 目视助航设施种类及其作用目视助航设施种类及其作用四、四、I I、类精密进近跑道和滑行道的灯光系统所需要的光分布与四类精密进近跑道和滑行道的灯光系统所需要的光分布与四个主要因素有关：个主要因素有关：1.1.予期飞机在进近至着陆时，可能偏离正常的或理想的飞行航道的程度。这种予期飞机在进近至着陆时，可能偏离正常的或理想的飞行航道的程度。这种偏离包含在称为偏离包含在称为“飞行航道包迹飞行航道包迹”里；里；2.2.当前和计划使用的飞机的当前和计划使用的飞机的“眼眼-轮轮”高度范围；高度范围；3.3.在进近、接地、滑

15、跑、起飞和滑行等任一阶段，必须在多远处看得见光，以在进近、接地、滑跑、起飞和滑行等任一阶段，必须在多远处看得见光，以及在多大的能见度变化范围内必须提供光的引导；及在多大的能见度变化范围内必须提供光的引导；4.4.在飞机前方可能看到的向下视野。在飞机前方可能看到的向下视野。确定灯的间距应考虑灯的实际性能，光束分布和提供三个灯的目视段要求，确定灯的间距应考虑灯的实际性能，光束分布和提供三个灯的目视段要求，还要考虑使灯具数量尽可能少，以便提高经济效益还要考虑使灯具数量尽可能少，以便提高经济效益第18页/共166页助航灯光的特性4C特性1.构形（configuration）系统中各部分灯的位置和间距。

16、第19页/共166页第20页/共166页第21页/共166页助航灯光的特性4C特性2.颜色（colour）红色：危险；绿色：安全、允许通过；蓝色：平静；白色：醒目3.光强（坎德拉candelas，cd）光源发出的可见辐射光的强度,I 照度：E,与物到光源的距离D平方成反比 单位：勒克斯（lux）阿拉德定律：T:大气投射系数 见单位照度与距离关系图第22页/共166页助航灯光的特性4C特性4.光的有效范围（coverage）（角度，距离）n背景亮度背景亮度n能见度能见度n飞行员的反映飞行员的反映眩光眩光n系统光强平衡系统光强平衡（进近灯）：（进近灯）：（跑道入口灯、边灯）：（跑道入口灯、边灯）：

17、（接地地带灯、跑道中线灯）（接地地带灯、跑道中线灯）=2：1：0.33第23页/共166页助航灯光的特性易折性灯具打破/保持结构整体性和刚度的特性（立式灯具）保持结构整体性和刚度最多达一个所期的最大载荷，而在受更大的冲击时，就会破损、扭曲、弯曲到那种对飞机危害最小的程度。跑道入口以里、滑行道 高度：不超过36cm 螺旋桨和发动机调舱与地面的净距 距跑道入口较远 据地形需要，可适当采用高支架。01.8米第24页/共166页首都机场进近灯光系统首都机场进近灯光系统第25页/共166页昆明机场进近立式灯具昆明机场进近立式灯具第26页/共166页温哥华机场进近灯光系统第27页/共166页 第第1 1章

18、章 机场目视助航设施概述机场目视助航设施概述_第第2 2节节 小结小结一、目视助航设施起两个重要作用：一、目视助航设施起两个重要作用：1 1、引导飞机到目的地；、引导飞机到目的地；2 2、为安全运行管制飞机。、为安全运行管制飞机。二、目视助航设施有如下几种：二、目视助航设施有如下几种：(1)(1)指示标和信号设施；指示标和信号设施；(2)(2)标志；标志；(3)(3)灯光；灯光；(4)(4)标记牌。标记牌。三、目视助航灯光的特性：三、目视助航灯光的特性：4C4C，易折，易折第28页/共166页第第5 5章章 目视助航灯光调光及回路系目视助航灯光调光及回路系统统调光系统组成 调光器、单相升压变压

