重庆机场新建塔台遮蔽分析仿真与建议

马建瑞　赵建华

【摘 要】本文结合重庆机场空管塔台实际建设情况，利用相关分析软件和工具，通过对重庆机场初选提出的几个塔台位置进行遮蔽分析和仿真，按照科学、客观、公正，保证飞机安全运行和有效提高运行效率的原则，提出了合理的建议，为以后的民航业塔台的遮蔽分析提供了参考。

【关键词】重庆机场；塔台选址；遮蔽分析；仿真与建议

塔台是机场及机场附近空中交通安全、有序、迅速的流通，并向其管制下的航空器放行许可和发布情报，以防止地面障碍物、航空器、交通车辆等之间发生碰撞的关键基础设施。因此，塔台管制人员须对机场及其附近所有的飞行活动，包括机动区内的车辆、人员、障碍物保持不间断目视观测，在低能见度的天气条件下由可供使用的雷达加强。

当因机场扩建、改建或新建等导致机场管制范围和空域结构发生变化时，空管、机场当局或其他组织机构需对塔台位置和高度进行分析论证，以保障塔台管制与机场运行协调一致，满足空管安全管理和机场高效运行[1]。

1 重庆机场工程和空管工程概况

1.1 机场工程

重庆机场四期扩建是在现有第二跑道东侧1620米处新建一条长3800米、宽75米的4F级第三跑道及相应的滑行道、联络道以及相配套的设施，相对于第二跑道由南向北错开1600米，可起降世界上最大飞机A380；在第二、第三跑道之间新建53万平方米的T3A航站楼（含用于特种车库的3万平方米架空层面积，建筑高度49米）；T3A航站楼前建设26万平方米的综合交通枢纽，集城际列车、轻轨、APM、长途大巴、停车楼于一体；新建停机坪80万平方米，新增停机位94个；新建10.05万平方米货运站及配套用房；配套建设20万平方米的东工作区，包括消防救援、配餐、通信、供电、供水、供冷、供热等工程及辅助生产生活设施。

T3B 航站楼是远期建设的卫星厅，与T3A 行成“主楼+卫星”的模式、一同承担东区远期5500万旅客吞吐量。T3B航站楼规划面积约20万平方米。据此，假定T3B 建成规模为地下一层，地上二层，总高度估计为20～30 米。

1.2 空管工程

建一座塔台和2500平方米的裙楼，建设管制大楼及通导气象业务用房11000平方米、职工食堂3000平方米、过渡周转用房4918平方米、值班宿舍4397平方米；建设1套场面监视雷达、1套多点定位系统及航管、通信、气象、导航等设施设备。

2 塔台地址初选

重庆机场塔台选址首要职能是保证机场空侧运行安全，并在此基础上极可能提高并满足机场及空域运行效率。为确保塔台位置和高度的安全、合理、适用、高效，在进行塔台选址和高度评估时要综合考虑重庆机场本期建设内容、总体规划、净空限制、管制区域通视和管制目标的识别、本场气象、交通、飞行程序及塔台管制人员的日常工作和习惯等。结合以上情况，重庆机场的塔台拟定了4个备选位置点。

塔台备选位置P1点：位于机场东区T3A 和T3B 航站楼之间，靠近地下通道西北方向。

塔台备选位置P2点：位于机场东区T3A 和T3B 航站楼之间，靠近地下通道东北方向。

塔台备选位置P3点：位于机场东区T3A 和T3B 航站楼之间，靠近地下通道西南方向。

塔台备选位置P4点：位于机场东区T3A 和T3B 航站楼之间，靠近地下通道东南方向。

T3A 航站楼高点H1、H2：设计建筑标高49 米，设计建筑正负零高程408.5 米。

T3A 航站楼：设定建筑标高20～30 米，设定建筑正负零高程400 米。

3 遮蔽分析与建模仿真

重庆塔台遮蔽主要是从运行安全和效率方面，结合重庆本期机场规划和总体布局，对塔台管制范围进行分析，尤其是对于未来多跑道运行的重庆机场来说，地面障碍物（重点是航站楼）、管制方式、飞行程序、飞机性能都是影响塔台选址的因素。本文的塔台遮蔽计算是通过采用重庆机场和空管分局提供的真实、准确的测绘、设计、统计数据，使用地理信息软件对重庆机场航站楼位置和高度、跑道位置和长度、滑行道、停机坪等进行建模，然后以确定的分辨率沿着机场的横坐标和纵坐标选取点位，分析所选点位与目标点位的连线是否通视，逐一分析模型中所有的点位，最后完成遮蔽计算。最后，利用3D仿真软件建立重庆机场的仿真模型，模拟塔台视景并对遮蔽计算结果进行校验。

为了便于计算建筑物对视线的遮蔽，文中的所有的视点、建筑物都取黄海海平面为参考水平面，所有的建筑物标高都是相对于建筑正负零，所有的高度都相对于黄海海平面。

下面以P1点为例进行遮蔽计算和仿真。

3.1 基于现有程序的最低限制面的遮蔽分析

基于航行计算的结论P1点塔台高度受重庆机场现有程序20RGP不工作程序控制最严格，限高63m，机场20R 跑道标高411 米，视点距塔台顶距离10 米，可计算出：视点高度=63+411-10=464（米）现假定T3B 的高度为25 米，根据P1点的视点高度进行遮蔽分析，仿真和计算结果如下。

经过计算，视点在位置P1，高度464 米时，仿真效果如图2所示，遮蔽的范围为：T3A 航站楼遮蔽部分平行联络道，总计长度为595 米；T3B 航站楼遮蔽横向联络道，总计长度为970 米。

3.2 基于不突破OAS 面的遮蔽分析

若选取航行计算的结论P1点塔台高度受21ROAS程序控制，限高88.5m，机场21R跑道标高394.7米，视点距塔台顶距离10米，可得出：视点高度=88.5+394.7-10=473.2（米）

现假定T3B 的高度为25米，根据P1点的视点高度进行遮蔽分析，仿真和计算结果如下

经过计算，视点在位置P1，高度473.2 米时，遮蔽的范围为：T3A 航站楼遮蔽部分垂直联络道，总计长度为470 米；T3B 航站楼遮蔽部分垂直联络道，总计长度为360 米。

4 建议

根据以上步骤，依次对P1、P2、P3、P4进行遮蔽分析和建模计算后发现，现有的四个选点在不突破机场精密进近OAS 面的情况下，都不能通视机场的机动区，因此通过降低航站楼高度和提高塔台高度两种方式对方案进行进一步的优化。经综合比较分析后，在不改变航站楼和道面设计基础上，塔台的坐标为机场坐标A=3864.8，B=5396.5，海拔高度为507 米（最低安全裕度高度不低于505 米；视点高度497米，视点最低安全裕度高度不低于495 米）是较优的方案，此时塔台不影响02L和21R跑道精密近进运行的天气标准。

5 总结

塔台位置和高度直接关系到管制人员能否通视机场机动区并正确判断航空器的运行情况，而塔台的遮蔽分析和仿真是保障塔台位置和高度可行的重要要素，并能够通过模拟仿真为塔台的选址提供更科学、更合理的方案，使其满足相关技术标准和规范的要求。

【参考文献】

[1]AC-93-TM-2014-01 塔台管制室位置和高度技术论证办法[S].

[责任编辑：薛俊歌]