CN111340389A - 一种机场净空障碍物标准化控制与评估的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种机场净空障碍物标准化控制与评估的方法及装置,其解决了障碍物的存档和管理问题,实现净空评估的全面性,便于快速获得障碍物在各个面的限制情况,减少评估的复杂度和计算难度,提高评估效率,为机场净空保护和控制提供标准化的管理和评估方式,为多区域多机场的净空分析提供统一平台,为机场规划和发展提供基础和有效手段。方法包括:(1)搭建基础数据库;(2)建立障碍物管理库;(3)机场相关限制面评估;(4)飞行程序相关限制面评估;(5)飞机性能方面的限制面评估;(6)电磁环境保护区域评估;(7)保存障碍物数据及其评估结果。
Description
技术领域
本发明涉及民航机场净空管理的技术领域,尤其涉及一种机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,还涉及一种机场净空障碍物标准化控制与评估的装置。
背景技术
国内外民航对机场净空保护的要求有所不同,目前国内民航对于机场净空保护的研究主要是对净空保护区的障碍物进行管理和限高分析,主要集中在机场净空管理的规范和方法研究,或净空保护分析和超高限制计算等。
障碍物是一切固定(无论是临时还是永久)和活动的物体,或是这些物体的一部分,它们包括:
a)位于供航空器地面活动地区之上;或
b)突出于为保护飞行中的航空器而规定的限制面;或
c)位于评定为对空中航行有危险的规定限制面之外。
民用机场净空保护区是指机场远期规划跑道中心线两侧各10公里、跑道端外20公里的区域,主要包括净空障碍物限制面(含锥形面、内水平面、内进近面、进近面、过渡面、内过渡面、复飞面及起飞爬升面)和外水平面。更为全面地,还包括飞行程序保护区域、飞机性能方面的限制区域和机场电磁环境保护区域。
通过民用机场净空保护管理规范的研究,对净空保护区内的障碍物进行超高计算和分析,根据目前的净空障碍物管理和评估方式,会存在以下问题:
1、随着民航各行业的数据化发展,以及对净空管理和审查的质量要求提高,结合障碍物信息更新频繁的情况,对机场净空内障碍物信息进行数据化管理将成为趋势。目前对于障碍物的处理方式基本是现测现报现批,缺乏有效的方式和手段对不同测绘单位提供的障碍物测量数据进行统一管理,也很少对不同期的障碍物信息进行归类和记录;
2、在评估时考虑的净空保护区范围不全面,主要是对净空障碍物限制面和外水平面进行限高计算,或者只是对飞行程序保护区域进行评估计算,很少对全面的净空保护区域进行评估检查,容易出现遗漏和反复评估;
3、基于飞行程序的限高计算包含的评估内容比较多,也是一项繁琐的、专业的评估过程,机场净空管理人员难以全面掌握这方面的评估计算,且对于机场某时期不变的飞行程序,不同期的障碍物评估是一项重复评估的过程,工作量大且效率不高;
4、随着城市经济的发展,一些高大建(构)筑物将成为机场障碍物,可能对机场电磁环境造成干扰,若前期未及时发现隐患,后期将造成机场不可逆转的损失,目前障碍物对机场电磁环境保护区域的分析也缺乏有效的手段。
发明内容
为克服现有技术的缺陷,本发明要解决的技术问题是提供了一种机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其解决了障碍物的存档和管理问题,实现净空评估的全面性,便于快速获得障碍物在各个面的限制情况,减少评估的复杂度和计算难度,提高评估效率,为机场净空保护和控制提供标准化的管理和评估方式,为多区域多机场的净空分析提供统一平台,为机场规划和发展提供基础和有效手段。
本发明的技术方案是:这种机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其包括以下步骤:
(1)搭建基础数据库:基于GIS的特点,以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,提供多种空间和动态的地理信息,从而实现坐标投影变换和障碍物数据处理,并搭建净空障碍物数据的基础数据库;
(2)建立障碍物管理库:对机场净空范围内的所有障碍物信息进行数据化管理;
(3)机场相关限制面评估:机场相关限制面包括净空障碍物限制面和外水平面,对机场相关数据进行解析和处理,计算净空障碍物限制面和外水平面的边界点线,形成各个面的图形和区域范围,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型(高度是指从平均海平面(MSL)量至一个平面,一个点或作为一点的物体的垂直距离),根据障碍物所在位置,判断障碍物所在的面,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