19、器、隔离变压器、灯具、回调光器、单相升压变压器、隔离变压器、灯具、回路线缆及接插件等路线缆及接插件等 调光系统作用 根据气象条件、能见度等要求，由塔台发出指令，调光器将灯光光强调整到所需要的光强等级，以做到既能满足飞行要求又能经济地使用灯光系统。助航灯光的光强等级 民用航空机场：五个五个等级 军 用 机 场：三个三个等级第29页/共166页第第5 5章章 机场助航灯光调光及回路系统机场助航灯光调光及回路系统 1.调光器的工作原理及结构 2.隔离变压器及单相升压变压器 3.回路绝缘技术4.灯光回路系统 第30页/共166页5.1 5.1 调光器的工作原理及结构调光器的工作原理及结构 回路电流回路

20、电流I IH H是由升压变压器初级端电压是由升压变压器初级端电压U UL L决定的。假定灯光回决定的。假定灯光回路总的负载为路总的负载为Z Z，升压变压器的变比为，升压变压器的变比为M M，在理想情况下，灯光回路，在理想情况下，灯光回路中的电流可以表示为：中的电流可以表示为：I IH H=U=UH H/Z=/Z=（M/ZM/Z）U UL L由此可见，灯光回路的电流由此可见，灯光回路的电流I IH H是随着升压变压器初级端输入电压是随着升压变压器初级端输入电压U UL L成正比例变化的。成正比例变化的。第31页/共166页5.1 5.1 调光器的工作原理及结构（续）调光器的工作原理及结构（续）调

21、光器首先应具备以下基本功能：（1）在规定的范围内，任意调整灯光亮度；（2）在选定了灯光等级后，能够保持灯光亮度恒定。(3)显示回路参数和状态、检测故障及报警提示等调光器基本结构：（1）电源电压转换器件及其控制电路；（2）回路电流、电压采样器件与信号处理电路；（3）各种显示装置；（4）故障检测与保护装置。可控硅调光器基本原理图可控硅调光器基本原理图 第32页/共166页(a)(a)正弦波(b)(b)触发脉冲信号 (c)(c)斩波输出波形可控硅调光的可控硅调光的脉冲触发原理脉冲触发原理5.1 调光器的工作原理及结构（续）第33页/共166页控制系统信号采集方式控制系统信号采集方式5.1 调光器的工

22、作原理及结构（续）第34页/共166页过流、过压保护装置过流、过压保护装置 压敏电阻伏安特性压敏电阻伏安特性 5.1 调光器的工作原理及结构（续）第35页/共166页调光器各模块联系图 5.1 调光器的工作原理及结构（续）第36页/共166页MCR3型调光器工作原理5.1 调光器的工作原理及结构（续）第37页/共166页调光器工作环境条件1.1.环境温度 一般为-1040-10402.2.相对温度 一般80%80%3.3.电源条件 输入电平为380V10%380V10%，50Hz50Hz4.4.负载条件 回路灯泡完好率50%50%，回路对地绝缘电阻2M2M5.5.有较好的通风冷却和防尘环境5.

23、1 调光器的工作原理及结构（续）第38页/共166页主要性能参数1.1.功率 5-30kVA5-30kVA2.2.恒流精度 0.1A(0.1A(不同产品有差别)3.3.切换时间 0.5s0.5s4.4.主、备机切换 自动切换时间1s1s5.5.升压器二次额定电流 6.6A/8.33A6.6A/8.33A6.6.设有开路，短路声光报警 7.7.设有五个灯光等级 5.1 调光器的工作原理及结构（续）第39页/共166页助航灯光光强等级与回路电流对照表调光级别调光级别输出电流有效值输出电流有效值(安培安培)恒流精度恒流精度(安培安培)5 66833650670820840 4 52665105306

24、50670 3 435 2420440510530 2 3543340360420440 1 2835270290340360第40页/共166页回路谐波补偿问题(可参见附件)5.1 5.1 调光器的工作原理及结构（续）第41页/共166页谐波的分解谐波电流波形谐波电流波形谐波频谱谐波频谱(各次谐波条形图各次谐波条形图)5次谐波电流波形次谐波电流波形7次谐波电流波形次谐波电流波形11次谐波电流波形次谐波电流波形13次谐波电流波形次谐波电流波形第42页/共166页灯光站配电系统谐波电流分布灯光站配电系统谐波电流分布/谐波电流引谐波电流引起电压畸变起电压畸变谐波引起导体过谐波引起导体过热热谐波电流

