淺談機場助航燈光

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機場助航燈光概述機場助航燈光各組成部分詳解機場助航燈光的一些前沿技術123機場助航燈光概述

機場助航燈光的發(fā)展史發(fā)展概況

早期的飛機重量輕，速度低，只能逆風起降，所用的機場大多是一塊圓形草地。機場內只設置一個風向標、一個機場識別標記牌和一些邊界標志物和障礙物標志。如果飛機在夜間起降，則在這些設施上增加照明設備或用燈光代替。

早期航空地面燈由裸燈泡或帶有透明玻璃罩的裸燈泡組成，發(fā)出的光在所有方向上的光強基本相同。隨著較高光強的需要的進展，帶有反射器、透鏡和棱鏡的燈具就被投入運行。通過將不需要的方向上的光發(fā)射改變到需要的方向上的辦法，需要的方向上的光強可以增大而不增加功率消耗。此外，將僅在很近距離觀察燈光的方向上的一部分光發(fā)射改變到在較長（好）能見度時從較遠距離觀察燈光的方向上去，可以減少從近處的燈具發(fā)出的惱人的眩光。在功率消耗為給定值的情況下，由光學系統(tǒng)產生的光束越窄，光束中的光的光強就越高。

機場助航燈光概述

20世紀30年代中、后期，隨著飛機速度的增大，重量的增加和適應側風能力的增強，開始修筑有鋪筑面的跑道，于是出現(xiàn)了表示跑道側邊和兩端的標志物和燈光，后來又出現(xiàn)了簡單的進近燈光和標志物。

1953年以后，渦輪螺旋槳運輸機和噴氣式運輸機相繼投入航班飛行。由于飛機的重量和速度大幅度增加，駕駛員要在遠離跑道幾公里以外判斷飛機和跑道的相對關系，以便正確地進入下滑航道。于是，進近燈光系統(tǒng)和有關的理論逐漸完善，并且出現(xiàn)了專門向飛機指示下滑角度的燈光系統(tǒng)。

航空運量的迅速增長，使航班的安全正點更為重要。盡管各種航空無線電導航設施不斷完善，但至今仍需要助航燈光幫助飛機在低能見度條件下完成最后階段的進近著陸和滑跑。助航燈具和地面標志的種類大大增加，性能也日趨完善。國際民用航空組織為促進成員國國際機場目視助航設施的標準化，公布了一系列國際標準。機場助航燈光的作用進近引導至接地（飛機向著陸跑道進近，在下降瞄準點下降開始至飛機接地）進近燈引導（或進近引入燈）跑道邊燈和跑道入口燈指示跑道輪廓進近坡度燈引導滑跑引導（飛機機輪和地接觸開始至離開跑道）跑道中線燈輪廓跑道邊燈輪廓出口滑行道邊燈位置跑道末端燈顯示機場助航燈光的作用滑行引導（飛機進入滑行道開始至目的地）滑行道邊燈和滑行道中線燈輪廓至停放和維護區(qū)的位置標記牌和目的地標記牌至起飛跑道的位置和目的地標記牌起飛引導（飛機在跑道端加速開始至飛機離開跑道瞬間）跑道中線燈輪廓跑道邊燈輪廓跑道末端燈顯示機場助航燈光各組成部分詳解

機場助航燈光各類燈具顏色所傳遞的信號含義

紅色——表示危險，禁止通行。（跑道末端燈）綠色——表示安全，允許通行。（滑行道中線燈）藍色——表示平靜，提示“身處港灣”（滑行道邊燈）白色——表示明快，突出顯眼。（進近燈）機場助航燈光各組成部分詳解

進近燈光系統(tǒng)進近燈順序閃光燈環(huán)視燈（障礙燈）跑道引入燈光側邊（排）燈精密進近航道指示系統(tǒng)PAPI系統(tǒng)跑道燈光系統(tǒng)跑道邊燈跑道入口/末端燈跑道中線燈跑道入口翼排燈跑道入口識別燈接地帶燈停止道燈滑行道燈光

