民用机场助航灯光监控系统现状及发展趋势探究

钟洪民

摘要：民用机场助航灯光系统的持续、可靠工作，是确保机场正常运行的重要前提;助航灯光监控系统在是飞机着陆过程中的关键辅助设施之一，直接关系到飞机着陆的安全性。机场助航灯光系统对机场内飞行安全和秩序起着极为重要的作用，因此民用机场助航灯光监控系统设备应始终处于良好的工作状态。但是近年来，随着我国民用航空运行水平的快速提高，飞机起降频次越来越高，原有的助航灯监控系统以难以满足发展的需求，因此迫切需要进行自动化改进，以提高民用机场助航灯光监控系统的智能化水平。本文对民用机场助航灯光监控系统现状进行介绍，并对其发展趋势进行分析。

关键词：民用机场;助航灯光监控系统;现状;发展趋势

前言

近年来，国际和国内机场的投资和建设一直稳定增长，在民用机场建设中，助航灯光及其监控系统得到越来越多的关注。民用机场助航灯光及其监控系统是飞机飞行安全的重要视觉辅助，在进近和着陆过程中起着关键作用。在夜间可见性差或在大雾中的自然条件下，导航灯具的正常使用与飞机起飞和降落的安全直接相关，并且是维持现代民用机场运行的先决条件之一。

1、民用机场助航灯光监控系统的发展现状

我国对于民用机场助航灯光监控系统的研究，启动时间相对较晚。目前，市场上的国内产品，以厂家自主研发为主，由国家或行业研究机构进行系统性、持续性开发的助航灯光监控系统较少。在实际应用中，国内产品在监控系统的软件领域取得了一些进展和进步，为我国的助航灯光照明控制系统的进一步提高打下了基础。但是，由于某些固有硬件缺陷无法通过故障排除法来解决，总体上看，实际应用效果并不理想。

在此背景下，我国一些枢纽机场和旅客流量大的新建、扩建机场工程中，逐渐引入了国外导航照明监控系统和灯光故障监控，并日渐成为主要趋势。其中，南京禄口机场引进了英国的航标照明监控系统;上海浦东机场和杭州萧山机场一直采用瑞典助航设备照明和灯损监控系统。但是，这些系统的故障检测机构，仅能针对灯芯损坏的情况发挥作用，功能单一，跟机场运行体系对助航灯光监控的实际需求有一定差距。

在数据传输方式上，国外机场都安装额外的光纤，用于传输监控系统检测数据。此模式快速、可靠且无电磁干扰，可以从根本上解决控制系统问题，实现更多的功能。要实现这一目标，需要在前期进行预留，在机场建设施工期间铺设电线和管道。但是，对于我国现有机场的灯光系统而言，这种方案过于复杂，大多数机场的现状都不支持给每个灯具新增一条通信回路。因此除了近年来新建的机场外，国内机场通常没有预埋的电缆管道，在运营中进行如此大规模的机场建设是不现实的，这将影响机场的正常运营。

2、民用机场助航灯光监控系统介绍

民用机场助航灯光监控系统包括进近灯光系统、进近坡道的视觉指示系统、跑道照明系统、滑行道照明系统和其他照明系统。复杂程度取决于多种因素，例如机场布局、航班流量、飞机所在机场的气象标准以及与之配合使用的无线电导航辅助设备的准确性。此外，应根据项目所在国家/地区的国情确定。

进近照明系统安装在跑道末端，它是一系列水平灯、闪烁的信标或两者的结合，主要功能是引导飞机着陆。高精度进近照明系统可分为I，II和III类。以带有闪光信标的高强度进场照明系统的配置为例。典型配置包括常亮信标、绿色跑道入口灯、附加红色进近灯以及普通的高强度灯。这种类型的配置有包括若干个白灯和若干个闪烁灯，可用于不同类型的精密进近跑道。