25、谐波电流10KV380V380V380V谐波引起导谐波引起导体过热体过热/调调光光柜柜调调光光柜柜电容组谐波电电容组谐波电流谐振，电容流谐振，电容柜不能投入或柜不能投入或过流爆电容过流爆电容谐波引起谐波引起容量下降容量下降G谐波引起负谐波引起负载能力下降载能力下降第43页/共166页有源滤波器进行治理负载电流波形对比二级光工况下：三级光工况下第44页/共166页有源滤波器治理负载电流波形对比四级光工况下：（左边为投入前，右边为投入后）五级光工况下：（左边为投入前，右边为投入后）第45页/共166页5.1 5.1 调光器的工作原理及结构（续）正弦波调光器原理图第46页/共166页5.2 5.2

26、隔离变压器及单相升压变压器隔离变压器及单相升压变压器1、隔离变压器的特点（1）隔离变压器必须不仅能够带正常负载工作，还要经受二次绕组开路和短路的工作情况。（2）由于灯光电路用改变可控硅的导通角的方法进行调光，一次绕组的电流不是正弦波，另外在二次绕组开路状态下，铁心已严重饱合，所以隔离变压器的磁通波形也不是正弦波。因此，磁通的畸变引起的铁心发热是一个不可忽略的问题。（3）由于要求隔离变压器是密封的，它产生的热量不容易发散出去。必须使变压器的电磁参量、铁心尺寸、导线截面、绝缘和包封材料都满足以上特点的要求，以保证隔离变压器具有良好的电气特性。第47页/共166页隔离变压器5.2 隔离变压器及单相升

27、压变压器第48页/共166页升压变压器 由于机场助航灯光系统是通过改变可控硅导通角来实现输入电压的调整从而达到调光强的目的，所以升压变压的电源波形和正常电源有区别，输入电源不是完整的正弦波形，其中含有较多高次谐波分量。因此，升压变压器与一般变压器设计又有不同之处。5.2 5.2 隔离变压器及单相升压变压器第49页/共166页5.3 5.3 回路绝缘技术回路绝缘技术ICAO要求：线缆及接头对地漏电流：1uA/100m 每个隔离变压器漏电流：2uA/Set第50页/共166页单一回路设计 接线方式：间隔接线调光器设计 按整个回路功率设计5.4 5.4 灯光回路系统灯光回路系统 第51页/共166页

28、第第6 6章章 机场助航灯检测与故障诊断技术机场助航灯检测与故障诊断技术 6.2 助航灯光系统故障诊断助航灯光系统故障诊断 6.1 助航灯光系统检测 第52页/共166页目标确定系统工作的完好性和达标情况，排除系统的潜在隐患，以保证飞行工作安全任务检测灯具的4C特性、易折性、回路绝缘电阻等基本工作回路及灯具的完好性 灯具等光强图（离线检测、在线检测）PAPI灯的角度其它工作 6.1 助航灯光系统检测 第53页/共166页助航灯具离线检测 主要方式实验室光强测量系统直线式、折返式系统构成 光学传感器和信号变送 数据采集模块运动控制及载控台数据处理中心模块 第54页/共166页灯综合测试仪灯综合测

29、试仪原理及使用介绍原理及使用介绍第55页/共166页校飞校准跑道启用前，飞机要校飞。开航后，定期校飞。一类机场：每年1 1次。二类机场：每半年1 1次。多数机场难以做到。第56页/共166页定期检查PAPI灯的原因更换灯具零件、更换灯泡；外力影响例如飞机尾气、大风、大雨、老鼠兔子挖洞等因素引起地基变化及灯具箱体的记忆效应等。这些都可能导致PAPI指示角度产生误差这些误差，地面维护人员如果不能及时发现，对飞行是危险的。因此，机场需要对PAPI灯进行定期的检查第57页/共166页地面检查的一般方法目前，灯光站利用校角仪来测试灯具的角度，将校角仪架在灯具的几个标准点上，以此为准，调整校角仪的刻度，观

