机场目视助航技术和系统培训.pptx

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1、目视助航技术与系统 基础培训主讲：高庆吉主讲：高庆吉 侯启真侯启真.10第1页引引 言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惊险一幕（南航）飞机降落惊险一幕（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2页引引 言言控制飞机伎俩控制飞机伎俩自动驾驶自动驾驶人工控制人工控制参考仪表参考仪表目视飞行目视飞行位姿位姿速度速度 下降率下降率着陆时机着陆时机第3页飞机导

2、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引 言言目视助航设施目视助航设施第4页目视助航设施目视助航设施助航灯光助航灯光（飞机眼睛）（飞机眼睛）机场地面机场地面标志标志标识牌标识牌引引 言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5页主要内容1.1.目视助航技术概述目视助航技术概述2.2.助航灯光助航灯光3.3.标识牌标识牌4.4.助航灯光供电与备用电源助航灯光供电与备用电源5.5.助航灯光调光及回路系统助航灯光调光及回路系统6.6.灯光系统检测与标定灯光系统检测与标定7.7.计算机监控系统计算机监控系

3、统8.8.场面活动监视与控制系统（场面活动监视与控制系统（A-SMGCSA-SMGCS）9.9.直升机助航灯光系统直升机助航灯光系统第6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1.机场跑道分类机场跑道分类2.目视助航设施种类及其作用目视助航设施种类及其作用第7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_ 部分机场跑道预览：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8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1

4、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9页1 1非精密进近跑道：非精密进近跑道：装有目视助航设备和一个最少足以提供直线进入方向性引导非目视助装有目视助航设备和一个最少足以提供直线进入方向性引导非目视助航设备仪表跑道。航设备仪表跑道。2.I2.I类精密进近跑道：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

5、度不低于6060米（米（200ft200ft）能见度大于）能见度大于800800米或跑道视程大于米或跑道视程大于550550米。米。3.3.类精密进近跑道：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，决断高度低于度低于6060米（米（200ft200ft）但不低于）但不低于3030米（米（100ft100ft）和跑道视程大于）和跑道视程大于350350米米4.4.类精密进近跑道：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

6、陆最终阶段使用目视助航设备。陆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10页4.4.类精密进近跑道：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最终阶段使用目视助航设备。分为陆最终阶段使用目视助航设备。分为A A、B B、C C三类三类 A A类：用于决断高度小于类：用于决断高度小于3030米（米（100ft100ft）或不要求决断高度和跑）或不要求决断高度和跑道视程小于道视程小于200200米运行。在着陆最终阶段使用目

7、视助航设备。米运行。在着陆最终阶段使用目视助航设备。B B类：用于决断高度小于类：用于决断高度小于1515米（米（50ft50ft）或不要求决断高度和跑）或不要求决断高度和跑道视程小于道视程小于200200米运行但大于米运行但大于5050米运行。在着陆最终阶段使用米运行。在着陆最终阶段使用目视助航设备。目视助航设备。C C类：用于不要求决断高度和跑道视程限制时运行。不需凭借类：用于不要求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。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概述_第第1 1节节 机场跑道分类机场跑道分类第11页二、飞行区

8、指标二、飞行区指标 1 1、飞行区指标、飞行区指标：按拟使用机场跑道各类飞机中最长基准飞行场地长度分为按拟使用机场跑道各类飞机中最长基准飞行场地长度分为1 1、2 2、3 3、4 4四个等级。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12页二、飞行区指标二、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

9、分类机场跑道分类2、飞行区指标、飞行区指标：按使用该机场飞行区各类飞机中最大翼展或最大主起落架外轮外侧按使用该机场飞行区各类飞机中最大翼展或最大主起落架外轮外侧边间距，分为边间距，分为A A、B B、C C、D D、E E、F F六个等级，二者中取其较高值。六个等级，二者中取其较高值。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间距（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 80801414 1616第13页提议跑道

10、最小宽度（提议跑道最小宽度（ICAO附件附件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14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15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陆过程飞机着陆过程一、飞机着陆情况一、飞机着陆情

