钱亚明 高桂芳 陈玉婷

一、背景介绍

（一）设备简介：

RWY23-ILS是西安咸阳机场北跑道232度进近着陆方向配置的仪表着陆系统，为本场降落的的飞机提供航向道和下滑道精密进近信号。2003年起，RWY23R-ILS开始提供CAT-II更高类别的降落标准，也是当时国内首个开放二类标准的机场。2017年底23L/ILS開始提供HUD2运行标准，西安咸阳机场23方向可全部提供低能见度运行标准。ILS为作为空管保障的关键导航设备，对机场的运行发挥着至关重要的作用。

（二）投产飞行校验不正常情况统计：

为了确保设备的可靠运行，2020年8月份，西北空管局对原老旧设备进行了更新，在对新设备的投产校验过程中，发现了覆盖信号强度抖动过大并一度逼近门限的情况。

航向信号覆盖数据在一些区域抖动严重，主航道两侧3.5-7.5度，信号强度为-91.2dBm（门限为-93dBm）;余隙覆盖信号在左侧18-26度之间剧烈抖动，信号强度最大抖动变化近8dB，33度以外信号强度迅速衰减至门限。 23R方向右侧22度因为嵯峨山未查看，但右侧-22度的信号强度为-80dbm以内信号，左侧22度信号强度为-86.5dbm，固定的对称角度做对比时，数据明显不对称。

23L右侧信号在-20度以外信号抖动，对比左侧覆盖信号曲线，最大抖动范围达 6dB。

二、现状调查

从时间线上看，航向覆盖数据抖动范围一致，23R方向航向的覆盖信号抖动现象一直存在，逐年变化且变差，基本排除设备自身原因或其他瞬时干扰，初步分析应为场地环境变化所致。

三、场地环境对覆盖信号的影响

西北空管局之前针对恒大童世界等机场附近楼盘对23L方向ILS的影响已做过两次模拟仿真，模拟结果对覆盖信号无影响。为了实地验证场地环境对航向覆盖信号的影响，决定利用飞行校验飞机，分段分区域检查覆盖信号。具体飞行验证过程如下：

（一）8月30日，检查7海里、10海里（1200米飞行高度），角度20-25度覆盖数据。 校飞时机组反应7海里抖动小，10海里抖动明显，初步分析信号强度抖动与恒大童世界项目的位置相关。

（二）验证恒大童世界项目及附近楼盘对信号的影响。9 月2日校飞飞机从恒大童世界建筑的起始位置（距离航向天线阵约4.7海里） 到恒大童世界项目的末端6.8海里再到10海里，跑道左侧（以23R航向天线阵中心为基准点）10度到35度，不同高度绕飞恒大童世界项目及附近楼盘，明确场地环境对航向覆盖信号的具体影响。

下表为不同距离不同高度下的验证飞行情况统计：

以上数据表明，在近距4.7海里即恒大童世界项目前方，信号较平稳，但在6.8海里，数据抖动明显，在10海里1度低仰角时，信号强度最大变化达10dB。信号在17-26度抖动，21-26度信号抖动最大，充分说明覆盖信号强度变差与恒大童世界项目及周边楼盘场地环境相关。

四、分析恒大童世界项目及附近楼盘对23方向ILS航向信号的影响

（一）恒大童世界项目及附近楼盘对23L航向信号的影响。

因为恒大童世界项目在在23L的正前方，在这个位置是主航道信号发挥作用，因为20阵子的主航道信号较强，而且南跑道23L航向天线的高度为3.5米，较23R航向要覆盖的数据整体要好，同时，23L航向天线较23R航向天线距离恒大童世界及附近楼盘要远740多米，所以恒大童世界对23L的信号影响要相对小一些。校飞的曲线显示右侧覆盖数据有抖动，初步分析为泾阳附近建筑群所致，和恒大项目无关，待下次飞行校验时验证。

（二）恒大童世界项目及附近建筑对23R方向航向信号的影响。

因场地环境变化原因，对CSB/SBO信号均会造成干扰，但不影响这两个信号的比率，确保了航向余隙DDM数据的相对稳定，DDM曲线抖动范围很小。

（三）恒大童世界项目及附近建筑建在五陵塬上，海拔高度460米左右，恒大童世界项目本身有30层高的楼盘，五陵塬和后面泾河的落差有60-70米，故不考虑恒大童世界项目后撤场地环境对覆盖信号的影响（校飞数据已验证），信号在空间视距传播的阻挡损耗增大，不规则建筑群对航向辐射信号的反射是造成覆盖信号抖动的主要原因。