30、察校角仪上的水平泡处于中心位置时，即为灯具的指示角。它的准确性是建立在坡度灯发出的光的角度与标准点必须平行的基础上的。此种校准是一种间接校准，可靠性低。第58页/共166页PAPI灯综合测试仪解决的问题飞机不能随时校准；费用高；难以达到附件1414标准（11分）；校飞不能发现并调整同一个PAPI灯三个灯泡有时候，导致校飞后仍然存在问题；机场难以按照中国民航总局制定的机场助航灯光运行维护规程要求进行定期检查，以达到附件14规定的要求。以上因素，说明客观上需要一套地面的测试调整设备。我们研发PAPI灯综合测试仪的直接诱因。石家庄机场的典型案例：因为责任，灯光站不敢调回；重新校飞机场没有费用；关闭灯

31、光无人敢于承担责任。第59页/共166页设计指导思想附件十四机场机场设计手册四机场助航灯光运行维护规程，结合机场助航灯光日常运行实际需求充分考虑机场实际运行环境。第60页/共166页PAPI灯综测仪的设计原理坡 度灯水准仪三 角架支杆辅助支杆h1h2h3白 光区红 光区摄 像机第61页/共166页综测仪白天、夜间均能够正常作业；在能见度低的情况下，能够正常作业；综测仪适应多种供电形式，现场无需专备220V交流电源；各地气温冷热不均，综测仪能够适应环境-10度30度。测量时间大约每盏PAPI灯10分钟。第62页/共166页综测仪重点解决的问题如何保证测量高度的准确性 1、保持水平基准的准确 2、

32、保证支杆的垂直度 3、保证支杆的精度 4、摄像头对红白过渡区识别的准确性第63页/共166页助航灯具在线检测(道面灯具)助航灯光光强检测车通过多种光学传感器，快速、在线测量每个灯具的发光强度及颜色能够对跑道中线灯、边灯，滑行道中线灯、边灯进行检测。并能够按照国际民航组织标准进行状态判断和预警第64页/共166页 固定在检测车前端固定在检测车前端(中线灯测中线灯测量量)或右前端或右前端(边灯测量边灯测量)的光测的光测量装置量装置(传感带传感带)上非均匀平行分上非均匀平行分布的布的1313个照度传感器随检测车在个照度传感器随检测车在距离灯光源上方距离灯光源上方17 cm17 cm高度沿水高度沿水平

33、方向以大约平方向以大约40 km40 kmh h的速度向的速度向前运动，在灯光束一定范围内按前运动，在灯光束一定范围内按照照1 cm1 cm的间隔测量各点的照度值，的间隔测量各点的照度值，根据照度和距离测量值得到各点根据照度和距离测量值得到各点的光强值，并生成等光强图的光强值，并生成等光强图助航灯具在线检测(道面灯具)第65页/共166页拖曳式在线光强检测车助航灯具在线检测助航灯具在线检测(道面灯具道面灯具)第66页/共166页助航灯具在线检测助航灯具在线检测(道面灯具道面灯具)第67页/共166页6.2 助航灯光系统故障诊断助航灯光系统故障诊断 故障通常主要包括以下几种情况：(1)设备在规定

34、的条件下丧失功能；(2)设备的某些性能参数达不到设计要求，超出了允许范围；(3)设备的某些零部件发生磨损、断裂、损坏等，致使设备不能正常工作；(4)设备工作失灵，或发生结构性破坏，导致严重事故甚至灾难性事故。第68页/共166页2、故障诊断的方法(1)从诊断方式分：功能诊断：检查设备运行功能的正常性。它主要用于新安装或刚大修后的设备；运行诊断:监视设备运行的全过程，主要用于正常运行的设备。(2)从诊断连续性分：定期诊断:按规定的时间间隔进行，一般用于非关键设备且性能改变为渐发性故障及可预测性故障。连续监控:在机器运行过程中自始至终加以监视和控制，一般用于关键设备且性能改变届突发性故障及不可预测