11、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导航台抵达目标地上空时，从导航台抵达目标地上空时，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米决断高度，这一阶段称为进近。在这个决断高度上，飞米决断高度，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。决断依据主要取决于是否清楚看到跑行员必须对着陆或复飞作出决断。决断依据主要取决于是否清楚看到跑道。道。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，这一飞机在垂直面内曲线

12、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16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要求二、驾驶员对目视助航设备要求 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个自由度动作：俯仰、偏转、侧个自由度动作：俯仰、偏转、侧滚，使飞机与抵达跑道上接地点所要求基准航道相一致，所以驾驶员需滚，使飞机与抵达跑道上接地点所要求基准航道相一致，所以驾驶员需要：要：飞机方向、高度和移动距离汇报；飞机方向、高度和移动距离汇报；飞机俯

13、仰、偏转和侧滚情况；飞机俯仰、偏转和侧滚情况；飞机下降率、航道靠近率。飞机下降率、航道靠近率。最直接、主要是定向引导和坡度（高度）指示。最直接、主要是定向引导和坡度（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、驾驶员能看见多大地面：、驾驶员能看见多大地面：飞机在进近过程中受很多原因影响驾驶员能看到地面是有限。飞机在进近过程中受很多原因影响驾驶员能看到地面是有限。第17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三、助航设施配置三、助航设施配置1

14、1、进近灯光系统、进近灯光系统 主要包含：进近灯、入口灯和坡度灯、次序闪光灯。作用：定向引导、主要包含：进近灯、入口灯和坡度灯、次序闪光灯。作用：定向引导、距离提醒、测滚引导。顺闪设在常会碰到低能见度和机场灯光与周围其它光距离提醒、测滚引导。顺闪设在常会碰到低能见度和机场灯光与周围其它光源（如高速路灯等）对比不强烈机场，作为标准进近灯光补充。源（如高速路灯等）对比不强烈机场，作为标准进近灯光补充。PAPIPAPI灯作用灯作用与仪表着陆系统下滑台相同。与仪表着陆系统下滑台相同。2 2、跑道灯光系统、跑道灯光系统 主要包含：跑道入口灯、跑道中线灯、跑道边灯、接地带灯、跑道末端灯。作主要包含：跑道入

15、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、滑跑和距离方面指示。用：方向、横向、滑跑和距离方面指示。3 3、滑行道灯光系统、滑行道灯光系统 主要包含滑行道边灯、滑行道中线灯、等候位置灯。作用滑行引导。主要包含滑行道边灯、滑行道中线灯、等候位置灯。作用滑行引导。4 4、其它灯光、其它灯光：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、标识牌。、标识牌。7 7、其它系统、其它系统第18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

16、进近跑道和滑行道灯光系统所需要光分布与四个主类精密进近跑道和滑行道灯光系统所需要光分布与四个主要原因相关：要原因相关：1.1.予期飞机在进近至着陆时，可能偏离正常或理想飞行航道程度。这种偏离包予期飞机在进近至着陆时，可能偏离正常或理想飞行航道程度。这种偏离包含在称为含在称为“飞行航道包迹飞行航道包迹”里；里；2.2.当前和计划使用飞机当前和计划使用飞机“眼眼-轮轮”高度范围；高度范围；3.3.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，以及在多大能见度改变范围内必须提供光引导；及在多大能见度改变范围内必须提供

17、光引导；4.4.在飞机前方可能看到向下视野。在飞机前方可能看到向下视野。确定灯间距应考虑灯实际性能，光束分布和提供三个灯目视段要求，还要确定灯间距应考虑灯实际性能，光束分布和提供三个灯目视段要求，还要考虑使灯具数量尽可能少，方便提升经济效益考虑使灯具数量尽可能少，方便提升经济效益第19页助航灯光特征助航灯光特征n4C特征特征1.构形（构形（configuration）系统中各部分灯位置和间距。系统中各部分灯位置和间距。第20页第21页第22页助航灯光特征助航灯光特征4C特征特征2.颜色（颜色（colour）红色：危险；绿色：安全、允许经过；红色：危险；绿色：安全、允许经过；蓝色：平静；白色：醒

