花軍

摘 要:結合一例移動二次雷達選址,在環境受限的情況下分析了周邊障礙物對雷達覆蓋及管制業務的影響,對移動雷達選址評估具有一定的借鑒意義。
關鍵詞:移動二次雷達;選址;分析
引言
隨著民航事業的快速發展,空管設備建設規模不斷攀升。為響應國家“節能降碳 綠色發展”號召,各類設備更新周期也隨之延長,在空管設備保障過程中,安全與發展、安全與效益的矛盾時常凸顯。為了保障空管業務連續性,筆者單位計劃一部二次雷達停機改造前,在機場周邊新增一套移動二次雷達(以下簡稱移動雷達),現對雷達的選址情況作簡要分析,供大家參考。
1選址要求
空管二次監視雷達站應設置在開闊、地勢較高的地帶,周邊無嚴重的地形地物遮擋[1]。平原地區雷達站場地周邊不宜有成片低矮植物群或低矮建筑群。移動雷達的場地設置也應符合上述要求,但移動雷達一般不作長期使用,在其建設時會更多地考慮經濟性、便利性,在對雷達信號遮蔽影響盡可能小的前提下,盡量選擇交通、供電、通信等條件具備的地址建設。
2擬選場地
在高房價、高利潤的推動下,電磁環境保護在一些行業主管部門中沒有引起足夠的重視,空管設備電磁環境保護不斷受到新的挑戰,空管臺站周邊總不時有新的建筑物、障礙物冒出。兼顧移動雷達站建設成本的考量,移動雷達擬選場地位于廈門機場東北角與集美大橋東南端交界處,但在移動雷達擬選場址西側存在商用樓,需事先評估其對雷達信號的遮蔽影響。
3遮蔽計算
移動雷達天線塔一般不超過30米,加上天線轉臺高度及海拔,并以雷達天線中心高度計雷達海拔高度39米。障礙物(商用樓)海拔高度51.2米,距離雷達站780米,且已超過移動雷達天線高度,其投影寬度為45米,對移動雷達水平遮蔽角為3.3度,已經超出規范中“單體(或密集)障礙物的水平遮蔽角不大于1.5度”要求。
在障礙物與雷達距離較近的情況下,計算垂直遮蔽角時可不考慮地球曲率影響,可直接用三角函數求得。以此計算該商用樓對移動雷達的垂直遮蔽角為0.9度(見圖1),也已超出規范中“單體(或密集)障礙物的垂直遮蔽角不大于0.25度”要求。
障礙物水平和垂直遮蔽角同時超過了規范允許范圍,原則上擬選地址已不滿足雷達臺站場地設置要求。因建設成本所限,在已無其它更優選擇下,還需根據遮蔽結果進一步分析對雷達監視的實際影響,以最終確定選址可行性。
4影響分析
民航飛行中,航向均以飛行方向與正北之間的夾角表示,0度為正北,順時針90度為正東,180度為正南,270度為正西。本例中往東北方向(約50度航向)起降時稱為使用05跑道,往西南方向(約230度航向)起降時稱為使用23跑道。根據坐標在空管自動化系統中標定出各位置關系見圖2。商用樓標記為O點,移動雷達標記為R點,主要航路標記為A999,對雷達管制的影響要綜合考慮跑道、障礙物、雷達及航路的位置關系,根據雷達管制實際運行程序,主要評估障礙物垂直遮蔽對起降及航路目標可視高度的影響。
直線連接R點與O點,并延長至A999交于A點,與雷達的距離15.7公里;B點為導航臺,與雷達距離12.6公里。根據商用樓形成0.9度垂直遮蔽角計算A點遮蔽高度為(15700* 0.9-39=)208米,B點遮蔽高度為(12600*tan0.9-39=)159米。
從圖2可一眼看出,移動雷達可通視跑道及跑道延長線(進離場程序中的一邊、五邊)。結合上述計算情況,以下從使用兩個不同方向跑道,分析討論對起降的可能遮蔽影響。
1)05跑道起飛,即以50度航向從跑道往右上延長線方向起飛:從圖2中相對位置可一眼看出,商用樓對05航向起飛航班不形成雷達遮蔽。
2)05跑道降落,即從左下跑道延長線以50度航向往跑道方向降落:根據實際進場飛行程序觀察分析,一般05航向的進港航班,在轉入五邊前高度一般不低于800米,故進港航班飛越A點時的高度必定大于800米,航班的實際高度也遠高于A點的遮蔽高度(208米),故對05航向降落基本無遮蔽影響。
3)23跑道起飛,即以230度航向從跑道往左下延長線方向起飛:根據圖2相對位置分析,對23航向起飛后左轉的航班無遮蔽影響。23航向起飛右轉B點的離港航班,標準離場程序規定:“航班起飛,沿一邊爬升至450米、距離本場6.8NM后方可右轉B點繼續爬升”,意味著右轉到達B點前,航班高度一定超過450米,已遠高于商用樓在A點208米、B點159米的遮蔽高度,故對按標準程序離場的航班無遮蔽影響。
4)23跑道降落,即從右上跑道延長線以230度航向往跑道方向降落:從圖2中相對位置可直接看出,對23跑道降落航班無遮蔽影響。
5評估結論
從上述分析可知,本例中障礙物形成的遮蔽,基本上不會對航班起降造成實際影響。在進近、區域內飛行的航班高度更高,絕對高度也遠遠高于商用樓,也不會對進近、區域內的航班產生遮蔽。綜上所述,雖然附近商用樓對移動雷達水平和垂直方向的遮蔽均超出規范要求,但對管制業務的實際影響不大,故在擬選場地設置移動雷達仍是可行的。
6結束語
選址評估是空管設備建設中不可或缺的環節,一個優選的地址可最大程度發揮設備效益。一般先仿真信號覆蓋初選擬建地址,再根據遮蔽分析調整設備位置或天線高度,最終通過飛行校驗以驗證是否達到建設目標。本文僅分析了特定條件下對管制業務的可能影響,因筆者水平所限,不當之處敬請指正。
參考文獻:
[1]? 中國民用航空局.MH/T 4003.2-2014民用航空通信導航監視臺(站)設置場地規范第2部分:監視? 2014:2