35、性故障。6.2 助航灯光系统故障诊断助航灯光系统故障诊断 第69页/共166页用接地法诊断助航灯光回路开路故障。将升压变压器一个输出端接地，将其设为A点，如C点为开路点，可先在B点二次接地沿BC方向做接地检测，如调光器电压值低，说明该点至升压变压器段无开路，恢复B点正常（拆除地线）。继续查找，直到C点，开启该灯回路时,发生开路报警,即可确定该开路地点。再采取相应的修复方法,恢复灯光回路的正常运行.第70页/共166页1.计算机监控的必要性2.计算机监控系统功能3.计算机监控系统硬件4.计算机监控系统软件第7章 机场助航灯光计算机监控系统 第71页/共166页7.1 计算机监控必要性57号令（9

36、6年）：类运行，上监控系统；低能见度：塔台看不清现场情况；大型、繁忙机场，人的准确性、速度不如计算机；塔台管制员：最了解现场灯光的需求，天气、白/夜、多架飞机的位置、驾驶员的需求等灯光总控设在塔台。ASMGCS 提出要求第72页/共166页实施类运行时，提供有效引导和控制的目视助航设施应当包括：类运行精密进近灯光系统；跑道灯光系统，包括边灯、中线灯、接地地带灯、入口灯和末端灯；滑行道灯光系统，包括边灯、中线灯、停止排灯和滑行等待位置灯；停止排灯的设置因为机场机动区平面构形简单或因技术原因不能解决时，应具有设计良好、照度比较高、布置完善的滑行道中线灯和滑行引导标记牌为飞机滑行提供可靠的地面引导；

37、强制性指示标记牌、信息标记牌和飞机机位识别标志牌。各标志牌均应有内部或外部照明；跑道、滑行道和机坪道面标志；障碍物标志灯；助航灯光监控系统。第73页/共166页灯光控制的形式本地人工控制：直接开关控制本地灯光站控制：通过调光柜控制灯光站计算机控制：计算机调光柜塔台控制：塔台计算机调光柜飞机自动控制第74页/共166页7.2 系统功能 机场目视助航灯光计算机监控系统是利用计算机技术、网络技术、检测技术对机场跑道、滑行道等目视助航灯光、低压供电系统、柴油发电机组等的工作状态进行实时操作、控制及检测，对灯光、供电回路、气象等数据进行处理、记录，同时还可以实现员工管理及为日后复查、维修提供数据依据，是

38、一个高可靠性分布式系统。第75页/共166页（1）监控系统的主要任务 实现集中监控。控制一般由权限最高 的中心控制计算机根据天气能见度对灯光回路实施控制。控制权限可以通过授权方式下放到主次灯光站。第76页/共166页（2）监控对象助航灯光回路供电系统 第77页/共166页（3）助航灯光回路监控的基本内容 回路电源的通断；灯光的调光/开/关控制；回路的指令和实际状态；控制状态；回路主要参数：电流、电压和功率；回路开路、接地等故障的自动判定；着灯率的估算；回路电缆绝缘电阻的监测；失效灯数量和位置的判定：单灯故障定位第78页/共166页（4）低压配电设备监控的主要内容开关控制：低压配电柜进线开关、联

39、络开关和备用发电机进线开关、灯光回路进线开关；开关的状态监控：低压配电柜进线开关、联络开关、备用发电机进线开关和灯光回路进线开关；监测：灯光供电回路的电流、电压；报警：掉电报警和电流电压超标报警。第79页/共166页（5）备用发电机监控的主要内容 开/关；是否在线；冷却剂温度；自动/遥控/手动位置；油压；启动时间；超速运行。第80页/共166页（6）辅助功能 统计灯光运行时间 灯光控制方式的多样性：单路/成组/全部/自动 故障报警 故障排除确认 （7）系统管理功能）系统管理功能第81页/共166页7.3 系统硬件结构第82页/共166页第83页/共166页航班与气象信息的作用 通过对当地气象信

