天津机场GBAS选址研究

张笑野

（中国民用航空华北地区空中交通管理局天津分局，天津 300300）

0 引言

天津滨海国际机场（IATA：TSN，ICAO：ZBTJ）现有两条跑道，均为远距离平行跑道，机场西侧跑道为1 号跑道（以下称为西跑道），东侧跑道为2号跑道（以下称为东跑道）。机场航站楼位于两条跑道之间。天津机场两条跑道共四个跑道入口方向，均需要GBAS 设备提供I 类精密进近导航服务。

GBAS 地面设备主要负责监控GNSS 星座卫星发射的导航信号，并通过VDB 向其作用范围内的所有航空器提供进近数据、伪距修正量及导航信号完好性信息等，以支持航空器的运行需求[1]。GBAS地面设备的主要功能部分称为主站，通常主站由主站机柜、VDB 发射机和天线、基准接收机和天线等部分组成。提供I 类精密进近服务的GBAS 地面设备通常包含至少1 个VDB 发射机及天线、基准接收机及4 个基准接收天线。主站机柜放置于室内环境，VDB 天线和4 个基准接收天线放在主站机柜附近，并符合其相应的保护区规范[2]。

1 GBAS 地面设备选址原则

GBAS 地面设备选址首先应遵循以下原则：

（1）满足运行需求、空中航行服务需求和飞行程序设计需求；

（2） GBAS 地面设备要求架设在机场工作区内，只有当机场无法满足地面设备最低运行标准情况下，才考虑将GBAS 地面设备安装在机场外；

（3）GBAS 地面设备不能穿越机场的障碍区表面，不能穿越机场净空区表面，任何穿越这些区域的行为都需得到特殊许可[3]；

（4）满足《民用航空导航台（站）设置场地规范（试行）》[4]（中国民用航空局于2019年发布）第9 章GBAS 设置要求。该规范章节为中国民航针对GBAS 地面设备颁布的场地设置及保护条例；

（5）设备选址应在满足机场现有需求的情况下，将机场远期规划纳入考虑，所选场址不与机场规划产生冲突；

（6）设备选址应方便供电及通信连接（如靠近电源、通信网络和场地容易到达等）。

2 天津GBAS 地面设备选址流程

按照《民用航空通信导航监视台（站）设置场地规范（试行）》中的要求，进行初选作业：

（1）规范9.2.2 规定GBAS 基准接收子系统的几何中心距跑道决断高度位置的水平距离不应超过6 km。以两条跑道四个入口的决断高度点为圆心，画半径6 km 的四个圆，它们的交集区域为GBAS主站中基准接收天线阵的可选区域；

（2）规范9.2.3 规定VDB 天线距所服务跑道入口的水平距离不应超过5.6 km。以两条跑道四个入口为圆心，画半径5.6 km 的四个圆，它们的交集区域为GBAS 主站中VDB 天线的可选区域。

如图1 所示，（1）和（2）两个区域的交集为GBAS 主站可选区域（图中阴影区域所示）。在该区域中，考虑其他场地要求及机场远期规划，筛选出三处主站可选区域。

2.1 GBAS 候选地址一分析（西跑道北航向台）

天津机场西跑道34L 入口方向、北航向台机房东侧区域，面积开阔，能够满足基准接收天线间隔及尾流距离要求。因航向台机房内部空间不足，需要建设一体化方舱放置主站机柜，4 个基准接收天线及VDB 天线位于机房东侧空地，具体布局如图2所示。该场址基准接收天线2 和4 的保护区B 区内存在巡场路，安装规范9.3.1.5 a 规定“B 区内不宜有固定障碍物（建筑物、架空高压输电线、堤坝、树林、山丘等），不应设置道路、滑行道及其它临时道路”，需要停止使用该道路。

然而经过与天津机场远期规划比对，发现该场址东侧200～300 m 处将修建大型飞机停机坪，经测算停机坪停靠D、E 类飞机时将超过天线上方3°以上区域，造成信号遮蔽；同时飞机在停机坪的运动会造成尾流距离小于183 m 的情况出现，不满足规范要求。综合以上情况，该场址不符合GBAS 选址条件，故予以排除。

2.2 GBAS 候选地址二分析（南垂直滑行道中部）

西跑道南端、靠近南垂直滑行道中部的区域能够满足基准接收天线间隔及尾流距离要求。因附近无机房，需要建设一体化方舱放置主站机柜，4 个基准接收天线及VDB 天线位于机房东侧空地，具体布局如图3 所示。

然而经过与天津机场远期规划比对，发现该场址西侧约150 m 处将修建大型飞机停机坪，经测算停机坪停靠D、E 类飞机时将超过天线上方3°以上区域，造成信号遮蔽；同时飞机在停机坪的运动会造成尾流距离小于183 m 的情况出现，不满足规范要求。根据机场远期规划，附近将新建卫星厅，具体布局及建筑高度未定，可能造成遮蔽影响。

综合以上情况，该场址不符合GBAS选址条件，故予以排除。

2.3 GBAS 候选地址三分析（扩建后东跑道北航向台）

在机场后期规划中，东跑道北航向台东侧经扩建后，可设置约70 m×140 m 方形区域，用于GBAS主站布局。该区域沿跑道延长线方向距离东跑道16L 入口向北460 m，沿跑道垂直方向距离东跑道16L 入口向东255 m 处，该区域满足基准接收天线间隔及尾流距离要求。因附近无机房，需要建设一体化方舱放置主站机柜，4 个基准接收天线及VDB天线在该区域内进行布局，如图4 所示。

综上所述，该位置满足机场运行服务需求，且符合场地规范。因此推荐该场址作为天津机场GBAS 地面设备的场址。

由于该位置属于机场远期规划，不在现有机场围界内，新征用地及建设周期较长。如果机场有加快安装使用GBAS 的需求，则可以通过本文的选址流程，在机场范围内选择符合场地规范的临时站址；或者可以先开放一条跑道的GBAS 运行，选择满足一条跑道的GBAS 场址，从而降低选址难度。

3 结论

GBAS 地面设备的选址在评估过程中需要考虑多种影响因素，除了设备性能要求，还要结合机场区域现状及中远期规划。建议各地机场在未来的规划中为GBAS 像其他导航设备一样提前预留场地，提高使用设备的便利性。