18、目蓝色：平静；白色：醒目3.光强（坎德拉光强（坎德拉candelas，cd）光源发出可见辐射光强度光源发出可见辐射光强度,I 照度：照度：E,与物到光源距离与物到光源距离D平方成反比平方成反比 单位：勒克斯（单位：勒克斯（lux）阿拉德定律：阿拉德定律：T:大气投射系数大气投射系数 见单位照度与距离关系图见单位照度与距离关系图第23页助航灯光特征助航灯光特征4C特征特征n4.光有效范围（光有效范围（coverage）（角度，距离）（角度，距离）n背景亮度背景亮度n能见度能见度n飞行员反应飞行员反应眩光眩光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

19、）：（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24页助航灯光特征助航灯光特征n易折性易折性灯具打破灯具打破/保持结构整体性和刚度特征（立式灯具）保持结构整体性和刚度特征（立式灯具）保持结构整体性和刚度最多达一个所期最大载荷，保持结构整体性和刚度最多达一个所期最大载荷，而在受更大冲击时，就会破损、扭曲、弯曲到那而在受更大冲击时，就会破损、扭曲、弯曲到那种对飞机危害最小程度。种对飞机危害最小程度。n 跑道入口以里、滑行道跑道入口以里、滑行道 高度：不超出高度：不超出36cm 螺旋桨和发动机调舱与地面净距螺旋桨和发动机调舱与地面净距n 距跑道入口较远距跑道入口较远 据地

20、形需要，可适当采取高支架。据地形需要，可适当采取高支架。01.8米米第25页首都机场进近灯光系统首都机场进近灯光系统第26页昆明机场进近立式灯具昆明机场进近立式灯具第27页温温哥哥华华机机场场进进近近灯灯光光系系统统第28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 小结小结一、目视助航设施起两个主要作用：一、目视助航设施起两个主要作用：1 1、引导飞机到目标地；、引导飞机到目标地；2 2、为安全运行管制飞机。、为安全运行管制飞机。二、目视助航设施有以下几个：二、目视助航设施有以下几个：(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

21、)(3)灯光；灯光；(4)(4)标识牌。标识牌。三、目视助航灯光特征：三、目视助航灯光特征：4C4C，易折，易折第29页第5章 目视助航灯光调光及回路系统n调光系统组成调光系统组成 调光器、单相升压变压器、隔离变压器、灯具、回路调光器、单相升压变压器、隔离变压器、灯具、回路线缆及接插件等线缆及接插件等 n调光系统作用调光系统作用 依据依据气象条件气象条件、能见度能见度等要求，由等要求，由塔台塔台发出指令，调光器将灯光发出指令，调光器将灯光光强调整到所需要光强等级，以做到既能满足光强调整到所需要光强等级，以做到既能满足飞行要求飞行要求又能又能经济经济地使用灯光系统。地使用灯光系统。n助航灯光光强

22、等级助航灯光光强等级 民用航空机场：民用航空机场：五个五个等级等级 军军 用用 机机 场场：三个三个等级等级第30页第5章 机场助航灯光调光及回路系统 1.调光器工作原理及结构调光器工作原理及结构 2.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 3.回路绝缘技术回路绝缘技术4.灯光回路系统灯光回路系统 第31页5.1 调光器工作原理及结构 回路电流回路电流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。假定灯光回路决定。假定灯光回路总负载为总负载为Z Z，升压变压器变比为，升压变压器变比为M M，在理想情况下，灯光回路中电流，在理想情况下，灯光回路中电流

23、能够表示为：能够表示为：I IH H=U=UH H/Z=/Z=（M/ZM/Z）U UL L由此可见，灯光回路电流由此可见，灯光回路电流I IH H是伴随升压变压器初级端输入电压是伴随升压变压器初级端输入电压U UL L成成正百分比改变。正百分比改变。第32页5.1 调光器工作原理及结构（续）调光器首先应具备以下基本功效：（1）在要求范围内，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、检测故障及报警提醒等调光器基本结构：（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