（四）恒大童世界项目目前还在建设中，23R航向各项数据受场地环境影响只会越来越差，存在导致23R方向ILS限制使用或不能提供服务的可能性。

五、23R航向覆盖信号问题的技术原因分析。

（一）因为端净空的限制，23R航向天线阵驾高只有2.93米，而且距离跑道端口220米，天线高度低直接影响了覆盖信号强度。

（二）本次更新的设备海里7000B，天线系统配置20阵子宽孔径天线。这种天线系统的优点是主航道和余隙信号的信号强度比率为13：1，余隙信号强度相对于原来13阵子阵子的信号要弱很多。

这种设计在很大程度上可减少跑道周边环境对主航道信号的影响，但缺点是因为余隙信号较弱易受到干扰。

（三）恒大童世界项目及周边楼盘场地环境对航向信号的多路径反射，导致航向覆盖信号抖动达6dBm。

六、23R方向航向覆盖信号强度不足对运行的影响

（一）在RWY23R-ILS进近过程中，飞行员根据管制着陆跑道号的指令，检查频率识别码及仪表工作情况，在IAF点接收DVOR信号起始进近，空中接收机给出一个向左（右）飞的指示，飞行员在定位点R058度D16.4LCZ再次确认航向信号接收无误，准备四边转五边切入航向信号，整个程序在航向台夹角21度内。龙枣 IAF/R073点作用距离超出了航向17海里覆盖，同时因为18-26度信号抖动的不确定性，在17海里外某些位置和主航道5度扇区内，存在接收不到航向信号出现旗告警的可能性。

（二）附件10规定：空中接收机的灵敏度应不劣于30微伏即-93dbm，飞行校验限制的信号场强最低为-93dbm，两者要求一致。查阅主流飞机制造厂家空中接收机提供的天线灵敏度数据为-99dbm- -33dbm，（此处加一张接收机说明书）说明空中接收机对接收信号的强度要求更低一些，范围更宽。23R跑道中心线左侧18-26度及正负5度内信号不足引起旗告警的可能性很低，理论上覆盖数据不足对飞行的影响可控。

（三）23R/ILS如运行失效，无备份传统程序，西安咸阳机场目前设计有PBN备份程序。

七、建议

（一）虽然23R目前已通过飞行校验，但恒大童世界项目还在建设中，覆盖不足问题对运行的影响还需谨慎，可让不同机型航班实地验证RWY23R-ILS进近过程中的适些飞性等，再调用航班QAR的AGC信号强度数据，观察空中收到的场强信号，实地评估覆盖信号不足对飞行的影响。

（二）管制部门针对与飞行过程中的航向信号中断问题需做好应急预案，及时应对，如雷达引导，及时提醒飞行员继续往前飞，避免造成后果。

（三）采用16阵子或者其他余隙信号强度高的天线系统，或者架高天线是有效解决信号覆盖不足问题的可选项，图26和图27为7220A与7216A的辐射场型对比，7216A的余隙信号比7220A的高4dB。

（四）持续跟踪23R航向覆盖数据，定期和管制部门了解航班的使用情况，调用部分航班的QAR数据分析查看空中信号质量。

（五）建议在下次飞行校验时，调整23R方向正负10度到35度的覆盖检查距离为19.5海里，让航向的覆盖信号涵盖程序，有更大冗余，确保飞机在4度之外至22度能收到满意的信号。

（六）跟进恒大童世界项目的建设情况，加强对设备信号的监控，采取主动措施，找出解决问题的办法，避免造成不可接受的结果。

（七）因投產校验时10度内主航道区信号抖动且接近门限，存在一定运行风险，建议在定期校验中继续检查23R航道线±10°内25海里的覆盖（之前定期只检查17海里）。

八、结论

恒大童世界项目及附近建筑是造成23航向覆盖信号抖动且强度变差的主要原因，虽通过飞行校验但信号质量明显不佳，这种情况在投产的设备中是很少见的，尤其23R/ILS提供更高级别CAT-II类着陆标准，留给运行的安全裕度已经很小了，目前综合评估应不影响正常运行。恒大童世界项目及机场周边楼盘还在建设中，ILS的各项数据只会变得更差，如何减少和控制这种风险，需要有更多解决问题的方案。