錢(qián)亞明 高桂芳 陳玉婷

一、背景介紹

（一）設(shè)備簡(jiǎn)介：

RWY23-ILS是西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)北跑道232度進(jìn)近著陸方向配置的儀表著陸系統(tǒng)，為本場(chǎng)降落的的飛機(jī)提供航向道和下滑道精密進(jìn)近信號(hào)。2003年起，RWY23R-ILS開(kāi)始提供CAT-II更高類(lèi)別的降落標(biāo)準(zhǔn)，也是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)首個(gè)開(kāi)放二類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)場(chǎng)。2017年底23L/ILS開(kāi)始提供HUD2運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)23方向可全部提供低能見(jiàn)度運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。ILS為作為空管保障的關(guān)鍵導(dǎo)航設(shè)備，對(duì)機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

（二）投產(chǎn)飛行校驗(yàn)不正常情況統(tǒng)計(jì)：

為了確保設(shè)備的可靠運(yùn)行，2020年8月份，西北空管局對(duì)原老舊設(shè)備進(jìn)行了更新，在對(duì)新設(shè)備的投產(chǎn)校驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了覆蓋信號(hào)強(qiáng)度抖動(dòng)過(guò)大并一度逼近門(mén)限的情況。

航向信號(hào)覆蓋數(shù)據(jù)在一些區(qū)域抖動(dòng)嚴(yán)重，主航道兩側(cè)3.5-7.5度，信號(hào)強(qiáng)度為-91.2dBm（門(mén)限為-93dBm）;余隙覆蓋信號(hào)在左側(cè)18-26度之間劇烈抖動(dòng)，信號(hào)強(qiáng)度最大抖動(dòng)變化近8dB，33度以外信號(hào)強(qiáng)度迅速衰減至門(mén)限。 23R方向右側(cè)22度因?yàn)獒隙肷轿床榭?，但右?cè)-22度的信號(hào)強(qiáng)度為-80dbm以內(nèi)信號(hào)，左側(cè)22度信號(hào)強(qiáng)度為-86.5dbm，固定的對(duì)稱(chēng)角度做對(duì)比時(shí)，數(shù)據(jù)明顯不對(duì)稱(chēng)。

23L右側(cè)信號(hào)在-20度以外信號(hào)抖動(dòng)，對(duì)比左側(cè)覆蓋信號(hào)曲線，最大抖動(dòng)范圍達(dá) 6dB。

二、現(xiàn)狀調(diào)查

從時(shí)間線上看，航向覆蓋數(shù)據(jù)抖動(dòng)范圍一致，23R方向航向的覆蓋信號(hào)抖動(dòng)現(xiàn)象一直存在，逐年變化且變差，基本排除設(shè)備自身原因或其他瞬時(shí)干擾，初步分析應(yīng)為場(chǎng)地環(huán)境變化所致。

三、場(chǎng)地環(huán)境對(duì)覆蓋信號(hào)的影響

西北空管局之前針對(duì)恒大童世界等機(jī)場(chǎng)附近樓盤(pán)對(duì)23L方向ILS的影響已做過(guò)兩次模擬仿真，模擬結(jié)果對(duì)覆蓋信號(hào)無(wú)影響。為了實(shí)地驗(yàn)證場(chǎng)地環(huán)境對(duì)航向覆蓋信號(hào)的影響，決定利用飛行校驗(yàn)飛機(jī)，分段分區(qū)域檢查覆蓋信號(hào)。具體飛行驗(yàn)證過(guò)程如下：

（一）8月30日，檢查7海里、10海里（1200米飛行高度），角度20-25度覆蓋數(shù)據(jù)。 校飛時(shí)機(jī)組反應(yīng)7海里抖動(dòng)小，10海里抖動(dòng)明顯，初步分析信號(hào)強(qiáng)度抖動(dòng)與恒大童世界項(xiàng)目的位置相關(guān)。

（二）驗(yàn)證恒大童世界項(xiàng)目及附近樓盤(pán)對(duì)信號(hào)的影響。9 月2日校飛飛機(jī)從恒大童世界建筑的起始位置（距離航向天線陣約4.7海里） 到恒大童世界項(xiàng)目的末端6.8海里再到10海里，跑道左側(cè)（以23R航向天線陣中心為基準(zhǔn)點(diǎn)）10度到35度，不同高度繞飛恒大童世界項(xiàng)目及附近樓盤(pán)，明確場(chǎng)地環(huán)境對(duì)航向覆蓋信號(hào)的具體影響。