(4)飞行程序相关限制面评估:飞行程序相关限制面包括各个阶段的飞行程序的保护区域以及相关重要评价面,根据公布的机场及其飞行程序航行资料数据,依据中国民航和国际民航组织的相关规章规范,计算各类飞行程序保护区和相关重要评价面的边界点线,形成各个限制面的图形和区域,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
(5)飞机性能方面的限制面评估:对起飞航径区内的障碍物进行限高分析,先计算起飞航径区的边界点线,形成限制面的图形和区域范围,计算起飞航径区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
(6)电磁环境保护区域评估:电磁环境保护区域包括航向信标台LOC、下滑信标台GP、测距仪台DME、全向信标台VOR、无方向信标台NDB、指点信标台MKR和精密进场雷达站,采用建模法搭建公布或规划的净空保护区内导航设施的电磁保护区域,建立区域内的限制库,根据障碍物所在位置确定是否满足限制要求;
(7)保存障碍物数据及其评估结果:对障碍物数据、限制面及其限高模型、电磁环境保护限制库进行保存,便于后期追溯和修改评估。
本发明首先通过对障碍物信息或矢量地形数据进行标准化数据管理,按照统一格式保存各期的障碍物数据,解决障碍物的存档和管理问题;然后综合考虑机场净空障碍物限制面和外水平面、飞行程序、飞机性能和电磁环境保护等方面要求的高度限制,以实现净空评估的全面性;通过分模块化建立各类评估面数据及其限高模型,便于快速获得障碍物在各个面的限制情况,减少评估的复杂度和计算难度,提高评估效率;通过建立净空障碍物数据库,以及净空保护区内各个面及其限高数据库,为机场净空保护和控制提供标准化的管理和评估方式,为多区域多机场的净空分析提供统一平台;同时,为机场规划和发展提供基础和有效手段。
还提供了一种机场净空障碍物标准化控制与评估的装置,其包括:
基础数据库搭建模块,其配置来基于GIS的特点,以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,提供多种空间和动态的地理信息,从而实现坐标投影变换和障碍物数据处理,并搭建净空障碍物数据的基础数据库;
障碍物管理库建立模块,其配置来对机场净空范围内的所有障碍物信息进行数据化管理;
机场相关限制面评估模块,其配置来对机场相关数据进行解析和处理,计算净空障碍物限制面和外水平面的边界点线,形成各个面的图形和区域范围,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在位置,判断障碍物所在的面,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
飞行程序相关限制面评估模块,其配置来根据公布的机场及其飞行程序航行资料数据,依据中国民航和国际民航组织的相关规章规范,计算各类飞行程序保护区和相关重要评价面的边界点线,形成各个限制面的图形和区域,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
飞机性能方面的限制面评估模块,其配置来对起飞航径区内的障碍物进行限高分析,先计算起飞航径区的边界点线,形成限制面的图形和区域范围,计算起飞航径区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
电磁环境保护区域评估模块,其配置来采用建模法搭建公布或规划的净空保护区内导航设施的电磁保护区域,建立区域内的限制库,根据障碍物所在位置确定是否满足限制要求;
障碍物数据及其评估结果保存模块,其配置来对障碍物数据、限制面及其限高模型、电磁环境保护限制库进行保存,便于后期追溯和修改评估。
附图说明
图1是根据本发明的机场净空障碍物标准化控制与评估的方法的流程图。
图2是根据本发明的机场净空障碍物标准化控制与评估的方法的具体实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备,下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述;但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而,亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