24、硅调光器基本原理图可控硅调光器基本原理图 第33页(a)(a)正弦波正弦波(b)(b)触发脉冲信号触发脉冲信号 (c)(c)斩波输出波形斩波输出波形可控硅调光可控硅调光脉冲触发原理脉冲触发原理5.1 调光器工作原理及结构（续）第34页控制系统信号采集方式控制系统信号采集方式5.1 调光器工作原理及结构（续）第35页过流、过压保护装置过流、过压保护装置 压敏电阻伏安特征压敏电阻伏安特征 5.1 调光器工作原理及结构（续）第36页调光器各模块联络图 5.1 调光器工作原理及结构（续）第37页MCR3型型调光器工作原理调光器工作原理5.1 调光器工作原理及结构（续）第38页调光器工作环境条件调光器工

25、作环境条件1.1.环境温度环境温度 普通为普通为-1040-10402.2.相对温度相对温度 普通普通80%80%3.3.电源条件电源条件 输入电平为输入电平为380V10%380V10%，50Hz50Hz4.4.负载条件负载条件 回路灯泡完好率回路灯泡完好率50%50%，回路对地绝缘电阻，回路对地绝缘电阻2M2M5.5.有很好通风冷却和防尘环境有很好通风冷却和防尘环境5.1 调光器工作原理及结构（续）第39页主要性能参数主要性能参数1.1.功率功率 5-30kVA5-30kVA2.2.恒流精度恒流精度 0.1A(0.1A(不一样产品有差异不一样产品有差异)3.3.切换时间切换时间 0.5s0

26、.5s4.4.主、备机切换主、备机切换 自动切换时间自动切换时间1s1s5.5.升压器二次额定电流升压器二次额定电流 6.6A/8.33A6.6A/8.33A6.6.设有开路，短路声光报警设有开路，短路声光报警 7.7.设有五个灯光等级设有五个灯光等级 5.1 调光器工作原理及结构（续）第40页助航灯光光强等级与回路电流对照表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 5266510530650670 3 435 2420440510530 2 3543340360420440

27、1 2835270290340360第41页n回路谐波赔偿问题回路谐波赔偿问题(可参见附件可参见附件)5.1 5.1 调光器工作原理及结构（续）调光器工作原理及结构（续）第42页谐波分解谐波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43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发电压畸变发电压畸变谐波引发导体过谐波引发导体过热热谐波电流谐波电流10KV380V380V380V谐波引发导谐波引发导体过热体

28、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发谐波引发容量下降容量下降G谐波引发负谐波引发负载能力下降载能力下降第44页有源滤波器进行治理负载电流波形对比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45页有源滤波器治理负载电流波形对比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46页5.1 5.1 调光器工作原理及结构（续）调光器工作原理及结构（续）正弦波调光器原理图第47页5.2 隔离变压器及单相升压变压器1、隔离变

29、压器特点、隔离变压器特点（1）隔离变压器必须不但能够带正常负载工作，还要经受二次绕组）隔离变压器必须不但能够带正常负载工作，还要经受二次绕组开路和短路工作情况。开路和短路工作情况。（2）因为灯光电路用改变可控硅导通角方法进行调光，一次绕组电）因为灯光电路用改变可控硅导通角方法进行调光，一次绕组电流不是正弦波，另外在二次绕组开路状态下，铁心已严重饱合，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，所以隔离变压器磁通波形也不是正弦波。所以，磁通畸变引发铁所以隔离变压器磁通波形也不是正弦波。所以，磁通畸变引发铁心发烧是一个不可忽略问题。心发烧是一个不可忽略问题。（3）因为要求隔离变压器是密

