[发明专利]用于确定最佳跑道照明强度的方法

说明书

本发明涉及一种用于确定最佳跑道照明强度的方法，它基于考虑针对跑道特定的照明系统参数、气象学的可视距离和背景亮度对于一个可配置的跑道能见度目标值确定最佳的照明强度。

为了在不利的能见度环境下、在天色朦胧以及入夜之后飞行，机场上的跑道通常配备有照明装置，用以标识跑道边界(边界灯)以及如果由于分类而需要的话还标识跑道中心(中心线灯)(ICAO附录14-机场)。这些照明装置具有特殊的光分布并且以特定角度对准飞机飞来的方向。着陆的飞行员在上述环境下主要按这些照明装置来定向，以使飞机能降落在跑道中央。

在不同的日光和气候条件下跑道照明的可识别性通过计算出的跑道能见度RVR(Runway Visual Range的缩写)来描述。按照机场的类别采用不同的RVR下限值，在此下限值之上飞机着陆仍可进行(ICAO附录6-飞行器的操作)。

·CATI 550m

·CATII 350m

·CATIII 200m

·CATIIIb 050m

在RVR的计算中考虑到：

·借助于大气透射计或向前散射传感器确定的气象学可视距离MOR(Meteorological Optical Range的缩写)，

·所确定的背景亮度(背景的光强)，跑道照明必须在该背景亮度的基础上才能被识别(BGL，即Background Luminance)，

·跑道照明的光强分配，它由照明装置的种类，位置和指向确定，以及

·跑道照明系统的可调整的光强。

跑道照明通常在天色昏暗时进行。跑道照明的强度由ATC人员(Air Traffic Controller，空中交通控制员)基于对应于所掌握的背景亮度的经验值并在有限的能见度环境下进行选择。通常“可靠”的调整会选择不必要的高亮度，因为这样在各种情况下都能确保为跑道照明的可识别性提供尽可能大的对比度。

指挥塔上的具有直接结果显示的所谓RVR计算系统使ATC人员可以判断所导致的跑道能见度并可以引入必要的步骤来增加安全措施或中断飞行作业。

人工调整的跑道照明强度通常借助于一个相应的数据接口由跑道照明系统通知RVR计算系统或通过适当的测量(例如照明器件的工作电流)获得。

跑道照明强度的调整至今仍只是人工实现。已知有诸如可自由编程的或可通过按键选择的强度等级的无级调整。

如上所述，RVR的计算考虑到各种不同的参数，它们一方面通过测量技术而获得，另一方面由安装条件和跑道条件所确定。在计算灯光的能见度R时，除了被转换成能见度门限值Et(单位为Lux)的背景亮度BGL(单位为cd/m²)之外，还要考虑气象学的可视距离MOR(单位为m)、灯与背景之间的对比度K(规定为5％，以保证各种情况下的可视性)以及光强度I₀(单位为cd)，作为灯与飞行员之间的距离R(单位为m)的函数。为了根据灯光的能见度R计算出跑道可视距离RVR，还必须考虑跑道灯的位置和发光特性与着陆时飞行员的观察角度的关系的影响。这种影响已经在确定跑道灯光强分布I₀[R]时加以考虑，使得灯光的能见度R作为对跑道能见度RVR的一个直接量度，见图1。

由于计算RVR的公式不是推导可求解的，RVR的确定借助于迭代方法完成。在RVR计算系统中，测得的MOR被代入公式1，并且在考虑由函数I₀[R]给出的光强的条件下改变R，直至该公式被满足。

MOR＝(InK*R)/(In((Et*R²)/(D*I₀[R])))               (公式1)

按照国际民用航空组织ICAO(International Civil AviationOrganization)的推荐，对比度门限值K被规定为0.05(ICAO Manualof Runway Visual Range Observing and Reporting Practice，Doc9328-AN/908)。它确定了最小对比度，在此对比度下背景前的物体仍可被可靠地识别出来。