视觉进近坡度指示器是安装在跑道上的一组灯，用于向飞行员指示飞机是否以正确朝向滑行角运行，帮助飞行员在进入阶段正确滑行。跑道照明系统，包括跑道入口灯、尾灯、侧灯、中线灯和区域灯，跑道中心线和地面区域灯应匹配精密进近照明系统的类别。滑道照明系统通常由滑行道位置灯和中心线灯组成。对于其他照明设备，机场通常还应配备无线电信标，该信标交替闪烁绿色和白色。机场识别信标的识别信号字母按照国际摩尔斯电码间歇闪烁。

3、民用机场助航灯光监控系统供电

民用机场助航灯光监控系统供电具有独特的特点主要有三点分别是：串联供电、高压供电、光强可调。这是民用机场助航灯光监控系统供电的三个特点，也是民航系统外部设计部门通常在工作中忽略的地方。此外还要注意供电可靠性。

（1）民用机场助航灯串联供电：由于机场运营要求跑道灯的发光强度必须恒定，因此通常在电源电路中使用串联供电。在串联的灯之间流过的电流是相同的，并且每个灯发出的光的强度是相同的。关键照明系统可以由两个串联回路供电。

（2）民用机场助航灯高压供电：由于与跑道灯电源的距离较长，因此使用率低压电源不切实际且不经济，因此通常使用5 kV电源或其他高压电源。

（3）民用机场助航灯光强可调：为了在各种可见性条件下运行，每个串联电源电路都配备了带有恒流装置的调光器，光强度调节范围通常分为五个级别：1%，3%，10%，30%和100%。

（4）电源可靠性：民用机场助航灯供电的可靠性是飞行安全的保证之一，机场辅助设备的导航灯的功率水平是特别重要的负载。通常，应该有两个独立的电源。如果主电源出现故障，切换到备用电源。转换时间要求也取决于照明系统的级别。此外，应根据所需的最大功率将发电机组配置为备用电源。因此，即使其中一个导航灯失效，另一个导航电源也可以为飞机控制提供最简单的视觉民用机场助航灯光监控系统。

4、民用机场助航灯光监控系统的发展趋势

4.1民用助航灯光监控系统网络化

网络对于实施民用助航灯光监控系统也带来巨大的好处。通过民用民用机场助航灯光监控系统网络化可以获得关于系统故障的更多信息，对故障的性质，故障的位置以及到故障的距离的确定的评估将更加准确。但是，为了真正实现对民用导航照明监控系统的工作模式和故障状态的自适应，有必要获取更多有关系统运行和故障的信息。网络监控的最大优势是数据共享，可以实现高频保护和光纤保护。另外，将民用机场助航灯光监控系统联网可以显着提高导航仪照明系统设备的性能和可靠性，这也是民用机场助航灯光监控系统发展的必然趋势。

4.2民用机场助航灯光监控系统的全面自动化

在民航照明和网络监控计算机化的背景下，导航照明监控系统实际上是一整套高性能多功能计算机系统，是整个民用机场助航灯光监控系统计算机网络中的智能终端。不仅可以执行导航辅助装置的保护和监控功能，还可以在正常运行中不间断地执行测量，控制和数据传输功能，即实现保护监控、控制、测量和数据的集成。

4.3民用机场助航灯光监控系统的智能化

由于计算机技术的飞速发展，近年来，诸如辅助系统，人工神经网络、模糊逻辑等人工智能技术已经应用，使民用机场助航灯光监控系统的智能化水平显著提高。随着人工智能技术的不断发展，新方法不断出现，助航设备照明监控系统的应用范围不断扩大，这为民航照明监控系统的发展提供了新的动力。

结束语：

作为民航飞机进入机场的视觉辅助系统，民用机场助航灯光监控系统是确保机场正常运行的重要环节之一，必须将其发展战略提升到新的水平，以确保导航辅助设备照明系统的安全性，可靠性和稳定性。

参考文献：

[1]秦繼林.国海涛.郑春光.朱旭刚.薛现伟基于神经网络的助航灯故障诊断实现[J]-数字技术与应用2013（12）

[2]李青云.LiQingyun民用机场助航灯光监控系统现状及发展趋势探究[J]-价值工程