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浅谈航向信标天线阵的位置和场地要求

发布时间:2019-07-05 23:41 来源:未知 编辑:admin

  航空与航天Space Aeronautics12 军民两用技术与产品 20157(下) 敏感度较弱,最后达到了预定结果。 参考文献 周净扬,周荻,《月球探测器软着陆精确建模及最优轨道设计》,宇航学报,第28卷第6期:1463-1471,2008 梁栋,刘良栋,何英姿,《月球精确软着陆最优标称轨迹在轨制导方法》,中国空间科学技术,第15卷第6期:421-434,2011 《最佳过程的数学理论》,苏联]庞特里雅金等著,陈祖德 译,上海科学技术出版社,上海,1983作者简介 刘怡(1995.3-),女,汉族,河南汝州人,华北水利水电大学2012 级本科生,研究方向:电气工程及其自动化。 仪表着陆系统ILS 作为国际民航组织(ICAO)的标准精密进场 和着陆设备已经使用五十多年了。它是第二次世界大战前由美国首 先研制成功的,在战后不久的临时国际民航组织芝加哥会议上,被 确认为国际标准着陆设备。此后几十年来,全世界一千余个民用和 军用机场都先后装备了这种设备,其为飞机的安全进近和着陆作出 了极大的贡献。 ILS 由地面设备和机载设备组成。地面设备可以分为三个部分: 航向信标台、下滑信标台、指点信标台(或测距仪台),机载设备则 包括相应的天线、接收机、控制器及指示器等。 航向信标:工作在VHF 频段,频率范围为108.1~111.975MHz, 每个频道之间的间隔为0.05MHz ;并优先使用以MHz 为单位的小数 点后一位为奇数的那些频率点,例如109.7、110.3等;小数点后一 位为偶数的那些频率点则分配给了全向信标。因此,航向信标只有 40个频道可使用。航向信标的主要作用是给进近和着陆的飞机提供 对准跑道中心延长线航向道(方位)信息。 航向信标天线阵的位置航向信标的天线阵安装在跑道终端外一定距离的位置上,天线 阵的纵轴垂直于跑道中心延长线。对于一个机场而言,决定航向信 标天线阵到跑道终端的最佳距离,要考虑下面几个因素: 机场所要求的障碍物净空规范; 有效作用距离和信号覆盖要求; 附近的反射物或再反射体; 安全问题和建台费用; 飞机起飞时飞机发动机的喷流影响; 机场可能延长跑道的扩建计划; 在军民合用机场,军方所需要的端保险道300米(1000英尺); 等等。 一般来说,航向信标天线阵距跑道终端的最佳距离宜在180~300 米(600~1000英尺)之间。 对于和类,天线阵距跑道终端的最小距离应不小于180米; 如果从跑道终端延伸向外到380米(1250英尺)或更远的区域,场地 是平整的并无障碍物,则天线阵距跑道终端的距离可大于300米。 通常,航向信标天线阵距跑道终端的最大距离为600米(2000英尺)。 如果某些场地由于特殊原因或利益,则天线阵距跑道终端的距离超过 600米也是允许的。此外,如果航向信标为较短的跑道服务,又需要满 足规定的6航道宽度,这时天线米之外。 对于类航向信标,天线阵至跑道进场入口的最大距离不得大 于4075米(13370英尺)。 在确定天线阵的位置时,应同时考虑天线阵的高度。天线阵的 架设高度,应保证天线辐射单元与跑道进场端的入口高度能够通视。 对绝大多数场地而言,常规的天线阵(高度为一个波长左右)都能 满足使用要求。而有些特殊的场地,例如周围有遮蔽效应的山丘、 树林、建筑物、中部凸起的跑道等等,为确保能满足信号的覆盖, 就有必要采用高架天线。采用高架天线时,天线辐射单元距地面的 最大高度不应超过10.6米(35英尺)。 航向信标偏置天线阵的位置在某些机场,由于地形条件或障碍物影响航向信标天线阵设置 在跑道中心延长线上,或回填土方费用过高,或高架天线也难以解 决问题,这时航向信标的天线阵可以偏置安装。天线偏置安装的航 道信号,不与跑道中心延长线重合,而是与跑道中心延长线相交, 相交点由偏置角和下滑角的度数决定。 航向信标的场地保护区及要求航向信标天线阵至跑道终端之间、有一定宽度的区域为航向信 标场地保护区,在这个保护区内,应没有可能影响航向信标信号质 量的严重凹凸不平物、障碍物、树木、建筑物、道路、金属栅栏、 架空金属线缆等等。若可能,还应平整该区域,场地的平整范围和 平整度随天线阵的类型而定。 为使航向信标的辐射信号免受大型移动物体的干扰,在航向信 标工作时还必须设定信号保护区,这个区域分为临界区和敏感区。 当天线米位置时,临界区的范围一般 就是上述的航向信标场地保护区;而敏感区是临界区的延伸,其范 围与航向信标的工作类别、天线阵的类型、周围地形、机场运行的 飞机种类等因素有关;然而,由于各机场运行的条件、周围地形和 障碍物各不相同,敏感区范围就需结合各机场的特点来制定。而且, 随着航向信标天线阵孔径的加大和性能的提高,已能有效地减小周 围障碍物对信号的干扰。因而,在采用宽孔径天线阵后,敏感区的 范围也可以随之减小。 先从信号辐射来看,航向信标所要求的覆盖为天线阵前方中心 延长线的范围。当这个有一定角度的波束信号辐射时, 必然有一部分能量被天线阵前方和周围的物体反射或再辐射,这就 对天线本身的辐射信号形成多路径干扰,结果导致航道弯曲或结构 变坏。这个多路径的干扰,分为固定物体干扰和移动物体干扰两部 分。考虑到类和类运行的重要性,通常以后者、即固定物体引 起的航道弯曲量4μA、移动物体引起的航道弯曲量3μA 准,来设定各机场的敏感区。采用双频12单元天线米时,由飞机 这个移动物体引起的航道弯曲量,有多个检测点使正在进近飞机上 接收到的航道弯曲量超出要求值;距离183米时,还有六个检测点使 进近飞机上的航道弯曲量超出要求值。而采用双频24单元宽孔径天 线米时,使进近飞机上接收到的航道弯曲 量,已能满足所允许的最大值要求。 总结根据以上分析,不同的机场要先确定天线阵前方及跑道两侧固 定干扰物对天线阵辐射信号的影响,或用计算机模拟计算出固定干 扰物引起的航道结构弯曲量;然后再结合机场所采用的天线阵,计 算出最大的飞机(移动物体)在跑道两侧不同的位置对正在进近飞 机接收信号的影响,才能制定适合各自机场的敏感区范围。 文章编号:1009-8119(2015)07(2)-0012-01 浅谈航向信标天线阵的位置和场地要求 (中国民用航空西北地区空中交通管理局,西安710068) 浅谈航向信标天线阵的位置和场地要求 作者: 作者单位:中国民用航空西北地区空中交通管理局,西安,710068 刊名: 军民两用技术与产品 英文刊名: Dual Use Technologies 2015(14)引用本文格式:马晓南 浅谈航向信标天线阵的位置和场地要求[期刊论文]-军民两用技术与产品 2015(14)

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