民航ILS信标设备保护区内场道工程常见问题及解决方法初探
2015-11-04戴小罡
戴小罡
(湖南兴华建设工程有限公司湖南长沙 410000)
民航ILS信标设备保护区内场道工程常见问题及解决方法初探
戴小罡
(湖南兴华建设工程有限公司湖南长沙410000)
随着民航建设的发展,全国越来越多的机场开始扩建,民航机场扩建常常会遇到这样的问题,场道扩建常常要穿越原有ILS下滑台保护区,民航工程的特殊性就在这里。ILS下滑台是负责引导飞机降落的重要设备,在下滑台保护区的场道施工作业很容易影响下滑台导航信号的稳定,威胁飞行安全。因此,区域内的场道工程施工设计应该充分考虑这个因素,采取相应措施防止影响飞行安全。
ILS;保护区;场道工程
1 ILS下滑信标工作原理及保护区要求
仪表着陆系统(ILS)地面设备主要包括航向信标和下滑信标,基于测量90Hz、150Hz两种音频信号的调制度差(DDM)形成引导飞机着陆的下滑道,其中航向信标形成与跑道中心线重合的垂直引导面,下滑信标形成与跑道成一定角度的水平引导面,两引导面的交线为引导飞机着陆的下滑道[1]。如图1所示。
图1 ILS下滑道示意图
下滑信标由发射机、天线阵(M型)、功率分配网络、整体监视网络及近场监视天线组成,如图2。
图2 ILS下滑信标系统组成
发射机输出的航道载波(CR CSB)信号经过功率分配网络分配到天线A1和A2,发射机输出的航道边带(CR SBO)信号经过功率分配网络分配到天线A1、A2和A3,发射机输出的余隙载波(CLCSB)信号经过功率分配网络分配到天线A1和A2[2]。
我国对航向及下滑天线前方的保护区范围进行了规定[3],如图3、图4所示。
图4中:
图3 航向信标台临界区
图4 下滑信标台场地保护区
D——下滑信标天线至跑道入口的距离;
V——下滑信标天线至跑道中心线的距离;
Y——360m或距离D(以大者为准);
L——通常900m,Ⅰ类机场不小于600m,Ⅱ/Ⅲ类机场不小于900m。
保护区场地要求如下:
(1)A区内不应有道路、机场专用环场路等障碍物,不应种植农作物,杂草的高度不应超过0.3m,纵向坡度与跑道坡度相同,横向坡度应不大于±1%,并平整到±4cm的高差范围内。在该区内,不应停放车辆、机械和航空器,不应有地面交通活动。通过A区的电力线缆和通信线缆应埋入地下。
(2)临界区应设置醒目的标识。
(3)为保证临界区内有良好的排水性能,可沿下滑信标台一侧的跑道边缘和C区与A区交界的C区一侧构筑适当宽度的排水沟。排水沟应设置钢筋混凝土或金属材质盖板并满足场地平整度。
(4)B区内:
用于Ⅰ类运行的仪表着陆系统:距下滑信标天线前方600m B区范围以内不应有铁路、公路、机场专用环场路,不应有建筑物(航向信标台机房除外)、高压输电线、堤坝、树林、山丘等,航向信标台机房总高度和600m以外的障碍物高度不应超过跑道端净空限制要求。
用于Ⅱ/Ⅲ类运行的仪表着陆系统:B区范围以内不应有铁路、公路,不应有建筑物(航向信标台机房除外)、高压输电线、堤坝、树林、山丘等,距下滑信标天线前方600m以内不应有机场专用环场路,航向信标台机房总高度不应超过跑道端净空限制要求。
实施Ⅱ/Ⅲ类运行时,B区内不应有航空器、车辆等移动物体进入。
B区地面应尽可能平坦,地形凹凸高度的允许值,与下滑信标天线到地形凹凸出的距离、下滑信标天线的高度等因素有关,其关系式为:
Z<0.0117D/N
式中:
Z——地形凹凸高度允许值,单位为米(m);
D——下滑信标天线至地形凹凸处的距离,单位为米(m);
N——边带天线高度的波长数或捕获效应天线的中天线高度的波长数。
(5)C区内不应有铁路和公路(机场专用环场路除外),不应有高于机场侧净空限制的建筑物、高压输电线、堤坝、树林、山丘等,该区域的地形坡度应不超过15%。
2 某机场ILS保护区内场道工程问题及处理
某4E机场进行第二条跑道扩建,在现有跑道东侧380m新建第二条跑道,中间180m设置平行滑行道及联络道,如图5所示。
图5
图5中可以看出新建联络道必须横穿现有跑道ILS保护区,施工图设计时未充分考虑建设与运行的交叉影响,于是工程施工导致如下问题:
(1)保护区内联络道施工将完全改变保护区地形地貌,将导致ILS设备无法正常工作,为确保飞行安全,导航设备必须关闭,从而导致机场关闭;但是,该机场年吞吐量1800万,日航空流量达到300架次以上,如果关闭机场,每日运营损失将达到百万。
(2)保护区内新建联络道地基处理为强夯工艺,保护区域内设备众多、管线复杂,强夯施工很可能导致导航设备及管线损伤。
(3)保护区内新建联络道旁新建排水沟穿越ILS信号反射核心区,影响该区域导航信号长期稳定运行。
为解决以上问题,机场将项目分阶段实施,先施工ILS设备保护区以外部分,待新跑道运行后,再关闭现有跑道导航设备后施工(现有跑道只作为起飞使用);将区域内强夯地基处理改为注浆和换填;区域内排水沟改为盖板沟,盖板设置过水圆孔。通过以上措施,基本消除了不利影响。
3 结论及建议
近距离跑道扩建常常会涉及原有ILS设备保护区问题。必须在项目前期就考虑好应对措施,否则很可能严重影响机场运行安全及营业收入。解决这个问题思路基本上三个:①迁移现有ILS设备,使保护区与建设区域不交叉;②两端交叉关闭施工(先关闭一端设备,施工该区域内场道工程,再同法施工另一端);③分期实施,即ILS区域内暂时不施工,待新建的场道运营后,关闭现有ILS,再施工区域内场道工程;同时,区域内排水、地基处理工艺因充分考虑ILS区域保护要求及不停航施工条件,选择更加合适的设计及工艺。
[1]国际民用航空组织.国际标准和建议措施:航空电信(国际民用航空公约附件10第一卷第五版)[S].中国民用航空局航行司译.北京:北京民用航空局,1996.
[2]AIRSYS NAVIGATION SYSTEMS.GS412 TECHNI-CAL MANUA[M]. 1999.
[3]《航空无线电导航台和空中交通管制雷达站设置场地规范》(MH4003.1-2014).
V355
A
1673-0038(2015)40-0287-02
2015-9-21
戴小罡(1978-),男,中级,硕士,主要从事道路维护安全保障工作。