ILS臨界區與敏感區淺析

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大小，并進行探討。

【關鍵詞】NORMARC 航向信標 敏感區

1 引言

隨著我國國民經濟向現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展，在加之大霧或其他低能見度天氣，航班大面積延誤的現象也是時有發生。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 臨界區定義

定義：ILS臨界區是一個關于航向信標和下滑信標天線的限定區域，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 敏感區定義

定義：敏感區是ILS臨界區的延伸，在此區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。設置敏感區的作用是防護由于臨界區外，機場范圍內的移動物體所產生的干擾。

注—由于敏感區范圍大于臨界區，其作用是作為臨界區的緩沖區域，所謂本文將把敏感區作為討論重點。

3 航向信標敏感區

3.1 航向信標敏感區

航向敏感區的大小有以下因素決定：

（1）航向天線系統（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

對于同樣孔徑寬度的天線系統來說，在大多情況下雙頻天線的敏感區較小。寬孔徑天線的臨界區相對較小。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，敏感區也較小。

3.1.2 航道扇區寬度（跑道長度）

對于相同的航向信標來說，跑道越長，航道扇區越窄，敏感區就越大。

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較大。所以，敏感區的大小要根據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的大小有很大影響，運行等級越高，敏感區越大。對于安裝航向天線來說，一類的敏感區小于二類或者三類的敏感區。在大多情況下，二類或者三類的敏感區大小基本相同。

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 敏感區計算

本次航向天線敏感區計算是基于航向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。數據結果經過俄亥俄大學OUNPPN程序使用聯合認證。

二類三類航向信標敏感區的定義，在此區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。一類航向敏感區的定義，對于在ILS的A和C點之間的飛機，在此區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大小，尾翼會出現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，發現最差的情況的方位。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。

據測算靜態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，因為靜態和動態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，三種類型飛機敏感區大小的計算都是基于4度的航道扇區。對于所有范圍的航道扇區寬度，敏感區的大小在表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和敏感區大小。航向天線陣系統越好對應于相應運行等級所需的臨界區和敏感區越小。對于一種固定天線系統來說，所需運行等級越高，需要的臨界區和敏感區面積越大。其中一些具體的數據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

民航華東地區空中交通管理局維修中心 上海市 200305