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        儀表著陸系統(tǒng)飛行校驗方法研究

        2015-10-21 19:03:35秦偉王芳
        科技創(chuàng)新導報 2015年14期

        秦偉 王芳

        摘 要:儀表著陸系統(tǒng)(ILS)是國際上用于飛機進近和著陸的導航設備,為保證儀表著陸系統(tǒng)能夠正常有效地運行,必須定期對其進行飛行校驗。掌握好校飛的技術方法,是飛行校驗能否順利完成的關鍵。該文針對當前國內(nèi)飛行校驗基準系統(tǒng)的飛行校驗能力和效率遠遠無法滿足需求的現(xiàn)狀,利用某單位擁有試飛能力的有力條件,采用國產(chǎn)某型運輸機改裝的檢驗飛機及其他機載接收設備,建立飛行校驗基準系統(tǒng),設計出適合儀表著陸系統(tǒng)的校驗方法,地面調(diào)試人員配合校驗飛機對儀表著陸系統(tǒng)進行調(diào)整,使其達到完好的工作狀態(tài),通過飛行校驗。

        關鍵詞:儀表著陸系統(tǒng) 飛行校驗 校驗基準系統(tǒng) 校驗方法

        中圖分類號:V24 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)05(b)-0034-01

        儀表著陸系統(tǒng)是飛機進近和著陸引導的國際標準系統(tǒng),根據(jù)國際民航組織要求,儀表著陸系統(tǒng)必須接受飛行校驗。

        根據(jù)飛行校驗理論,飛行校驗采用的基準系統(tǒng)精度一般應比被校驗設備精度高出一個數(shù)量級,至少應當高出3倍。隨著GPS技術在航空制導領域的廣泛應用,使得飛行校驗基準系統(tǒng)發(fā)生了新的轉(zhuǎn)變。對于儀表著陸系統(tǒng),應當采用高精度、高速率的定位設備進行校驗。當前國內(nèi)飛行校驗基準系統(tǒng)的飛行校驗能力和效率已遠遠無法滿足需求,根據(jù)國際民用航空公約附件10的要求,利用某單位擁有試飛能力的有力條件,采用國產(chǎn)某型運輸機改裝的檢驗飛機及其它機載接收設備,設計出適合儀表著陸系統(tǒng)的校驗方法,對其進行飛行校驗。

        1 儀表著陸系統(tǒng)的組成

        儀表著陸系統(tǒng)通常由一個航向信標臺、一個下滑臺和幾個指點標組成。

        2 飛行校驗的定義

        用裝有專有儀器的飛機,按照國際民航組織和民航總局的有關規(guī)定,對地面導航設備和助航燈光設施實施空中檢測,把設備調(diào)整到符合規(guī)定的工作狀態(tài),為飛行器提供準確、可靠的信息。

        3 飛行校驗現(xiàn)狀及存在問題

        由于全國民用機場的儀表著陸系統(tǒng)設備非常多,而取得資質(zhì)的校驗機構(gòu)僅有北京飛行校驗中心一家,因此,當前國內(nèi)飛行校驗基準系統(tǒng)的飛行校驗能力和效率已經(jīng)遠遠無法滿足需求。而某單位的科研試飛任務特別繁重,因此迫切需要研究出一套簡單易行的儀表著陸系統(tǒng)的飛行校驗方法。

