民航空管DVOR导航台信号覆盖综合分析

2021-12-22 12:17李鹏
科学与生活 2021年8期

李鹏

摘要:DVOR导航台是空管导航设施的主要构成,也是当下空管建设实践中的重点内容之一,对民航空管工作健康、持续发展过程有推动作用。文章阐述了DVOR导航台的应用现状及存在的主要问题,从导航台场地选址、影响信号质量的主要因素、设计程序防护、正确梳理导航台信号覆盖和导航新技术保障进行综合分析。希望能和同行分享经验方法,使民航飞行安全管理工作质效得到更大保障,民航技术创新有更强大支撑。

关键词:DVOR;导航台;民航空管;信号覆盖

引言

改革开放的数十年中,国民经济快速发展进步,中国民航事业在发展中取得的成绩也是令世界惊叹的。为更好的适应民航事业的发展模式,确保民用航空飞行过程的安全性,提升空域使用效率,中国民航加大了空管基础设施的建设力度,整体提升了民航空管的通信、导航、监视水平。DVOR是民用航空的重要构成,其实用性强、运行效率高,和飞行程序设计密切关联,确保飞行程序能顺利执行,这在很大程度上奠定了DVOR的重要地位,加强其应用现状分析及完善措施研究具有很大现实意义。

一、民航空管DVOR导航台的应用现状

当下,已有40余套DVOR系统被用于国内主要航路、航线等终端区,主要覆盖空管与地方机场系统两大方面。我国DVOR主要有仪表着陆系统、无方向性信标两大高端技术。国家相关部门给予DVOR导航台建设工作较高重视与支持,其自身也以较快速度发展前进。

纵观当下中国民航事业发展现状,不难发现传统的陆基导航方式占据着主导地位,DVOR导航台使用形式尽显单一化,飞机仅能采用地面DVOR导航台的差异化径向线进行背台飞行,需于航线航路中心布设导航台。西北地区以山地为主,地形过于复杂,在传统导航形式下,航路规划设计、飞机程序需求影响着地面选址。若将导航台布设在机场外部,通常会将创建在偏远山区,此时台站运行保障工作难度相应增加[1]。导航设备总数较少,一些航路存有盲区的问题,在“十五”、“十一五”阶段西南地区并没有系统化的开展航路建设工作,当下受导航设施使用方法、空域管束、设备投资等诸多因素的影响,一些地区导航台部署欠缺合理性,一些航路和导航台间距偏大,造成导航信号传送阶段存在盲区。还存在着导航台布局分散化,运行以及维护管工作难度大的问题。西南地区导航设备以分散化形式部署在各个航路航线及终端区范畴中,导航设备类型、信号不唯一,基本是采用人工巡视形式去监控台站环境、设备参数机安防等状况,工作效率整体偏低,时效性不足,人工劳务成本高,缺少必要的几种监测控制手段。

二、民航空管DVOR导航台信号覆盖的综合分析

(一)场地设置要求

以天线为中心,半径100m之内不可有除机房之外的建筑物、金属栅栏机流量偏大的铁路、公路,架空金属线缆;半径50m之内不可有数目,距离天线50~100m之间不可有成片树林,独立数目高度高出地网水平面≤4m。径向进到全向信标中的电源线和电话线,建议由100m之外埋设到地下;允许地网存有无源建筑物。

(二)影响信号质量的主要因素

依照传播方式可以将导航信号分为如下两种类型:一是直达波传播,例如DVOR/DME、ILS,对应的工作频率范围分别为102-118MHZ,962-1213MHZ;二是地波传播,NDB,工作频率范围190-700KHZ。若使用直达波chu8anbo,则影响信号覆盖基精确度的因素主要有:(1)障碍物形成的遮蔽:主要是因为DVOR/DME是视距信号系统,故而其周遭若有山体、建筑物等,一定会对无线电信号传播过程形成阻碍,如果障碍物遮蔽过大,很可能造成低高度航行状态下的飞機无法接收到导航信号,不能满足飞机位置更新的需求;(2)多路径反射:鉴于直达波信号传播属性,导航台周边场地的地形、地貌等客观条件对其发出的电波信号的发射基辐射形成的多路径扰乱,很可能诱导其辐射场型发生畸变过程,出现航道扭曲、抖动等情况,此时导航信号精确度与设计要求间存在较大偏差,不利于飞机安稳航行;(3)有源无源形成的干扰:由于导航信号隶属于无线电信号,故而电子、电器设施、金属栅栏等均可能对信号频段造成不同程度的干扰,降低导航信号的利用率。

(三)科学设计程序防护

DVOR导航台在国内民航航空航行现代化管理的程序防护设计领域中有较广泛应用。本文这里提及的“程序防护”,特指防护航空航行阶段的直击雷问题[3]。

民航空管实践中综合使用DVOR导航台结构,能够帮助工作人员快速、精确的检测到信号标的,该装置实现了对航空中心与和机两者空间方位的精准定位。设定飞机航行时的的风向为东南方130°,那么在这样的航运状态下,布设在地面的DVOR导航台传送到航空中心的信号坐标也为130°;架设任务飞机航行活动中设定的路线为145°,飞机航行时实测角度是151°,那么DVOR导航台便会以信号传输天线为载体,对飞机航行方向做出精确定位,系统将会智能呈现出航行信号偏离信息,借此方式实现对飞机航向的准确指引。

需要合理的测算出飞行程序实施时不同阶段、方向与层次上的信号覆盖,通过从多个维度分析计算信号覆盖程度,能够帮助工作人员较直观的获得DVOR导航台的全部航空航行情况,对DVOR导航台科学、有序发展过程能起到一定促进作用。我国应积极改善民航空管系统较传统的数据分析技术,进一步拓展DVOR导航台技术对航空航行各领域的覆盖范畴,进而方能进一步提高综合数据分析工作效率,使用航空航行程序与航行数据更具直观性特征,使飞行程序与DVOR导航台共同发展具有更大的现实意义。

(四)导航新技术保障

(1)以GNSS为基础的区域导航:当下我国西南地区已经建成了一条区域导航L888航路,本航路要求的导航精确度是RNP4或更高,飞机利用GNSS实现导航,空管局GRIMS系统陷入经已在西南地区昆明和拉萨创设了监测站,用其动态检测中国上空GPS卫星运转状态。

(2)以DME/DME为基础的区域导航 :当下我国西南地区正着手进行以DME/DME 导航为基础的前期准备工作,规划测评、分析当下现有DME 台站进行区域导航信号覆盖能力。

三、结束语

综合分析民航空管领域DVOR导航台信号覆盖情况,不难发现其实航空运输技术全面发展的重要表现形式。为将DVOR导航台信号覆盖作用发挥至最大化,相关人员在工作实践中一定要明确场地设置的具体要求,合理操作使用,历程实现对飞机航行安全性的整体维护,为我国航空事业壮大发展提供强大支撑。

参考文献:

[1]闫飞龙.九洲导航台DVOR信号抖动超限问题分析[J].科技传播,2019,11(08):158-160.

[2]鲁义伟.DVOR/DME导航台信号遮蔽对传统飞行程序设计影响的研究[J].中国民航飞行学院学报,2018,29(01):65-68+72.

[3]庄育锋.浅析机场导航台的信号覆盖[J].科技经济导刊,2017(06):53.

[4]冯维祺,张先浩,向硕凌.机场终端区障碍物对DME导航台信号覆盖影响分析[J].中国民航飞行学院学报,2015,27(02):23-25.

民航西南空管局 四川省成都市 610000