機場附件十四面障礙物自動化評估思路

黃哲偉

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機場附件十四面障礙物自動化評估思路

黃哲偉

（中國民用航空中南地區空中交通管理局，廣東 廣州 510080）

在機場周邊，常會新樹立一個障礙物，而此物可能對飛機運行存在影響，我們會最先考慮其是否超出了附件十四面，傳統的評估方式為根據機場跑道、障礙物信息需要通過畫圖再經過復雜的計算判斷其是否超高，由于附件十四面幾何線性關系較為規律，可以嘗試編寫多重判斷代碼，利用自動化方式來判斷障礙物是否超高。

附件十四面；障礙物；超高；自動化評估

1 自動化評估障礙物具體思路

運用代碼語句實現自動化評估障礙物的具體思路如下。

應當根據所提供的障礙物位置信息判斷其具體位于跑道哪個位置，如果所提供的位置信息是以相對于機場基準點ARP & MAG/DIS形式的，則應當根據跑道本身磁航向及長度來判別其位于跑道哪個方位，將障礙物的相對位置轉化為基于跑道方向的坐標。此處假設跑道磁航向為，障礙物相對于跑道基準點的磁航向為，距離為，定義為跑道磁航向與障礙物磁航向差值的絕對值，則此障礙物的，值便為：C=|－|；=*cos（）；=* sin（）.

其次，在得到障礙物的位置后，接著應當判斷此障礙物是否位于附件十四面內，如果障礙物位于附件十四面內，則應當繼續判斷其位于具體哪個面中。此時我們可以將附件十四面按照軸分解成幾部分，如圖1所示。

圖1 分解圖

根據所提供的跑道長度信息（假設Dr=runway distance），我們可以將每條分界線的跑道方向橫坐標都算出來（后續的值都是相對于跑道中心點的值，以進近起飛方向為正，反之為負）：

|X0| = 0.5*DR+60+15 000 ‘進近三面邊界

|X8|= 0.5*DR+60+15 000 ‘起飛爬升面邊界

在得到橫坐標的范圍后，我們可以清晰看到如果障礙物橫坐標X＜X0或者X＞X8，則障礙物的橫坐標就超出了附件十四面的范圍，可以判斷出不在附件十四面范圍內，而對于位于X0～X8之間的障礙物我們則再進行下一步判斷，進一步分析其方向縱坐標是否位于保護面范圍內，即將障礙物所在位置處的值與保護區值兩者作比較。

如果障礙物橫坐標位于X1～X2之間，此區間范圍內為進近面及錐形面，其縱向坐標應當分為三種情況：位于錐形面外；位于錐形面內進近面外；位于進近面內；對于錐形面其縱向坐標的算法可以利用勾股定理求得，在此我們將1定義為錐形面縱向邊界值，同理2定義為進近面縱向邊界值，分別為：

所以對于位于X1～X2之間的障礙物我們便可以進一步加入代碼判斷其值與1及2的大小來判斷其是否位于保護區及位于哪個保護區內。

最后，我們在判斷出障礙物的水平位置是否位于附件十四面中后，我們應當再判斷其高度是否超出所在位置的保護面高，此處假設障礙物的場壓高為，單位為m，如果沒有提供障礙物場壓高，則可以由障礙物的海拔高減去跑道入口海拔高求得。

在經過坐標及坐標的兩維判斷后，我們再進行高度的第三維判斷，又例如障礙物O，我們經過及的雙重判斷后得到障礙物位于內水平面中。

選取關鍵代碼：（假設2為內水平面邊界，3為錐型面邊界）

IF X >= X4 AND X< X5 THEN [第一維判斷]

IF |Y| > YP3 AND |Y| <= YP2 THEN [第二維判斷]

IF H > 45 THEN [第三維判斷]

RESULT = “障礙物位于內水平面中且超出內水平面‘[H-45]’ ”

ELSEIF H <= 45 THEN

RESULT = “障礙物位于內水平面中但未超高”

通過三次疊加的判斷，我們最終可以得出障礙物是否超出附件十四面的最終結論。

綜上所述，此程序的思路分為三步：①根據所提供的機場跑道及障礙物信息，利用幾何關系，得到障礙物相對于跑道方向的、軸向的坐標。②根據障礙物的值、值判斷障礙物位于附件十四面的具體哪個面中。③根據障礙物高度與附件十四面在其所在位置處的高度，判斷其是否超高。對于其他具備線性規律的保護面，比如起飛航徑區、無障礙物區、VSS面，我們都可以通過此方法進行評估，只要根據其位置、擴張角、上斜梯度等屬性對算法進行相應更改便可。

2 障礙物評估

程序界面主要分成四個板塊：跑道信息錄入、障礙物信息錄入、評估類型選擇、評估結果，根據輸入的信息及選擇的評估類型程序便可自動進行評估，并將評估結果輸出至結果欄中（由于進近面及起飛爬升面根據其所使用的跑道有方向上的區分，所以評估時應當錄入其跑道號以作區分）。

以下是武漢機場曾經發布的障礙物通告：（C1770/15 NOTAMNA）ZHWH B）1505261605 C）1511300100E）；新增超高障礙物：吳勝周灣聯通塔；位置：相對機場基準點磁方位44.38°，距離5 586.04 m，海拔高度83.58 m，位于RWY04起飛爬升面，超出面高16.42 m。

根據通告中給出障礙物信息及所在面，通過程序對這些障礙物進行驗證將跑道及障礙物信息輸入到信息輸入框中，選擇要評估的類型，此處我們選擇附件十四面，武漢機場原04號跑道長為3 400 m，凈空道長為70 m，跑道入口高度為28.9 m，磁航向046°，障礙物信息如通告所述，將上述信息輸入至程序中，點擊評估，我們可以得到如圖2所示的評估結果。可以看到，在我們將跑道信息、障礙物信息輸入，選擇附件十四面評估類型后，點擊評估，得出的結果為超出起飛爬升面，并且超高16.418 m，與通告中的結論大致一致。

圖2 評估結果

3 結束語

在平常的工作中，當一個障礙物豎立起來，如果剛好在機場周邊，情報部門在接收到這種信息后，應當對其進行評估，此時可能需要用到CAD畫圖、計算、再疊加底圖等步驟來完成，根據各個面的屬性還得進一步分析，使用此程序我們則可以簡單輸入數據后直接得出結論，能較好輔助日常的障礙物評估工作。

對于障礙物是否超出附件十四面、起飛航徑區、無障礙物區、VSS面可以進行較為快速的初步評估，輔助機場凈空保障部門判斷障礙物是否超高，以及輔助航行情報部門判斷障礙物是否應當發布通告通知航空運行各單位。

2095－6835（2019）07－0076－02

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A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.07.076

黃哲偉（1992—），男，江西南豐人，本科，助理工程師，研究方向為民用航空航空情報飛行程序。

〔編輯：嚴麗琴〕