冰雪天氣下滑反射區防冰雪預案研究

民航新疆空中交通管理局技術保障中心 趙 沂

儀表著陸系統被廣泛應用在全世界范圍內的民航機場中，為飛機提供航向和下滑信號，如果下滑臺備機出現了故障，下滑臺將會出現單通道運行，給飛機的安全帶來嚴重的影響，在冰雪惡劣的天氣情況下，下滑臺的天線保護區場地如果發生變化會使下滑臺出現告警情況，本文主要針對儀表著陸系統進行分析，提出在冰雪天氣情況下下滑反射區防冰雪預案，并對其進行預防和處理。

儀表著陸系統作為國際民航中通用的標準系統，技術相對成熟，在各個機場的運行中都發揮著極大的作用，下滑臺作為儀表著陸系統的組成之一，主要的功能就是和航向信標臺聯合，一起進行工作，為飛機提供下滑信號。下滑臺在米波波段工作，主要靠地面反射形成信號，機器容易受到地形的影響，因此對下滑臺的天線以及場地的選擇十分嚴格。

1.儀表著陸系統的組成

1.1 儀表著陸系統

儀表著陸系統ILS（Instrument Landing System），簡稱盲降，因為儀表著陸系統能夠在非常惡劣的天氣以及黑夜中指引飛機前行，并進行著陸，因此儀表著陸系統也稱為盲降系統，目前所有的飛機中都擁有盲降設備。儀表著陸系統的主要作用就是在低能見度著陸時能夠與正常運行條件水平相同，提供正常的飛行。在惡劣的天氣中尤為突出。在低能見度或者冰雪天氣無法發現跑到標志時，給飛機提供一個正常的進近著陸通道，便于飛行員掌握正確的位置和方向，進行安全著陸。

1.2 儀表著陸系統的組成

儀表著陸系統的主要組成由航向信標臺、下滑信標臺以及指點信標組成（吳旭.冰雪天氣與下滑臺保護區場地維護的分析[J].中國新技術新產品,2011(21):69-69），如圖1所示，本文主要介紹的內容就是下滑信標臺在冰雪天氣中對飛行的影響。下滑信標系統中的下滑天線和下滑設備，通過輻射電磁波信號在空間內形成虛擬的下滑面，與跑到中心線之間形成夾角，下滑信標主要就是給飛機提供偏離下滑面的信號引導，當下滑接收機受到下滑的信號之后及時進行系統的處理，如果下滑指針在中心的位置，說明飛機在下滑面，如果不再中心位置，指針就會給飛行員一個飛行的指令。

圖1 儀表著陸系統組成結構圖

2.下滑信標臺的工作原理

2.1 下滑信標臺的系統構成

下滑信標臺主要為飛機著陸提供指引，通過發射CSB和SBO信號，形成90hz和150hz的頻率，兩種信號相互影響形成虛擬下滑面，如圖2所示，機載設備接收到兩種信號之后會進行計算，得DDM值，然后給飛行員飛行的指令。

圖2 下滑信標引導飛機飛行過程圖

2.2 SBO信號與下滑信標之間的關系

下滑信標系統通過接受下滑航向信標合成的信號計算深度差DDM，控制飛機的下滑角，然后對飛機的航向進行指引，飛機在DDM中發生線性變化，DDM=±0.174限制的扇區為下滑道的寬度，如圖3所示，根據DDM的特定定義下滑寬度k與下滑角θ之間的關系：

圖3 下滑扇區的寬度

DDM的計算公式為：

當下滑角度=3°，寬度k=1.44°是，DDM與下滑角θ在線性區間內，進行仿真后得到如圖4所示。

圖4 DDM線性變化圖

當下滑的范圍在設定的角度范圍內，DDM與下滑角θ的關系呈線性，當接收機通過計算DDM值時，如果飛機接收到的信息DDM=0，則M150=M90，飛機在下滑面，不需要調整飛行的狀態，可以沿當前線路繼續飛行，如果DDM＞0或DDM＜0（馬鴻,樊家順.淺析ILS系統入口高度與下滑角的影響因素[J].信息通信,2015(6):20-21），說明飛機沒有在下滑面，需要調整飛機的姿態。