下表為不同距離不同高度下的驗(yàn)證飛行情況統(tǒng)計(jì)：

以上數(shù)據(jù)表明，在近距4.7海里即恒大童世界項(xiàng)目前方，信號(hào)較平穩(wěn)，但在6.8海里，數(shù)據(jù)抖動(dòng)明顯，在10海里1度低仰角時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度最大變化達(dá)10dB。信號(hào)在17-26度抖動(dòng)，21-26度信號(hào)抖動(dòng)最大，充分說(shuō)明覆蓋信號(hào)強(qiáng)度變差與恒大童世界項(xiàng)目及周邊樓盤(pán)場(chǎng)地環(huán)境相關(guān)。

四、分析恒大童世界項(xiàng)目及附近樓盤(pán)對(duì)23方向ILS航向信號(hào)的影響

（一）恒大童世界項(xiàng)目及附近樓盤(pán)對(duì)23L航向信號(hào)的影響。

因?yàn)楹愦笸澜珥?xiàng)目在在23L的正前方，在這個(gè)位置是主航道信號(hào)發(fā)揮作用，因?yàn)?0陣子的主航道信號(hào)較強(qiáng)，而且南跑道23L航向天線的高度為3.5米，較23R航向要覆蓋的數(shù)據(jù)整體要好，同時(shí)，23L航向天線較23R航向天線距離恒大童世界及附近樓盤(pán)要遠(yuǎn)740多米，所以恒大童世界對(duì)23L的信號(hào)影響要相對(duì)小一些。校飛的曲線顯示右側(cè)覆蓋數(shù)據(jù)有抖動(dòng)，初步分析為涇陽(yáng)附近建筑群所致，和恒大項(xiàng)目無(wú)關(guān)，待下次飛行校驗(yàn)時(shí)驗(yàn)證。

（二）恒大童世界項(xiàng)目及附近建筑對(duì)23R方向航向信號(hào)的影響。

因場(chǎng)地環(huán)境變化原因，對(duì)CSB/SBO信號(hào)均會(huì)造成干擾，但不影響這兩個(gè)信號(hào)的比率，確保了航向余隙DDM數(shù)據(jù)的相對(duì)穩(wěn)定，DDM曲線抖動(dòng)范圍很小。

（三）恒大童世界項(xiàng)目及附近建筑建在五陵塬上，海拔高度460米左右，恒大童世界項(xiàng)目本身有30層高的樓盤(pán)，五陵塬和后面涇河的落差有60-70米，故不考慮恒大童世界項(xiàng)目后撤場(chǎng)地環(huán)境對(duì)覆蓋信號(hào)的影響（校飛數(shù)據(jù)已驗(yàn)證），信號(hào)在空間視距傳播的阻擋損耗增大，不規(guī)則建筑群對(duì)航向輻射信號(hào)的反射是造成覆蓋信號(hào)抖動(dòng)的主要原因。

（四）恒大童世界項(xiàng)目目前還在建設(shè)中，23R航向各項(xiàng)數(shù)據(jù)受場(chǎng)地環(huán)境影響只會(huì)越來(lái)越差，存在導(dǎo)致23R方向ILS限制使用或不能提供服務(wù)的可能性。

五、23R航向覆蓋信號(hào)問(wèn)題的技術(shù)原因分析。

（一）因?yàn)槎藘艨盏南拗疲?3R航向天線陣駕高只有2.93米，而且距離跑道端口220米，天線高度低直接影響了覆蓋信號(hào)強(qiáng)度。

（二）本次更新的設(shè)備海里7000B，天線系統(tǒng)配置20陣子寬孔徑天線。這種天線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是主航道和余隙信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度比率為13：1，余隙信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)于原來(lái)13陣子陣子的信號(hào)要弱很多。

這種設(shè)計(jì)在很大程度上可減少跑道周邊環(huán)境對(duì)主航道信號(hào)的影響，但缺點(diǎn)是因?yàn)橛嘞缎盘?hào)較弱易受到干擾。

（三）恒大童世界項(xiàng)目及周邊樓盤(pán)場(chǎng)地環(huán)境對(duì)航向信號(hào)的多路徑反射，導(dǎo)致航向覆蓋信號(hào)抖動(dòng)達(dá)6dBm。

六、23R方向航向覆蓋信號(hào)強(qiáng)度不足對(duì)運(yùn)行的影響

（一）在RWY23R-ILS進(jìn)近過(guò)程中，飛行員根據(jù)管制著陸跑道號(hào)的指令，檢查頻率識(shí)別碼及儀表工作情況，在IAF點(diǎn)接收DVOR信號(hào)起始進(jìn)近，空中接收機(jī)給出一個(gè)向左（右）飛的指示，飛行員在定位點(diǎn)R058度D16.4LCZ再次確認(rèn)航向信號(hào)接收無(wú)誤，準(zhǔn)備四邊轉(zhuǎn)五邊切入航向信號(hào)，整個(gè)程序在航向臺(tái)夾角21度內(nèi)。龍棗 IAF/R073點(diǎn)作用距離超出了航向17海里覆蓋，同時(shí)因?yàn)?8-26度信號(hào)抖動(dòng)的不確定性，在17海里外某些位置和主航道5度扇區(qū)內(nèi)，存在接收不到航向信號(hào)出現(xiàn)旗告警的可能性。