30、封，它产生热量不轻易发散出去。）因为要求隔离变压器是密封，它产生热量不轻易发散出去。必须使变压器电磁参量、铁心尺寸、导线截面、绝缘和包封材料必须使变压器电磁参量、铁心尺寸、导线截面、绝缘和包封材料都满足以上特点要求，以确保隔离变压器含有良好电气特征。都满足以上特点要求，以确保隔离变压器含有良好电气特征。第48页隔离变压器5.2 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第49页n升压变压器升压变压器 因为机场助航灯光系统是经过改变可控硅导通角来因为机场助航灯光系统是经过改变可控硅导通角来实现输入电压调整从而到达调光强目标，所以升压变实现输入电压调整从而到达调光强目标，所以升压变压电源

31、波形和正常电源有区分，输入电源不是完整正压电源波形和正常电源有区分，输入电源不是完整正弦波形，其中含有较多高次谐波分量。所以，升压变弦波形，其中含有较多高次谐波分量。所以，升压变压器与普通变压器设计又有不一样之处。压器与普通变压器设计又有不一样之处。5.2 5.2 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第50页5.3 回路绝缘技术nICAO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51页n单一回路设计 接线方式：间隔接线n调光器设计 按整个回路功率设计5.4 灯光回路系统 第52页第6章 机场助航灯检测与故障诊疗技术 6.2 助航灯光系统

32、故障诊疗助航灯光系统故障诊疗 6.1 助航灯光系统检测助航灯光系统检测 第53页n目标目标确定系统工作完好性和达标情况，排除系统潜在隐患，确定系统工作完好性和达标情况，排除系统潜在隐患，以确保飞行工作安全以确保飞行工作安全n任务任务检测灯具检测灯具4C特征、易折性、回路绝缘电阻等特征、易折性、回路绝缘电阻等n基本工作基本工作n回路及灯具完好性回路及灯具完好性n 灯具等光强图（离线检测、在线检测）灯具等光强图（离线检测、在线检测）nPAPI灯角度灯角度n其它工作其它工作 6.1 助航灯光系统检测助航灯光系统检测 第54页6.1.1 助航灯具离线检测助航灯具离线检测 主要方式主要方式试验室光强测量

33、系统试验室光强测量系统直线式、折返式直线式、折返式系统组成系统组成 光学传感器和信号变送光学传感器和信号变送 数据采集模块数据采集模块运动控制及载控台运动控制及载控台数据处理中心模块数据处理中心模块 第55页6.1.2 PAPI灯综合测试仪灯综合测试仪原理及使用介绍原理及使用介绍第56页校飞校准校飞校准n跑道启用前，飞机要校飞。跑道启用前，飞机要校飞。n开航后，定时校飞。一类机场：每年开航后，定时校飞。一类机场：每年1 1次。二类机场：次。二类机场：每六个月每六个月1 1次。次。n多数机场难以做到多数机场难以做到。第57页定时检验定时检验PAPI灯原因灯原因n更换灯具零件、更换灯泡；外力影响比

34、如飞机尾气、大更换灯具零件、更换灯泡；外力影响比如飞机尾气、大风、大雨、老鼠兔子挖洞等原因引发地基改变及灯具箱风、大雨、老鼠兔子挖洞等原因引发地基改变及灯具箱体记忆效应等。这些都可能造成体记忆效应等。这些都可能造成PAPI指示角度产生误指示角度产生误差差n这些误差，地面维护人员假如不能及时发觉，对飞行是这些误差，地面维护人员假如不能及时发觉，对飞行是危险。危险。n所以，机场需要对所以，机场需要对PAPI灯进行定时检验灯进行定时检验第58页地面检验普通方法地面检验普通方法n当前，灯光站利用校角仪来测试灯具角度，将校角仪架当前，灯光站利用校角仪来测试灯具角度，将校角仪架在灯具几个标准点上，以此为准