2.3 下滑信標系統仿真設計

為了使機場的工作流程更加標準，對下滑信標系統的校飛過程進行模擬實驗，使飛機在下滑的過程中能夠更加直觀立體，動態展示飛機下滑的過程，通過手動調節按鈕的形式模擬下滑信標的狀態，接收NM7000的數據，改變90hz和150hz的電壓頻率，改變DDM的范圍，顯示DDM為零時的下滑角度，在不同的角度查看DDM的值，對下滑面進行虛擬的調整，當下滑角超過告警門設置的值時提示報警。

3.故障處理以及預防措施

3.1 故障分析

在冰雪天氣情況下，天氣情況給當地的交通帶來了很大的影響，特別是對于機場的影響，當出現惡劣的天氣情況下，儀表著陸系統出現了故障，導致系統關機，需要立即進行檢查，檢查后發現是監控器的數據出現異常。針對故障關機情況需要對故障的原因進行分析，通過對故障的處理做出合適的預防措施。監控器出現了異常數據，顯示為Course/Path DDM值，因為監控器正常監控到的DDM的值,應該為0，如果DDM的值超過正常的設定范圍，說明空間的信號發生了變化，不能夠為飛機的正常運行提供數據支持，需要立即對下滑信標臺的故障情況進行分析，冰雪天氣會出現：（1）下滑保護區出現積雪且積雪有一定的厚度；（2）雨夾雪的惡劣天氣導致晝夜溫差加大，冰雪上凍，在下滑保護區中形成冰雪，或者出現結冰現象，導致下滑保護區的場地發生了變化，導致場地的下滑面增加，DDM也發生了變化，使下滑信標臺出現告警關機的情況。

3.2 故障處理

當出現冰雪情況影響系統的正常運行后，需要立即告知塔臺故障情況，及時發布通知，并聯系相關部門及時出動，對下滑保護區的場地進行雜物處理，清理完畢后立即恢復通訊系統，并發布相關通告，告知下滑臺故障已經處理完畢，能夠正常運行。如果之前沒有會遇到冰雪緊急情況，出現這種緊急情況后對工作人員也是一種鍛煉，通過沉重冷靜的處理方式能夠消除障礙，保證飛機的正常運行。

通過對下滑保護區的場地進行分析之后，根據相關的規定制定冰雪預案措施，需要綜合考慮兩個方面：（1）在惡劣冰雪天氣的情況下，如果出現結冰的情況，需要進行冰雪清理工作，特別是在冬季，需要對下滑臺保護區進行實時檢測，有積雪情況及時處理，如果A區保護區內出現積雪的厚度超過一定的范圍，需要相關部門對保護區立即進行異物清理，將場地清理平整，不能有任何的雜物出現。（2）當在惡劣天氣的影響下，出現場監控器告警關機的現象，需要及時通知塔臺故障原因，讓相關部門及時做出措施調整方案，并將下滑臺出現故障的原因告知，讓其進行記錄，并及時發出故障通告，對下滑保護區進行異物清理。預防措施不只針對冰雪進行處理，凡是在下滑臺保護區場地中有雜物，都需要進行及時的清理，并結合場監控器對保護區的實時檢測，及時發現可能存在的現象，提前將異物進行處理，保證儀表著陸系統的安全穩定。

4.結束語

本文對儀表著陸系統的組成以及特點進行分析，通過仿真分析，得出DDM=0時，飛機不要在下滑面進行調整，如果DDM超出這個范圍內，系統將會出現故障，影響飛機的正常運行。同時冰雪天氣對下滑臺保護區的影響很大，如果場地發生變化會造成系統關機，需要對發生的情況進行緊急的處理，通過針對冰雪惡劣天氣情況提出下滑反射區防冰預案，對預防故障發生的情況進行預防，并及時做出調整，對出現類似事情的預防和處理具有重要作用。