（二）附件10規(guī)定：空中接收機(jī)的靈敏度應(yīng)不劣于30微伏即-93dbm，飛行校驗(yàn)限制的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)最低為-93dbm，兩者要求一致。查閱主流飛機(jī)制造廠家空中接收機(jī)提供的天線靈敏度數(shù)據(jù)為-99dbm- -33dbm，（此處加一張接收機(jī)說(shuō)明書(shū)）說(shuō)明空中接收機(jī)對(duì)接收信號(hào)的強(qiáng)度要求更低一些，范圍更寬。23R跑道中心線左側(cè)18-26度及正負(fù)5度內(nèi)信號(hào)不足引起旗告警的可能性很低，理論上覆蓋數(shù)據(jù)不足對(duì)飛行的影響可控。

（三）23R/ILS如運(yùn)行失效，無(wú)備份傳統(tǒng)程序，西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)目前設(shè)計(jì)有PBN備份程序。

七、建議

（一）雖然23R目前已通過(guò)飛行校驗(yàn)，但恒大童世界項(xiàng)目還在建設(shè)中，覆蓋不足問(wèn)題對(duì)運(yùn)行的影響還需謹(jǐn)慎，可讓不同機(jī)型航班實(shí)地驗(yàn)證RWY23R-ILS進(jìn)近過(guò)程中的適些飛性等，再調(diào)用航班QAR的AGC信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，觀察空中收到的場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)，實(shí)地評(píng)估覆蓋信號(hào)不足對(duì)飛行的影響。

（二）管制部門(mén)針對(duì)與飛行過(guò)程中的航向信號(hào)中斷問(wèn)題需做好應(yīng)急預(yù)案，及時(shí)應(yīng)對(duì)，如雷達(dá)引導(dǎo)，及時(shí)提醒飛行員繼續(xù)往前飛，避免造成后果。

（三）采用16陣子或者其他余隙信號(hào)強(qiáng)度高的天線系統(tǒng)，或者架高天線是有效解決信號(hào)覆蓋不足問(wèn)題的可選項(xiàng)，圖26和圖27為7220A與7216A的輻射場(chǎng)型對(duì)比，7216A的余隙信號(hào)比7220A的高4dB。

（四）持續(xù)跟蹤23R航向覆蓋數(shù)據(jù)，定期和管制部門(mén)了解航班的使用情況，調(diào)用部分航班的QAR數(shù)據(jù)分析查看空中信號(hào)質(zhì)量。

（五）建議在下次飛行校驗(yàn)時(shí)，調(diào)整23R方向正負(fù)10度到35度的覆蓋檢查距離為19.5海里，讓航向的覆蓋信號(hào)涵蓋程序，有更大冗余，確保飛機(jī)在4度之外至22度能收到滿意的信號(hào)。

（六）跟進(jìn)恒大童世界項(xiàng)目的建設(shè)情況，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備信號(hào)的監(jiān)控，采取主動(dòng)措施，找出解決問(wèn)題的辦法，避免造成不可接受的結(jié)果。

（七）因投產(chǎn)校驗(yàn)時(shí)10度內(nèi)主航道區(qū)信號(hào)抖動(dòng)且接近門(mén)限，存在一定運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，建議在定期校驗(yàn)中繼續(xù)檢查23R航道線±10°內(nèi)25海里的覆蓋（之前定期只檢查17海里）。

八、結(jié)論

恒大童世界項(xiàng)目及附近建筑是造成23航向覆蓋信號(hào)抖動(dòng)且強(qiáng)度變差的主要原因，雖通過(guò)飛行校驗(yàn)但信號(hào)質(zhì)量明顯不佳，這種情況在投產(chǎn)的設(shè)備中是很少見(jiàn)的，尤其23R/ILS提供更高級(jí)別CAT-II類(lèi)著陸標(biāo)準(zhǔn)，留給運(yùn)行的安全裕度已經(jīng)很小了，目前綜合評(píng)估應(yīng)不影響正常運(yùn)行。恒大童世界項(xiàng)目及機(jī)場(chǎng)周邊樓盤(pán)還在建設(shè)中，ILS的各項(xiàng)數(shù)據(jù)只會(huì)變得更差，如何減少和控制這種風(fēng)險(xiǎn)，需要有更多解決問(wèn)題的方案。