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仪表着陆系统飞行校验方法研究

2015-10-21秦伟王芳

科技创新导报 2015年14期

秦伟 王芳

摘 要:仪表着陆系统(ILS)是国际上用于飞机进近和着陆的导航设备,为保证仪表着陆系统能够正常有效地运行,必须定期对其进行飞行校验。掌握好校飞的技术方法,是飞行校验能否顺利完成的关键。该文针对当前国内飞行校验基准系统的飞行校验能力和效率远远无法满足需求的现状,利用某单位拥有试飞能力的有力条件,采用国产某型运输机改装的检验飞机及其他机载接收设备,建立飞行校验基准系统,设计出适合仪表着陆系统的校验方法,地面调试人员配合校验飞机对仪表着陆系统进行调整,使其达到完好的工作状态,通过飞行校验。

关键词:仪表着陆系统 飞行校验 校验基准系统 校验方法

中图分类号:V24 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)05(b)-0034-01

仪表着陆系统是飞机进近和着陆引导的国际标准系统,根据国际民航组织要求,仪表着陆系统必须接受飞行校验。

根据飞行校验理论,飞行校验采用的基准系统精度一般应比被校验设备精度高出一个数量级,至少应当高出3倍。随着GPS技术在航空制导领域的广泛应用,使得飞行校验基准系统发生了新的转变。对于仪表着陆系统,应当采用高精度、高速率的定位设备进行校验。当前国内飞行校验基准系统的飞行校验能力和效率已远远无法满足需求,根据国际民用航空公约附件10的要求,利用某单位拥有试飞能力的有力条件,采用国产某型运输机改装的检验飞机及其它机载接收设备,设计出适合仪表着陆系统的校验方法,对其进行飞行校验。

1 仪表着陆系统的组成

仪表着陆系统通常由一个航向信标台、一个下滑台和几个指点标组成。

2 飞行校验的定义

用装有专有仪器的飞机,按照国际民航组织和民航总局的有关规定,对地面导航设备和助航灯光设施实施空中检测,把設备调整到符合规定的工作状态,为飞行器提供准确、可靠的信息。

3 飞行校验现状及存在问题

由于全国民用机场的仪表着陆系统设备非常多,而取得资质的校验机构仅有北京飞行校验中心一家,因此,当前国内飞行校验基准系统的飞行校验能力和效率已经远远无法满足需求。而某单位的科研试飞任务特别繁重,因此迫切需要研究出一套简单易行的仪表着陆系统的飞行校验方法。

4 飞行校验前的准备工作

重视做好这一阶段的准备工作,将有助于飞行校验工作的顺利开展。

4.1 飞行校验机构的准备

调配飞机和安排飞行校验机组申请航线,做飞行计划,并上报当地空中交通管理部门。

检查、调整校验飞机,保证校验飞机处于良好的工作状态。

4.2 飞行校验前地面人员准备工作

技术人员针对前一次飞行校验的结果和日常设备的运行情况,总结设备存在的问题,对设备进行全面地检查或做必要的调整,做好处理预案。

确认盲降保护区场地符合规定。

主动和校验机组进行协调,把重点事项和关注的校验科目联系好。

准备好通信的对空电台,来往盲降台站的车辆及设备调整需要的仪表工具等。

保存原有数据。

5 飞行校验的实施

该阶段可分为下滑台校验和航向台校验两个阶段。需要地面和机组人员共同配合完成。

5.1 校验基准系统的组成

5.1.1 地面基准站

地面基准站通常架设在机场精确标定的固定点上,将原始定位数据和载波相位差分信息通过无线数传电台发送给移动站。为满足精度要求,基准站GPS接收机要求精度高,接收频率快,天线系统具有多径效应抑制功能和稳定的相位中心,便于放置和安装。

5.1.2 机载GPS接收机

机载GPS接收机安装在校验飞机上,实现飞机动态位置的精确测量,作为仪表着陆系统校验基准。

5.1.3 高速无线数传电台

GPS基准站数传电台只用于发送差分信息,要求可靠性高,能适应恶劣环境。

5.2 飞行校验方案

ILS机载设备通过接收地面导航台发射的导航信号进行定位解算;机载GPS接收机和GPS基准站互相配合,接收GPS卫星信号和地面差分信号实行比较解算,获得校验飞机的精确位置。航姿系统测量飞机姿态数据用于对机载天线位置偏差进行修正。来自ILS机载设备和GPS接收机的两组导航数据通过RS232数据总线传输到导航数据采集单元,导航数据采集单元同步采集两组定位数据,经数据处理单元对数据进行预处理,送显示单元实时监视飞行校验的执行过程,并对数据进行精确的误差处理,校验数据评估单元通过校验结果完成对ILS地面太的评估,得出校验结论。

6 校验飞机工作

飞机分别沿该ILS系统实际航向道两侧作进近飞行,保持航向指针平均偏移电流为75 mA,截入下滑道后,同时按下滑指针的指示沿下滑道进场,飞机上基准设备在跑道两侧测得的飞机平均航向角度值即为半航向道扇区的宽度(2倍即为航道宽度)。可以调整航向台宽度,宽度告警,航道校直,校直告警,余隙覆盖,下滑台下滑角,下滑角下限,下滑宽度,宽度告警,余隙覆盖等值。

7 结语

根据上述的飞行校验方法,以及对飞行校验数据的分析。可以精确地确定航道宽度、下滑角,航向和下滑信号扇区宽度及对称性,再根据得出的误差曲线和偏移电流曲线,进而确定号到和下滑道结构,判断航道、下滑余隙是否满足精度要求。

飞行校验对保证各类导航设备的精度符合性至关重要。利用新的仪表着陆系统的飞行校验方案,不仅极大地节约了经费,也可以更加方便、有效地检查设备的工作状态,对新机、民机、大运的科研试飞提供了更好的保障。

参考文献

[1] 陈高平,邓勇.航空无线电导航原理(上册)[M].国防工业出版社,2008:25-26.

[2] 陈高平.邓勇.航空无线电导航原理(下册)[M].2008:35-36.

[3] 中华人民共和国民用航空行业标准《飞行校验规则》(MH2003-2000)[S].航空,2000:1-20.

[4] 国际民航组织(ICAO)附件10[S].航空,2000:45-48.