民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探究

鐘洪民

摘要：民用機場助航燈光系統(tǒng)的持續(xù)、可靠工作，是確保機場正常運行的重要前提;助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)在是飛機著陸過程中的關(guān)鍵輔助設(shè)施之一，直接關(guān)系到飛機著陸的安全性。機場助航燈光系統(tǒng)對機場內(nèi)飛行安全和秩序起著極為重要的作用，因此民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)始終處于良好的工作狀態(tài)。但是近年來，隨著我國民用航空運行水平的快速提高，飛機起降頻次越來越高，原有的助航燈監(jiān)控系統(tǒng)以難以滿足發(fā)展的需求，因此迫切需要進行自動化改進，以提高民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平。本文對民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀進行介紹，并對其發(fā)展趨勢進行分析。

關(guān)鍵詞：民用機場;助航燈光監(jiān)控系統(tǒng);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

前言

近年來，國際和國內(nèi)機場的投資和建設(shè)一直穩(wěn)定增長，在民用機場建設(shè)中，助航燈光及其監(jiān)控系統(tǒng)得到越來越多的關(guān)注。民用機場助航燈光及其監(jiān)控系統(tǒng)是飛機飛行安全的重要視覺輔助，在進近和著陸過程中起著關(guān)鍵作用。在夜間可見性差或在大霧中的自然條件下，導(dǎo)航燈具的正常使用與飛機起飛和降落的安全直接相關(guān)，并且是維持現(xiàn)代民用機場運行的先決條件之一。

1、民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國對于民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)的研究，啟動時間相對較晚。目前，市場上的國內(nèi)產(chǎn)品，以廠家自主研發(fā)為主，由國家或行業(yè)研究機構(gòu)進行系統(tǒng)性、持續(xù)性開發(fā)的助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)較少。在實際應(yīng)用中，國內(nèi)產(chǎn)品在監(jiān)控系統(tǒng)的軟件領(lǐng)域取得了一些進展和進步，為我國的助航燈光照明控制系統(tǒng)的進一步提高打下了基礎(chǔ)。但是，由于某些固有硬件缺陷無法通過故障排除法來解決，總體上看，實際應(yīng)用效果并不理想。

在此背景下，我國一些樞紐機場和旅客流量大的新建、擴建機場工程中，逐漸引入了國外導(dǎo)航照明監(jiān)控系統(tǒng)和燈光故障監(jiān)控，并日漸成為主要趨勢。其中，南京祿口機場引進了英國的航標照明監(jiān)控系統(tǒng);上海浦東機場和杭州蕭山機場一直采用瑞典助航設(shè)備照明和燈損監(jiān)控系統(tǒng)。但是，這些系統(tǒng)的故障檢測機構(gòu)，僅能針對燈芯損壞的情況發(fā)揮作用，功能單一，跟機場運行體系對助航燈光監(jiān)控的實際需求有一定差距。

在數(shù)據(jù)傳輸方式上，國外機場都安裝額外的光纖，用于傳輸監(jiān)控系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)。此模式快速、可靠且無電磁干擾，可以從根本上解決控制系統(tǒng)問題，實現(xiàn)更多的功能。要實現(xiàn)這一目標，需要在前期進行預(yù)留，在機場建設(shè)施工期間鋪設(shè)電線和管道。但是，對于我國現(xiàn)有機場的燈光系統(tǒng)而言，這種方案過于復(fù)雜，大多數(shù)機場的現(xiàn)狀都不支持給每個燈具新增一條通信回路。因此除了近年來新建的機場外，國內(nèi)機場通常沒有預(yù)埋的電纜管道，在運營中進行如此大規(guī)模的機場建設(shè)是不現(xiàn)實的，這將影響機場的正常運營。

2、民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)介紹

民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)包括進近燈光系統(tǒng)、進近坡道的視覺指示系統(tǒng)、跑道照明系統(tǒng)、滑行道照明系統(tǒng)和其他照明系統(tǒng)。復(fù)雜程度取決于多種因素，例如機場布局、航班流量、飛機所在機場的氣象標準以及與之配合使用的無線電導(dǎo)航輔助設(shè)備的準確性。此外，應(yīng)根據(jù)項目所在國家/地區(qū)的國情確定。

進近照明系統(tǒng)安裝在跑道末端，它是一系列水平燈、閃爍的信標或兩者的結(jié)合，主要功能是引導(dǎo)飛機著陸。高精度進近照明系統(tǒng)可分為I，II和III類。以帶有閃光信標的高強度進場照明系統(tǒng)的配置為例。典型配置包括常亮信標、綠色跑道入口燈、附加紅色進近燈以及普通的高強度燈。這種類型的配置有包括若干個白燈和若干個閃爍燈，可用于不同類型的精密進近跑道。