35、，调整校角仪刻度，观在灯具几个标准点上，以此为准，调整校角仪刻度，观察校角仪上水平泡处于中心位置时，即为灯具指示角。察校角仪上水平泡处于中心位置时，即为灯具指示角。n它准确性是建立在坡度灯发出光角度与标准点必须平行它准确性是建立在坡度灯发出光角度与标准点必须平行基础上。基础上。n此种校准是一个间接校准，可靠性低。此种校准是一个间接校准，可靠性低。第59页PAPI灯综合测试仪处理问题灯综合测试仪处理问题n飞机不能随时校准；飞机不能随时校准；费用高；费用高；难以到达难以到达附件附件1414标准标准（11分）；分）；校飞不能发觉并调整同一个校飞不能发觉并调整同一个PAPI灯三个灯泡有灯三个灯泡有时候

36、，造成校飞后依然存在问题；时候，造成校飞后依然存在问题；机场难以按照中国民航总局机场难以按照中国民航总局制订制订机场助航灯光运行维护规程机场助航灯光运行维护规程要求进行定时检验，以到达要求进行定时检验，以到达附件附件14要求要求。要求要求。n以上原因，说明客观上需要一套地面测试调整设备。以上原因，说明客观上需要一套地面测试调整设备。n我们研发我们研发PAPI灯综合测试仪直接诱因。石家庄机场经典案例：灯综合测试仪直接诱因。石家庄机场经典案例：因为责任，灯光站不敢调回；重新校飞机场没有费用；关闭灯光因为责任，灯光站不敢调回；重新校飞机场没有费用；关闭灯光无人勇于负担责任。无人勇于负担责任。第60页

37、设计指导思想设计指导思想n附件十四附件十四机场机场n机场设计手册机场设计手册四四n机场助航灯光运行维护规程机场助航灯光运行维护规程，结合机场助航灯光，结合机场助航灯光日常运行实际需求日常运行实际需求n充分考虑机场实际运行环境。充分考虑机场实际运行环境。第61页PAPI灯综测仪设计原理灯综测仪设计原理坡 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62页n综测仪白天、夜间均能够正常作业；综测仪白天、夜间均能够正常作业；n在能见度低情况下，能够正常作业；在能见度低情况下，能够正常作业；n综测仪适应各种供电形式，现场无需专备综测仪适应各种供电形式，现场无需专备220V交流电交

38、流电源；源；n各地气温冷热不均，综测仪能够适应环境各地气温冷热不均，综测仪能够适应环境-10度度30度。度。n测量时间大约每盏测量时间大约每盏PAPI灯灯10分钟。分钟。第63页综测仪重点处理问题综测仪重点处理问题n怎样确保测量高度准确性怎样确保测量高度准确性 1、保持水平基准准确、保持水平基准准确 2、确保支杆垂直度、确保支杆垂直度 3、确保支杆精度、确保支杆精度 4、摄像头对红白过渡区识别准确性、摄像头对红白过渡区识别准确性第64页6.1.3 助航灯具在线检测助航灯具在线检测(道面灯具道面灯具)助航灯光光强检测车助航灯光光强检测车n经过各种光学传感器，快经过各种光学传感器，快速、在线测量每

39、个灯具发光速、在线测量每个灯具发光强度及颜色强度及颜色n能够对跑道中线灯、边灯，能够对跑道中线灯、边灯，滑行道中线灯、边灯进行检滑行道中线灯、边灯进行检测。并能够按照国际民航组测。并能够按照国际民航组织标准进行状态判断和预警织标准进行状态判断和预警第65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)光测量光测量装置装置(传感带传感带)上非均匀平行分布上非均匀平行分布1313个照度传感器随检测车在距离个照度传感器随检测车在距离灯光源上方灯光源上方17 cm17 cm高度沿水平方高度沿水平方向以大约向以大约40 km40 kmh h速度向前运动，速

40、度向前运动，在灯光束一定范围内按照在灯光束一定范围内按照1 cm1 cm间间隔测量各点照度值，依据照度和隔测量各点照度值，依据照度和距离测量值得到各点光强值，并距离测量值得到各点光强值，并生成等光强图生成等光强图6.1.3 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n拖曳式在线光强检测车拖曳式在线光强检测车6.1.3 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6.1.3 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68页6.2 助航灯光系统故障诊疗助航灯光系统故障诊疗 故障通常主要包含以下几个情况：(1)设备在要求条件下丧失功效；(2)设备一些性能

