机场飞机等待及停放位置对仪表着陆系统信号的干扰研究

机场飞机等待及停放位置对仪表着陆系统信号的干扰研究

作者：秦伟 王芳

来源：《电子技术与软件工程》2015年第15期

摘 要

本文主要讨论了机场等待起飞的飞机作为反射障碍物及电磁干扰源都对仪表着陆系统航向台、下滑台的信号产生了严重影响的原因，并提出了避免干扰的解决方法。 【关键词】ILS（仪表着陆系统）保护区 干扰

随着某机场科研试飞任务的日趋繁重，各型飞机的试飞架次不断增多，经常会出现等待起飞的飞机在起飞线上等待即将着陆的飞机落地的现象；或者前面已经降落的飞机滑行到机场另一端回到停机坪，而后续又有飞机不断着陆的现象。但由于目前该机场民机使用的仪表着陆系统，受限于严格的场地和电磁环境的要求。因此，等待起飞的飞机位置如果不正确，将对仪表着陆系统信号有着很大的干扰和影响，甚至会造成下滑道的弯曲，对后续飞机的着陆有很大的影响，严重时会危及飞行安全。 1 仪表着陆系统保护区的规定 1.1 航向台场地保护区要求

仪表着陆系统发射出的信号从天线辐射出去，在空间被飞机的机载设备所接收，信号在空间的传输过程中，其质量会取决于周围的电磁环境和反射场地，因此国际民航组织对航向台和下滑台的保护区场地有着严格的规定。依据《附件10》的要求，航向台的保护区要求如下： （1）航线台机房应设置在天线阵排列方向的±30°范围内，机房及天线高度不应超过机场端净空。

（2）场地保护区内不应有树木、高杆作物，不应修建建筑物、道路、金属栅栏和架空金属电缆。进入航向台的通信和电源线缆穿越保护区时，应该埋入地下。 （3）保护区内地表应平坦。

（4）保护区内，不应停放车辆或飞机，不应有任何的地面交通活动。

（5）航向台天线阵前方±10°，距天线阵3000米的区域内，不能有高于15m的建筑物和大型金属反射物、高压输电线等。

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（6）保护区内的杂草高度不能超过0.5m。 1.2 下滑台场地保护区要求

国际民航组织对仪表着陆系统下滑台场地保护区的要求如下：

（1）场地保护区“A”区：不应种植农作物，杂草的高度不超过0.3米。在该区内，不应停放车辆和飞机，不应有任何的地面交通活动。 （2）场地保护区“B”区：地面应尽可能平坦。 （3）“C”区：不应有高于10米的障碍物存在。

（4）“A”区、“B”区和距天线中心延长线60米以内，不应有金属栅栏和建筑物存在。 2 飞机对航向台信号的影响

仪表着陆系统航向台航道信号在±10°范围内，作用距离为46Km；余隙信号在±35°范围内，作用距离为31Km。进近着陆的飞机先切入到余隙信号的范围区域内，再进入到航道信号的范围区域内，进而实现着陆。

（1）飞机对航向台信号起反射作用。当飞机进入航向台保护区或者航向台信号区时，将会大大地影响航向台的真实信号。这时，飞机会对航向信号产生反射作用，使得正在着陆的飞机接收到的航道信号是正常的航道信号与反射信号的矢量叠加信号，造成了多路经干扰。信号经过矢量合成后，最终飞机接收的信号与之前的正常信号完全不一样。因此，可见有等待飞机作为反射物时，实际的航道轨迹发生了改变，着陆的飞机接收到了这种受到干扰的着陆信息，会按照弯曲的航道方向去修正着陆方向，导致飞机左右摇摆，直接影响飞行安全。

（2）飞机对航向台信号产生电磁干扰。现在的飞机上大都装有较多的电子设备，电子设备在使用时，会向外界空间释放大量的电磁波，这些电磁辐射会对机场其它导航设备产生电磁干扰。根据《航空无线电导航台站电磁环境要求GB6346》中的规定：在航向信标台覆盖区域内，对调频广播干扰的防护率为17dB，对工业、科学和医疗设备干扰的防护率为14dB，对其它各种有源干扰的防护率为20dB。现在飞机上一部发射功率仅为50w的电台，它的辐射信号大约为17dB，这已经达到了影响航向信号的程度，更何况现代飞机上较多的电子设备同时工作向空间辐射出的更大的电磁辐射，它们对航向信号的影响可想而知。

因此，在航向信标的保护区和信号覆盖区内，如果有飞机停留或者经过，必然会使航道轨迹发生改变，对即将着陆的飞机产生很大影响。 3 飞机对下滑台信号的影响

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3.1 飞机对下滑台信号起反射作用

仪表着陆系统下滑台的下滑天线通常为半波振子。 根据公式： H=；λ=

某机场下滑台频率 f=334.4×106Hz，下滑角θ=3°。 所以，H===4.28m，

当地面停有飞机或其它车辆等障碍物时，假设反射场提高了0.3m时，相当于天线的挂高降低了0.3m，因此，停有飞机后的天线挂高，用H新表示，H新=4.28−0.3=3.98m。 某机场下滑台装有M捕获型天线，根据公式H原×θ原=H新×θ新 ， 所以，θ新==3.2226°。

而国际民航组织规定的下滑角上限为 ，说明 已经超限，也就说明当反射面升高了30厘米后，会导致下滑角超限。因此，下滑台保护区内绝对不可以有超过30厘米的飞机或车辆等障碍物。

3.2 飞机对下滑台信号产生电磁干扰

这里的影响类似于飞机对航向信号的影响，不再赘述。 4 避免干扰的建议

（1）合理规划机场。所有机场都应该合理规划机场的飞行区域、联络道、停机坪及其它使用区域，使等待起飞的飞机、着陆的飞机，返回停机坪的飞机之间，互不干扰，也不会影响本场的导航设备的信号，做到有序规划。

（2）指挥系统合理调配。指挥系统应该密切关注等待起飞的飞机，联络道上的飞机，避免这些飞机停留在航向台、下滑台保护区、信号区内，对即将着陆的飞机造成影响。 5 结束语

综上所述，有关飞机或车辆对仪表着陆系统航向台、下滑台信号造成干扰的问题，是一个容易被忽视的问题，但却对飞行安全有着特别严重的影响，这类干扰问题对某些民航机场Ⅱ类ILS系统是完全不能接受的，对某些民机试飞机场的飞行安全，民机试飞中着陆的相关科目的

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数据都会有很大的影响。希望本文中探讨的避免干扰的方法能够在更多机场得到应用，确保仪表着陆系统给着陆的飞机提供更准确，更可靠的着陆引导信息。 作者单位

中国飞行试验研究院 陕西省西安市 7100