40、息的分析，并与航班信息配合，可经事先设定的自动控制模式，实现灯光回路的开启/关闭时间、光级等自动设定。第84页/共166页1、三种灯光控制途径（1）监控中心塔台灯光站调光柜灯 （2）灯光站调光柜灯 （3）调光柜灯第85页/共166页2、塔台监控系统第86页/共166页3、灯光站监控系统 上传下达：接收并转发主控计算机命上传下达：接收并转发主控计算机命令，将灯光回路各参数上传到主控计算机。令，将灯光回路各参数上传到主控计算机。接收并转发主控计算机命令：接收并转发主控计算机命令：灯光站本地开、关、光级灯光站本地开、关、光级显示飞行区模拟图（飞行区显示屏）显示飞行区模拟图（飞行区显示屏）监测灯光回路

41、参数：光级、本地监测灯光回路参数：光级、本地/遥控、电遥控、电流、电压、绝缘电阻、故障报警等等。流、电压、绝缘电阻、故障报警等等。第87页/共166页4 灯光站控制画面第88页/共166页第89页/共166页四、系统控制软件系统管理软件（中心站管理软件）塔台控制软件（下位机控制软件）灯光站控制软件维修站控制软件第90页/共166页第第8 8章章 机场场面活动引导与控制机场场面活动引导与控制A-SMGCS的发展演变A-SMGCS定义A-SMGCS主要组成及基本功能A-SMGCS系统分级A-SMGCS系统集成A-SMGCS系统中的新技术第91页/共166页 随着场面监视雷达系统的需求和应用的发展随

42、着场面监视雷达系统的需求和应用的发展1974年国际民航组织发布年国际民航组织发布ICAO Doc.9476文件文件场面引导和控制系统手册场面引导和控制系统手册既既SMGCS Manual。（Surface Movement Guidance and Control system)A-SMGCS的发展演变第92页/共166页随着运行环境日趋复杂随着运行环境日趋复杂 SMGCS系统已不能满足全天候条件下机场运系统已不能满足全天候条件下机场运营高效安全的要求。营高效安全的要求。2004年国际民航组织发布年国际民航组织发布 ICAO Doc.9830号文件号文件先进的场面引导和先进的场面引导和控制系统

43、手册控制系统手册既既A-SMGCS Manual。A-SMGCS的发展演变第93页/共166页A-SMGCS的发展演变 在ICAO DOCICAO DOC。98309830文件中A-SMGCSA-SMGCS系统功能得到增强。着眼点已不仅限于保证机场在低能见度条件下的运用。而是在各种机场运行条件下能够对机场飞机区的地面交通状况能够提供监视和管理的功能。是一种能够在确保安全的同时减少进离场飞机的滞留时间，提高机场利用率的先进系统。A-A-SMGCSSMGCS系统已成为现代大型机场安全、高效运行中必不可少的系统。第94页/共166页A-SMGCS定义定义：ICAO“由不同功能单元组成的模块化系统，无

44、论机场平面在何密度、能见度和复杂度条件下，均能支持安全有效迅速的飞机和车辆移动。n目的目的 保障地面机场的安全保障地面机场的安全 增大地面机场容量增大地面机场容量第95页/共166页A-SMGCS主要组成组成 地面移动监视系统 飞行区灯光控制系统 塔台和机场信息交互系统第96页/共166页A-SMGCS的基本功能一、监视功能二、管制功能三、路径选择功能四、引导功能第97页/共166页A-SMGCS的监视功能对于机场飞行区域内的所有目标必须能够及时探测和精确定位并自动识别所有可能相关的飞机和车辆向塔台和站坪管制人员提供飞行区区域内的所有目标第98页/共166页A-SMGCS的管制功能在实现监视功

45、能的前提下为防止地面交通冲突、跑道和限制区的侵入、确保地面交通安全，迅速有效的活动管制功能包括：对地面交通状况中的各类冲突、危险及侵入进行探测和告警第99页/共166页A-SMGCS的管制功能管制功能包括跑道冲突和侵入的探测和告警滑行道冲突侵入和告警滑行道间隔冲突和偏离的探测和告警路径选择的冲突和告警限制区的侵入和告警停机坪、停机位和登机桥冲突与告警第100页/共166页A-SMGCS的管制功能管制员在帮助下采用人工或自动的方式为飞机的滑行安排出合理的滑行路径及为活动区内飞机和车辆提供安全高效的路径选择和规划第101页/共166页A-SMGCS的路径选择功能人工选择半自动选择根据飞行计划信息由