41、参数达不到设计要求，超出了允许范围；(3)设备一些零部件发生磨损、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，造成严重事故甚至灾难性事故。第69页2、故障诊疗方法、故障诊疗方法(1)从诊疗方式分：从诊疗方式分：功效诊疗功效诊疗：检验设备运行功效正常性。它主要用于新安装：检验设备运行功效正常性。它主要用于新安装或刚大修后设备；或刚大修后设备；运行诊疗运行诊疗:监视设备运行全过程，主要用于正常运行设备。监视设备运行全过程，主要用于正常运行设备。(2)从诊疗连续性分：从诊疗连续性分：定时诊疗定时诊疗:按要求时间间隔进行，普通用于非关键设备且按要求时间间隔进行，普通用于非

42、关键设备且性能改变为渐发性故障及可预测性故障。性能改变为渐发性故障及可预测性故障。连续监控连续监控:在机器运行过程中自始至终加以监视和控制，在机器运行过程中自始至终加以监视和控制，普通用于关键设备且性能改变届突发性故障及不可预测性普通用于关键设备且性能改变届突发性故障及不可预测性故障。故障。6.2 助航灯光系统故障诊疗助航灯光系统故障诊疗 第70页n用接地法诊疗助航灯光回路开路故障。将升压变压器用接地法诊疗助航灯光回路开路故障。将升压变压器一个输出端接地，将其设为一个输出端接地，将其设为A点，如点，如C点为开路点，可点为开路点，可先在先在B点二次接地点二次接地n沿沿BC方向做接地检测，如调光器

43、电压值低，说明该点方向做接地检测，如调光器电压值低，说明该点至升压变压器段无开路，恢复至升压变压器段无开路，恢复B点正常（拆除地线）。点正常（拆除地线）。继续查找，直到继续查找，直到C点，开启该灯回路时点，开启该灯回路时,发生开路报警发生开路报警,即可确定该开路地点。再采取对应修复方法即可确定该开路地点。再采取对应修复方法,恢复灯光恢复灯光回路正常运行回路正常运行.第71页1.计算机监控必要性计算机监控必要性2.计算机监控系统功效计算机监控系统功效3.计算机监控系统硬件计算机监控系统硬件4.计算机监控系统软件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72页7.1 计算机监控必要性

44、计算机监控必要性n57号令（号令（96年）：年）：类运行，上监控系统；类运行，上监控系统；n低能见度：塔台看不清现场情况；低能见度：塔台看不清现场情况；n大型、繁忙机场，人准确性、速度不如计算机；大型、繁忙机场，人准确性、速度不如计算机；n塔台管制员：最了解现场灯光需求，天气、白塔台管制员：最了解现场灯光需求，天气、白/夜、夜、多架飞机位置、驾驶员需求等多架飞机位置、驾驶员需求等灯光总控设在塔台。灯光总控设在塔台。nASMGCS 提出要求提出要求第73页实施实施类运行时，提供有效引导和控制目视助航类运行时，提供有效引导和控制目视助航设施应该包含：设施应该包含：n类运行精密进近灯光系统；类运行精

45、密进近灯光系统；n跑道灯光系统，包含边灯、中线灯、接地地带灯、入口灯跑道灯光系统，包含边灯、中线灯、接地地带灯、入口灯和末端灯；和末端灯；n滑行道灯光系统，包含边灯、中线灯、停顿排灯和滑行等滑行道灯光系统，包含边灯、中线灯、停顿排灯和滑行等候位置灯；停顿排灯设置因为机场机动区平面构形简单或候位置灯；停顿排灯设置因为机场机动区平面构形简单或因技术原因不能处理时，应含有设计良好、照度比较高、因技术原因不能处理时，应含有设计良好、照度比较高、布置完善滑行道中线灯和滑行引导标识牌为飞机滑行提供布置完善滑行道中线灯和滑行引导标识牌为飞机滑行提供可靠地面引导；可靠地面引导；n强制性指示标识牌、信息标识牌和