系統(tǒng)滑行道邊燈滑行道中線燈快速出口滑行道中線燈滑行道上的滑行道中線燈停止排燈觀察通過排燈跑道警戒燈機場助航燈光組成

機場助航燈光各組成部分詳解

其他目視助航設施滑行引導標記牌橋位標記牌機坪泛光照明（高桿燈）機位標記牌其它目視助航設施機場助航燈光各組成部分詳解昌北機場助航燈光系統(tǒng)視頻機場助航燈光各組成部分詳解進近燈光系統(tǒng)

進近燈光包括：短排燈、橫排燈、順序閃光燈，其中短排燈和橫排燈為可變白光燈。機場助航燈光各組成部分詳解進近燈光系統(tǒng)

順序閃光燈為每秒閃光兩次，從最外端的燈向入口處順序閃光。機場助航燈光各組成部分詳解PAPI燈（坡度燈）PAPI燈的作用是：為飛機沿正確進近航道進場提供目視參考。機場助航燈光各組成部分詳解PAPI燈（坡度燈）飛機進近降落時PAPI燈的各類狀態(tài)說明。機場助航燈光各組成部分詳解PAPI燈（坡度燈）飛機沿正確航道進場時的PAPI燈狀態(tài)PAPI在投入使用前，必須由民航飛行校驗中心組織校飛，且每18個月要進行一次定期校飛。機場助航燈光各組成部分詳解跑道燈光跑道燈光全景圖機場助航燈光各組成部分詳解跑道燈光——跑道入口燈和跑道入口翼排燈跑道入口燈和跑道入口翼排燈安裝在垂直于跑道中心線的一條直線上，從進近主向看，燈光顏色為綠色。機場助航燈光各組成部分詳解跑道燈光跑道中線燈和跑道邊燈全景圖機場助航燈光各組成部分詳解跑道燈光——跑道中線燈從跑道入口到距跑道末端900米范圍內全部跑道中線燈顏色為白色，從距跑道末端900米處起至距跑道末端300米處范圍內半紅半白；從距離跑道末端300米至跑道末端跑道中線燈顏色為紅色。機場助航燈光各組成部分詳解跑道燈光——跑道邊燈位于跑道兩端600米范圍內的跑道邊燈應使用半白半黃發(fā)光的燈具，并使白光朝向跑道外側，黃光朝向跑道內側，其他位置的跑道邊燈為白色。機場助航燈光各組成部分詳解跑道燈光——跑道末端燈設在跑道末端的跑道邊線燈中間，均勻布置在垂直于跑道中心線的直線上，燈具數(shù)至少為6個，從起飛方向看，燈光顏色為紅色(跑道末端燈通常與跑道入口燈共用一組半紅半綠的燈具)。機場助航燈光各組成部分詳解滑行道燈光滑行道燈光全景圖機場助航燈光各組成部分詳解滑行道燈光——滑行道中線燈滑行道中線燈設置位置及顏色示意圖機場助航燈光各組成部分詳解滑行道燈光——滑行道邊燈滑行道邊燈滑行道邊線均勻設置，燈距不超過60米，燈光顏色為藍色。機場助航燈光各組成部分詳解其它燈光跑道警戒燈航空障礙燈反光棒機場助航燈光各組成部分詳解其它目視助航設施——機坪高桿燈機坪高桿燈為飛機在機坪滑行、地面服務車輛以及地面保障人員在機坪作業(yè)時提高夜間照明服務。機場助航燈光各組成部分詳解其它目視助航設施——標記牌滑行引導標記牌機位標記牌機場助航燈光各組成部分詳解其它目視助航設施——標記牌滑行引導標記牌機位標記牌機場助航燈光新技術