46、路径选择算法自动产生建议的滑行路径，经管制员修改确定全自动路径选择在半自动基础上增加路径规划算法，点击进出港飞机标牌自动生成滑行路径第102页/共166页A-SMGCS的引导功能在路径选择的基础上，将编制完成的路径安排提供给引导功能模块用以准确控制助航灯光为飞行员和驾驶员提供准确的引导管制员可通过人工或自动控制飞行区助航 灯光系统进行准确连续可靠的引导以确保飞机或车辆按照分配的路径行驶第103页/共166页n人工引导n自动引导第104页/共166页A-SMGCS系统分级按照监视如何完成冲突预测和告警如何完成滑行路径如何生成地面引导有那些设备A-SMGCS系统分为五级级 监视级 告警级 自动路径

47、选择级 灯光自动引导级 m空地数据链第105页/共166页A-SMGCS系统分级级 监视 管制员目视监视飞机和车辆的位置 人工指定滑行路径 冲突的预测和告警依靠管制员和飞行员的 目视观察 地面引导采用中心油漆线和滑行引导牌（无助航灯光系统和场面监视雷达）第106页/共166页A-SMGCS系统分级级 告警 管制员通过场面雷达监视飞机和车辆的位置 管制员人工指定滑行路径 冲突的预测和告警依靠管制员通过场面雷达监视和飞行员的目视观察完成 地面引导采用中心油漆线和滑行引导牌和固定中线灯第107页/共166页A-SMGCS系统分级级 自动路径选择 管制员通过场面雷达监视飞机和车辆的位置 按飞行计划和场

48、面监视信息自动生成滑行路径 冲突的预测和告警依靠管制员通过场面雷达监视和飞行员的目视观察完成 地面引导采用中心油漆线和滑行引导牌和固定中线灯（中心灯由管制人员人工控制）第108页/共166页A-SMGCS系统分级级 自动引导 管制员通过场面雷达监视飞机和车辆的位置 滑行路径自动生成 冲突的预测和告警依靠管制员通过场面雷达监视完成 地面引导采用中心油漆线和滑行引导牌和助航灯自动控制系统实现对飞机和车辆的自动滑行引导第109页/共166页A-SMGCS系统分级级 低能见度RVR=75m 实现自动引导第110页/共166页A-SMGCS系统集成A-SMGCS系统四大功能的实现依靠与机场、航管各相关运

49、行单位的设备集成和信息共享第111页/共166页A-SMGCS系统集成集成包括以下内容：监视设备区域管制中心的飞行数据处理系统（FDP）机场进近雷达系统机场飞行信息系统停机位系统飞行区灯光控制系统第112页/共166页监视设备监视设备负责向A-SMGCS系统提供飞行区域地面活动目标的航迹 监视设备包括场面监视雷达（SMR）以及ADS-B、MDS/MSS 第113页/共166页A-SMGCS系统集成FDP 飞行计划数据经过滤将与本场相关的进出港航班提供给A-SMGCS系统。系统据此进行航迹第114页/共166页A-SMGCS系统集成机场进近雷达系统进近雷达向A-SMGCS提供高精度的本场进港飞机

50、的航迹，A-SMGCS系统将其与来自区域管制中心的飞行计划数据相关后实现对进港飞机自动识别，并可根据此航迹推算出飞机着陆的精确时间。第115页/共166页A-SMGCS系统集成机场飞行信息系统（UFIS）universal flight information system作为机场各类系统的信息集成平台，是机场信息对外部系统进行信息交换的枢纽。A-MSGCS系统所需的各类机场飞行信息经由该系统与A-MSGCS系统实现信息共享。第116页/共166页A-SMGCS系统集成停机位系统停机位系统是在飞机滑行的最后阶段引导飞机到达既定停机位的系统。停机位系统经由机场飞行信息系统为A-SMGCS系统提供