46、飞机机位识别标志牌。强制性指示标识牌、信息标识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；各标志牌均应有内部或外部照明；n跑道、滑行道和机坪道面标志；跑道、滑行道和机坪道面标志；n障碍物标志灯；障碍物标志灯；n助航灯光监控系统。助航灯光监控系统。第74页灯光控制形式灯光控制形式n当地人工控制：直接开关控制当地人工控制：直接开关控制n当地灯光站控制：经过调光柜控制当地灯光站控制：经过调光柜控制n灯光站计算机控制：计算机灯光站计算机控制：计算机调光柜调光柜n塔台控制：塔台计算机塔台控制：塔台计算机调光柜调光柜n飞机自动控制飞机自动控制第75页7.2 系统功效系统功效 机机场场目目视视助助

47、航航灯灯光光计计算算机机监监控控系系统统是是利利用用计计算算机机技技术术、网网络络技技术术、检检测测技技术术对对机机场场跑跑道道、滑滑行行道道等等目目视视助助航航灯灯光光、低低压压供供电电系系统统、柴柴油油发发电电机机组组等等工工作作状状态态进进行行实实时时操操作作、控控制制及及检检测测，对对灯灯光光、供供电电回回路路、气气象象等等数数据据进进行行处处理理、统统计计，同同时时还还能能够够实实现现员员工工管管理理及及为为日日后后复复查查、维维修修提提供供数据依据，是一个高可靠性分布式系统。数据依据，是一个高可靠性分布式系统。第76页（1）监控系统主要任务）监控系统主要任务 实现集中监控。控制普通

48、由权限最高实现集中监控。控制普通由权限最高 中心控制计算机依据天气能见度对灯光回中心控制计算机依据天气能见度对灯光回路实施控制。控制权限能够经过授权方式路实施控制。控制权限能够经过授权方式下放到主次灯光站。下放到主次灯光站。第77页（2）监控对象）监控对象n助航灯光回路n供电系统 第78页（3）助航灯光回路监控基本内容）助航灯光回路监控基本内容 回路电源通断；回路电源通断；灯光调光灯光调光/开开/关控制；关控制；回路指令和实际状态；回路指令和实际状态；控制状态；控制状态；回路主要参数：电流、电压和功率；回路主要参数：电流、电压和功率；回路开路、接地等故障自动判定；回路开路、接地等故障自动判定；

49、着灯率估算；着灯率估算；回路电缆绝缘电阻监测；回路电缆绝缘电阻监测；失效灯数量和位置判定：单灯故障定位失效灯数量和位置判定：单灯故障定位第79页（4）低压配电设备监控主要内容）低压配电设备监控主要内容开关控制：低压配电柜进线开关、联络开关和开关控制：低压配电柜进线开关、联络开关和备用发电机进线开关、灯光回路进线开关；备用发电机进线开关、灯光回路进线开关；开关状态监控：低压配电柜进线开关、联络开关、开关状态监控：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；备用发电机进线开关和灯光回路进线开关；监测：灯光供电回路电流、电压；监测：灯光供电回路电流、电压；报警：掉电报警和电流

50、电压超标报警。报警：掉电报警和电流电压超标报警。第80页（5）备用发电机监控主要内容）备用发电机监控主要内容 开开/关；关；是否在线；是否在线；冷却剂温度；冷却剂温度；自动自动/遥控遥控/手动位置；手动位置；油压；油压；开启时间；开启时间；超速运行。超速运行。第81页（6）辅助功效）辅助功效 统计灯光运行时间统计灯光运行时间 灯光控制方式多样性灯光控制方式多样性：单路：单路/成组成组/全部全部/自动自动 故障报警故障报警 故障排除确认故障排除确认 （7）系统管理功效）系统管理功效第82页7.3 系统硬件结构系统硬件结构第83页第84页航班与气象信息作用航班与气象信息作用 经过对当地气象信息分析