LED助航燈光的發(fā)展概況

LED應用于助航燈光具有以下優(yōu)勢1、發(fā)光效率高。LED電光轉換效率接近的100％，發(fā)光效率已達1001m／W以上，比鹵鎢燈發(fā)光效率要高得多，鹵鎢燈是“熱光源”，而LED是“冷光源”，因此使用LED顯著節(jié)能。2、光源壽命長。LED使用壽命可達5～8萬小時，而鹵鎢燈壽命只有3000～5000小時，并且可在高頻下使用，任意控制其亮度和功耗，而不影響其壽命，后期維護量很小。3、顏色多、色度純?，F(xiàn)助航燈光系統(tǒng)對發(fā)單色光的燈具是采用白色光通過有色濾光片的方法獲得，而LED本身具有發(fā)單色光的特性，既可發(fā)恒定白色光，又可發(fā)各種單色光，完全可滿足助航燈光系統(tǒng)要求白、黃、紅、綠、蘭色光等顏色要求，而且色度純正、發(fā)光效率高。4、響應時間短。LED的通斷響應時問僅為幾納秒，具有瞬時通斷的特性。5、工作電壓低。LED直流工作電壓在4～24V間，燈具的安全性比較好。另外，LED單元體積小，適應性強。

機場助航燈光的新技術LED用于助航燈光也有其劣勢，主要是1、單管功率小、光強低，單管難以滿足助航燈光的光強要求，需要多管組合，對于高光強燈仍難以達到光強標準，故民航機場高光強助航燈尚未使用LED；2、白熾燈或鹵鎢燈是全向發(fā)光，LED發(fā)光亮度具有很強的方向性；3、半導體具有溫度特性，LED輸出光通量受溫度影響，低溫環(huán)境下光通量下降；4、目前造價相對較高，一次性投入費用較高。

LED助航設施的應用目前已有研發(fā)出成品并應用于機場的LED助航設施有：滑行道邊燈、滑行道中線燈、航空障礙燈、滑行引導標記牌。

機場助航燈光新技術

先進的場面引導與控制系統(tǒng)（A—SMGCS）

A—SMGCS的發(fā)展演變全球航空運輸業(yè)發(fā)展迅速，惡劣天氣、低能見度給機場的安全、高效運行帶來越來越大的壓力。為解決上述兩大難題，國際上正逐步深入研究、試驗一種新的地面管制概念——高級地面運動引導和控制系統(tǒng)(A．SMGCS)。A—SMGCS系統(tǒng)通過有效的監(jiān)視技術將場面運動目標的活動態(tài)勢直接反應到塔臺管制員面前的顯示器上，并對目標進行控制告警、路由規(guī)劃和引導，使得機場在全天候的天氣下安全、有序、高效運作。

A—SMGCS主要組成1、地面移動監(jiān)視系統(tǒng)；2、飛行區(qū)燈光控制系統(tǒng)；

3、塔臺和機場信息交互系統(tǒng)。A—SMGCS的基本功能1、監(jiān)視功能；2、管制功能；3、路徑選擇功能；4、引導功能

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機場助航燈光新技術

先進的場面引導與控制系統(tǒng)（A—SMGCS）A—SMGCS系統(tǒng)等級劃分1、Ⅰ級監(jiān)視

管制員目視監(jiān)視飛機和車輛的位置；人工指定滑行路徑；沖突的預測和告警依靠管制員和飛行員的目視觀察；地面引導采用中心油漆線和滑行引導牌（無助航燈光系統(tǒng)和場面監(jiān)視雷達）。2、Ⅱ級告警

管制員通過場面雷達監(jiān)視飛機和車輛的位置；管制員人工指定滑行路徑；沖突的預測和告警依靠管制員通過場面雷達監(jiān)視和飛行員的目視觀察完成；地面引導采用中心油漆線和滑行引導牌和固定中線燈。3、Ⅲ級自動路徑選擇

管制員通過場面雷達監(jiān)視飛機和車輛的位置；按飛行計劃和場面監(jiān)視信息自動生成滑行路徑；沖突的預測和告警依靠管制員通過場面雷達監(jiān)視和飛行員的目視觀察完成；地面引導采用中心油漆線和滑行引導牌和固定中線燈（中心燈由管制人員人工控制）。

機場助航燈光新技術

先進的場面引導與控制系統(tǒng)（A—SMGCS）（視頻）A—SMGCS系統(tǒng)等級劃分4、Ⅳ級燈光自動引導

管制員通過場面雷達監(jiān)視飛機和車輛的位置；滑行路徑自動生成；沖突的預測和告警依靠管制員通過場面雷達監(jiān)視完成；地面引導采用