淺談背景光亮度和燈光等級對RVR的影響

賈軍強(qiáng)

摘 要：低能見度為影響航空器起降的重要因素之一。RVR是為飛行員、空中交通管制員以及其他部門提供的跑道能見度，為空中交通管制員指揮飛機(jī)起降以及飛行員進(jìn)行目視飛行提供可靠的能見度依據(jù)。在不同的背景光條件或者燈光等級下，RVR值都會受到影響。在低能見度情況下，如何通過背景光或者燈光等級的改變，來判斷RVR值的變化，為飛機(jī)的起降和機(jī)場的運(yùn)行提供判斷依據(jù)。

關(guān)鍵詞：能見度 RVR 飛行 背景光 燈光等級

中圖分類號：V35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（b）-0252-02

1 RVR的概念

RVR：跑道視程，指在跑道中線的航空器上的飛行員能看到跑道面上的標(biāo)志或跑道邊界燈或中線燈的距離。

在《跑道視程使用規(guī)則》中明確指出，塔臺管制員和氣象部門使用和發(fā)布RVR情況的規(guī)定。在低能見的條件下，管制員和飛行員采用RVR值，如果使用RVR值低于機(jī)場運(yùn)行最低標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，通常是不允許進(jìn)行起降活動的。則RVR的標(biāo)準(zhǔn)直接關(guān)系到機(jī)場的起降標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行保障能力。

2 影響RVR的因素

從RVR的定義不難看出，影響RVR的因素有飛行員的視力、目標(biāo)物的屬性、背景情況以及透射率。

能見度的定義：白天，正常人的視力在地平線附近的天空背景下，能看到合適的黑色目標(biāo)物的最大水平距離。在夜晚，無光的背景下，能夠看到和辨認(rèn)出光強(qiáng)為1000cd的燈光的最遠(yuǎn)距離。

氣象光學(xué)能見度MOR定義指出：色溫為2700K的白熾燈發(fā)出的平行光輻射通量，經(jīng)過大氣削減，衰弱至初始值得5%所通過的路徑長度。其中5%對應(yīng)的就是人的視覺對比閥值，普通人的對比閥值在3%左右，作為視力好的飛行員而言，他們的視覺對比閥值能到達(dá)1%，所以在計(jì)算RVR時(shí)，采用5%的對比閥值是絕對能代表實(shí)際情況飛行員的視力能力的。

在RVR的定義中，目標(biāo)物的屬性包括標(biāo)志物的顏色和形狀、邊燈或中線燈的顏色和強(qiáng)度。一般而言，機(jī)場燈光等級設(shè)置值為：1%、3%、10%、30%、100%。一般默認(rèn)值為10%，即為三級燈光強(qiáng)度。

作為飛行員判斷RVR的背景條件是跑道，所以影響RVR計(jì)算的背景條件因素是環(huán)境光（見表1）。

大氣透射率是計(jì)算RVR的核心數(shù)據(jù)，大氣透射率的測量可以通過透射方法和散射方法進(jìn)行測量。大氣透射儀就是采用透射方法，測量一定長度光通道的大氣透射率。前向散射儀則通過測量一個(gè)采樣空間的散射率，反演出大氣透射率的。

3 不同背景光對RVR的影響

從圖1中可以看出，在夜晚（即BL=15cd/m2）的情況下，RVR值大于MOR值，且在能見度低的情況下，RVR值與MOR值相關(guān)性要強(qiáng)一些。在傍晚或者清晨（即BL=180cd/m2）的情況下，RVR值仍大于MOR值，且在能見度低的情況下，RVR值與MOR值的相關(guān)性要強(qiáng)一些，與夜晚的情況相比，傍晚的能見度低的條件要寬一些。而在白天（即BL=2500cd/m2）的情況下，RVR值與MOR值幾乎相等。

從背景光對RVR的影響情況來看，與觀測員觀測能見度的情況也基本相符。白天，當(dāng)大氣透明度穩(wěn)定時(shí)，無論在飛行員所在的跑道，還是在觀測員所在觀測地點(diǎn)，所觀測到的能見度都是一樣的。所以，白天的RVR等于MOR。而在晚上，大氣透明度是表示能見度的客觀因素。觀測員或者飛行員是觀測能見度的主觀因素。所以在漆黑的晚上，氣象光學(xué)能見度（MOR）要大于人觀測的能見度，RVR的值是通過采用MOR值結(jié)合對計(jì)算有正向激勵(lì)的背景光以及燈光級數(shù)計(jì)算得出的。所以晚上RVR值要大于MOR值。

4 不同燈光等級對RVR的影響

一般而言，機(jī)場燈光等級設(shè)置值為：1%、3%、10%、30%、100%。一般默認(rèn)值為10%，即為三級燈光強(qiáng)度。在實(shí)際運(yùn)行中，塔臺管制員會根據(jù)實(shí)際能見度、飛行員需求、節(jié)能等因素考慮選擇燈光等級。在高能見度的情況下，為了避免強(qiáng)光影響飛行員的視線，選擇低級別的燈光等級，在夜晚需要提高目標(biāo)物的可視性，方便飛行員目視飛行，需要調(diào)到高一級別的燈光等級，同時(shí)燈光等級為100%的即為機(jī)場能夠提供的最高燈光等級情況，這種情況下的RVR值，也就是機(jī)場當(dāng)前天氣條件下能給機(jī)組提供的最好的RVR值。大多數(shù)的情況下，機(jī)場的燈光等級設(shè)置為10%的級數(shù)，RVR的計(jì)算則按10%的燈光級數(shù)進(jìn)行，而在一些情況下，燈光級數(shù)可以打到更低，但是RVR的計(jì)算仍按10%的計(jì)算。在機(jī)場氣象部門報(bào)告RVR中，既要報(bào)告當(dāng)前條件下的RVR（以實(shí)際燈光等級計(jì)算的RVR值）和最強(qiáng)燈光等級的RVR（以100%燈光等級參與計(jì)算的RVR值），當(dāng)實(shí)際燈光正是100%燈光強(qiáng)度時(shí)，兩者數(shù)值一致。

5 RVR的計(jì)算原理

RVR計(jì)算的理論依據(jù)是柯什密德定律（Koschmieders Law）和阿拉德定律（Allards Law），前者主要是通過計(jì)算消光系數(shù)計(jì)算氣象光學(xué)能見度（MOR）的，后者則是根據(jù)人眼所能看見物體的照度必須大于照度視閾，照度視閾與背景光有關(guān)，從而來估算RVR的。所以前者用于白天計(jì)算RVR，后者用于夜晚和傍晚計(jì)算RVR。

6 結(jié)論

低能見度是影響飛行的重要?dú)庀笠蛩刂唬虼耍瑢τ谟?jì)算RVR，了解背景光強(qiáng)度的變化以及燈光等級的變化，對于判斷機(jī)場當(dāng)前的RVR值、RVR值變化以及當(dāng)前能提供最大的RVR值的能力起到很重要的作用，對機(jī)場的運(yùn)行提高保障能力也起到至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] Meteorological Calculation[M].Scientific American，2005.

[2] M210283em-A.Background Luminace Sensor LM21 USER'S GUIDE[M].Finland：Vaisala，2002.endprint