[发明专利]一种超长跑道的障碍物评估方法

说明书

本发明提供了一种超长跑道的设计方法，属于民航领域。本发明超长跑道的障碍物评估方法首先构建超长跑道沿航迹飞行偏差概率模型，然后通过该模型构建满足碰撞概率小于10^‑7的障碍物评价面；所述超长跑道是指长度超过4500米的跑道。利用本发明方法能够实现超过4500米长度的超长跑道的障碍物对飞行影响的安全评估，进而保障高原机场运行的安全水平。同时，本发明方法也可用于获得跑道长度满足(2000，6000)米的OAS评价面。

技术领域

本发明属于民航领域，具体涉及一种超长跑道的障碍物评估方法。

背景技术

根据2006年发布的ICAO Doc8168第五版第二部传统程序第一篇精密进近第1章1.4.8.4节的表述，其构成方式为：

OAS(Obstacle Assessment Surface)是由进近面、水平面、复飞面以及侧净空评价面组成。其中进近评价面用W表示，复飞评价面用Z表示，侧净空评价面分别用X、Y表示，其视图及参数参见文献“ICAO Doc 8168,Ver.5,2015”。

如果ILS最后进近过程中，跑道周边的障碍物高度不超出OAS各障碍物评价面，则可以保证每次进近与障碍物发生碰撞的概率小于10^-7。I类ILS进近程序的OAS面不得超出精密航段的长度，并且除W和X面外，最高不超过300米。

在确定航向台(LLC)距跑道入口的距离、下滑角度及复飞梯度等主要参数后，ICAO的PANS-OPS免费提供了一套OAS各个评价面参数计算的软件，该软件可以准确的提供各面的常数集(A、B和C)。

目前对于精密进近ILS而言，国内绝大部分的评估方式应用障碍物评价面(OAS)对精密航段的进近及复飞障碍物进行风险评估、超障要求。对于I类和II类运行，其评估方法参照ICAO DOC 8168航行服务程序-航空器运行所提供的模型。同时ICAO也提供了一套电子化的OAS计算软件系统，该软件给出了2.5°-3.5°之间增量为0.1°的下滑角和2000-4500之间的航向台至入口距离所对应的系数。

随着国内民用航空需求的增加，机场数量快速增加，其中具有中国特色的高原、高高原机场也越来越多。随着海拔的升高，飞机起飞性能下降明显，跑道长度较低海拔低区的跑道更长。目前超过4000米的跑道大多数是在青藏高原。机场标高的增加，跑道长度随之增长，如西藏阿里昆莎机场(标高4274米，长度4500米)、日喀则和平机场(标高3782米，长度5000米)、昆明长水机场04号跑道(标高2104米，长度4500米)等。

随着跑道长度的增加，当跑道长度超过4300米，航向台距跑道入口距离超过4500米时，使用ICAO PANS OPS OAS提供的软件评估会出现“距航向台距离超过4500米，OAS面只计算到4500米距离”的信息提示。

针对上述情况，作为程序设计单位通常采取的评估模式就是使用4500米的极限参数进行评估。其主要依据就是OAS模型的X面、Y面沿Y轴方向的斜率随着跑道长度的增加，斜率值也增大(参见表1)。换言之，就是根据ICAO的OAS评估软件的计算结果，跑道长度的增加对侧净空的障碍物高度限制会降低。其次，针对高原长跑道机场，程序设计单位也会在最后进近的长度、最后进近定位点(FAF)高度等方面进行相应的优化，以提高飞行安全水平。

表1

CRM(Collision Risk Model)是针对航空器使用ILS进近及复飞时与跑道周边障碍物发生碰撞的一个概率模型。由于该模型构建的复杂性，人工计算非常繁琐，ICAO提供了一套评估软件，用于评价障碍物对实施ILS进近的危险程度。软件的使用方法及构建原理可参考ICAO Doc9274(Manual on the Use of the Coll ision Risk Model(CRM)for ILSOperations(First Edition 1980)。