視覺進近坡度指示器是安裝在跑道上的一組燈，用于向飛行員指示飛機是否以正確朝向滑行角運行，幫助飛行員在進入階段正確滑行。跑道照明系統(tǒng)，包括跑道入口燈、尾燈、側(cè)燈、中線燈和區(qū)域燈，跑道中心線和地面區(qū)域燈應(yīng)匹配精密進近照明系統(tǒng)的類別?；勒彰飨到y(tǒng)通常由滑行道位置燈和中心線燈組成。對于其他照明設(shè)備，機場通常還應(yīng)配備無線電信標，該信標交替閃爍綠色和白色。機場識別信標的識別信號字母按照國際摩爾斯電碼間歇閃爍。

3、民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)供電

民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)供電具有獨特的特點主要有三點分別是：串聯(lián)供電、高壓供電、光強可調(diào)。這是民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)供電的三個特點，也是民航系統(tǒng)外部設(shè)計部門通常在工作中忽略的地方。此外還要注意供電可靠性。

（1）民用機場助航燈串聯(lián)供電：由于機場運營要求跑道燈的發(fā)光強度必須恒定，因此通常在電源電路中使用串聯(lián)供電。在串聯(lián)的燈之間流過的電流是相同的，并且每個燈發(fā)出的光的強度是相同的。關(guān)鍵照明系統(tǒng)可以由兩個串聯(lián)回路供電。

（2）民用機場助航燈高壓供電：由于與跑道燈電源的距離較長，因此使用率低壓電源不切實際且不經(jīng)濟，因此通常使用5 kV電源或其他高壓電源。

（3）民用機場助航燈光強可調(diào)：為了在各種可見性條件下運行，每個串聯(lián)電源電路都配備了帶有恒流裝置的調(diào)光器，光強度調(diào)節(jié)范圍通常分為五個級別：1%，3%，10%，30%和100%。

（4）電源可靠性：民用機場助航燈供電的可靠性是飛行安全的保證之一，機場輔助設(shè)備的導(dǎo)航燈的功率水平是特別重要的負載。通常，應(yīng)該有兩個獨立的電源。如果主電源出現(xiàn)故障，切換到備用電源。轉(zhuǎn)換時間要求也取決于照明系統(tǒng)的級別。此外，應(yīng)根據(jù)所需的最大功率將發(fā)電機組配置為備用電源。因此，即使其中一個導(dǎo)航燈失效，另一個導(dǎo)航電源也可以為飛機控制提供最簡單的視覺民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)。

4、民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

4.1民用助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)對于實施民用助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)也帶來巨大的好處。通過民用民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化可以獲得關(guān)于系統(tǒng)故障的更多信息，對故障的性質(zhì)，故障的位置以及到故障的距離的確定的評估將更加準確。但是，為了真正實現(xiàn)對民用導(dǎo)航照明監(jiān)控系統(tǒng)的工作模式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，有必要獲取更多有關(guān)系統(tǒng)運行和故障的信息。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的最大優(yōu)勢是數(shù)據(jù)共享，可以實現(xiàn)高頻保護和光纖保護。另外，將民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)可以顯著提高導(dǎo)航儀照明系統(tǒng)設(shè)備的性能和可靠性，這也是民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

4.2民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)的全面自動化

在民航照明和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控計算機化的背景下，導(dǎo)航照明監(jiān)控系統(tǒng)實際上是一整套高性能多功能計算機系統(tǒng)，是整個民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)中的智能終端。不僅可以執(zhí)行導(dǎo)航輔助裝置的保護和監(jiān)控功能，還可以在正常運行中不間斷地執(zhí)行測量，控制和數(shù)據(jù)傳輸功能，即實現(xiàn)保護監(jiān)控、控制、測量和數(shù)據(jù)的集成。

4.3民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)的智能化

由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，近年來，諸如輔助系統(tǒng)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等人工智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用，使民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平顯著提高。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，新方法不斷出現(xiàn)，助航設(shè)備照明監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不斷擴大，這為民航照明監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了新的動力。

結(jié)束語：

作為民航飛機進入機場的視覺輔助系統(tǒng)，民用機場助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)是確保機場正常運行的重要環(huán)節(jié)之一，必須將其發(fā)展戰(zhàn)略提升到新的水平，以確保導(dǎo)航輔助設(shè)備照明系統(tǒng)的安全性，可靠性和穩(wěn)定性。

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