        4 飛行校驗前的準備工作

        重視做好這一階段的準備工作,將有助于飛行校驗工作的順利開展。

        4.1 飛行校驗機構(gòu)的準備

        調(diào)配飛機和安排飛行校驗機組申請航線,做飛行計劃,并上報當?shù)乜罩薪煌ü芾聿块T。

        檢查、調(diào)整校驗飛機,保證校驗飛機處于良好的工作狀態(tài)。

        4.2 飛行校驗前地面人員準備工作

        技術人員針對前一次飛行校驗的結(jié)果和日常設備的運行情況,總結(jié)設備存在的問題,對設備進行全面地檢查或做必要的調(diào)整,做好處理預案。

        確認盲降保護區(qū)場地符合規(guī)定。

        主動和校驗機組進行協(xié)調(diào),把重點事項和關注的校驗科目聯(lián)系好。

        準備好通信的對空電臺,來往盲降臺站的車輛及設備調(diào)整需要的儀表工具等。

        保存原有數(shù)據(jù)。

        5 飛行校驗的實施

        該階段可分為下滑臺校驗和航向臺校驗兩個階段。需要地面和機組人員共同配合完成。

        5.1 校驗基準系統(tǒng)的組成

        5.1.1 地面基準站

        地面基準站通常架設在機場精確標定的固定點上,將原始定位數(shù)據(jù)和載波相位差分信息通過無線數(shù)傳電臺發(fā)送給移動站。為滿足精度要求,基準站GPS接收機要求精度高,接收頻率快,天線系統(tǒng)具有多徑效應抑制功能和穩(wěn)定的相位中心,便于放置和安裝。

        5.1.2 機載GPS接收機

        機載GPS接收機安裝在校驗飛機上,實現(xiàn)飛機動態(tài)位置的精確測量,作為儀表著陸系統(tǒng)校驗基準。

        5.1.3 高速無線數(shù)傳電臺

        GPS基準站數(shù)傳電臺只用于發(fā)送差分信息,要求可靠性高,能適應惡劣環(huán)境。

        5.2 飛行校驗方案

        ILS機載設備通過接收地面導航臺發(fā)射的導航信號進行定位解算;機載GPS接收機和GPS基準站互相配合,接收GPS衛(wèi)星信號和地面差分信號實行比較解算,獲得校驗飛機的精確位置。航姿系統(tǒng)測量飛機姿態(tài)數(shù)據(jù)用于對機載天線位置偏差進行修正。來自ILS機載設備和GPS接收機的兩組導航數(shù)據(jù)通過RS232數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)綄Ш綌?shù)據(jù)采集單元,導航數(shù)據(jù)采集單元同步采集兩組定位數(shù)據(jù),經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元對數(shù)據(jù)進行預處理,送顯示單元實時監(jiān)視飛行校驗的執(zhí)行過程,并對數(shù)據(jù)進行精確的誤差處理,校驗數(shù)據(jù)評估單元通過校驗結(jié)果完成對ILS地面太的評估,得出校驗結(jié)論。

        6 校驗飛機工作

        飛機分別沿該ILS系統(tǒng)實際航向道兩側(cè)作進近飛行,保持航向指針平均偏移電流為75 mA,截入下滑道后,同時按下滑指針的指示沿下滑道進場,飛機上基準設備在跑道兩側(cè)測得的飛機平均航向角度值即為半航向道扇區(qū)的寬度(2倍即為航道寬度)??梢哉{(diào)整航向臺寬度,寬度告警,航道校直,校直告警,余隙覆蓋,下滑臺下滑角,下滑角下限,下滑寬度,寬度告警,余隙覆蓋等值。

        7 結(jié)語

        根據(jù)上述的飛行校驗方法,以及對飛行校驗數(shù)據(jù)的分析??梢跃_地確定航道寬度、下滑角,航向和下滑信號扇區(qū)寬度及對稱性,再根據(jù)得出的誤差曲線和偏移電流曲線,進而確定號到和下滑道結(jié)構(gòu),判斷航道、下滑余隙是否滿足精度要求。

        飛行校驗對保證各類導航設備的精度符合性至關重要。利用新的儀表著陸系統(tǒng)的飛行校驗方案,不僅極大地節(jié)約了經(jīng)費,也可以更加方便、有效地檢查設備的工作狀態(tài),對新機、民機、大運的科研試飛提供了更好的保障。

        參考文獻

        [1] 陳高平,鄧勇.航空無線電導航原理(上冊)[M].國防工業(yè)出版社,2008:25-26.

        [2] 陳高平.鄧勇.航空無線電導航原理(下冊)[M].2008:35-36.

        [3] 中華人民共和國民用航空行業(yè)標準《飛行校驗規(guī)則》(MH2003-2000)[S].航空,2000:1-20.

        [4] 國際民航組織(ICAO)附件10[S].航空,2000:45-48.

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