如图1所示,这种机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其包括以下步骤:
(1)搭建基础数据库:基于GIS的特点,以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,提供多种空间和动态的地理信息,从而实现坐标投影变换和障碍物数据处理,并搭建净空障碍物数据的基础数据库;
(2)建立障碍物管理库:对机场净空范围内的所有障碍物信息进行数据化管理;
(3)机场相关限制面评估:机场相关限制面包括净空障碍物限制面和外水平面,对机场相关数据进行解析和处理,计算净空障碍物限制面和外水平面的边界点线,形成各个面的图形和区域范围,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在位置,判断障碍物所在的面,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
(4)飞行程序相关限制面评估:飞行程序相关限制面包括各个阶段的飞行程序的保护区域以及相关重要评价面,根据公布的机场及其飞行程序航行资料数据,依据中国民航和国际民航组织的相关规章规范,计算各类飞行程序保护区和相关重要评价面的边界点线,形成各个限制面的图形和区域,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
(5)飞机性能方面的限制面评估:对起飞航径区内的障碍物进行限高分析,先计算起飞航径区的边界点线,形成限制面的图形和区域范围,计算起飞航径区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
(6)电磁环境保护区域评估:电磁环境保护区域包括航向信标台LOC、下滑信标台GP、测距仪台DME、全向信标台VOR、无方向信标台NDB、指点信标台MKR和精密进场雷达站,采用建模法搭建公布或规划的净空保护区内导航设施的电磁保护区域,建立区域内的限制库,根据障碍物所在位置确定是否满足限制要求;
(7)保存障碍物数据及其评估结果:对障碍物数据、限制面及其限高模型、电磁环境保护限制库进行保存,便于后期追溯和修改评估。
本发明首先通过对障碍物信息或矢量地形数据进行标准化数据管理,按照统一格式保存各期的障碍物数据,解决障碍物的存档和管理问题;然后综合考虑机场净空障碍物限制面和外水平面、飞行程序、飞机性能和电磁环境保护等方面要求的高度限制,以实现净空评估的全面性;通过分模块化建立各类评估面数据及其限高模型,便于快速获得障碍物在各个面的限制情况,减少评估的复杂度和计算难度,提高评估效率;通过建立净空障碍物数据库,以及净空保护区内各个面及其限高数据库,为机场净空保护和控制提供标准化的管理和评估方式,为多区域多机场的净空分析提供统一平台;同时,为机场规划和发展提供基础和有效手段。
优选地,所述步骤(2)中,所有障碍物信息包括:障碍物名称、海拔高度、经纬度或相对磁方位和距离、类型、所属组别和入库时间等,之后进行障碍物数据存储和维护。
优选地,所述步骤(3)中,净空障碍物限制面包括:锥形面、内水平面、内进近面、进近面、过渡面、内过渡面、复飞面及起飞爬升面。
优选地,所述步骤(3)中,根据公式(1)-(11)计算各面区域内每个点的高度限制(单位为米)
内水平面高度Z1:
Z1=min{机场标高(着陆区最高点的标高)、所有跑道的入口标高、所有跑道的末端标高}+45 (1)
标高是从平均海平面量至地球表面或依附于地球表面的一个点或一个平面的垂直距离
锥形面高度Z2:
Z2=Z1+距内水平面的垂直距离×坡度 (2)
进近面分3段,分别使用公式(3)、公式(4)和公式(5)来计算高度:
Z3=某跑道入口标高+距进近面起始位置距离×坡度1 (3)
Z4=Z3+距进近面(1)段结束位置×坡度2 (4)
Z5=某跑道入口标高+150 (5)
过渡面高度Z6:
Z6=某跑道入口标高+距跑道升降带的垂直距离×坡度3 (6)
起飞爬升面高度Z7:
Z7=某跑道末端标高+距跑道末端的垂直距离×坡度4 (7)
内进近面高度Z8:
Z8=某跑道入口标高+距内进近面起始位置距离×坡度5 (8)
内过渡面高度Z9:
Z9=某跑道入口标高+距跑道升降带起始位置距离×坡度6 (9)
复飞面高度Z10:
Z10=某跑道入口标高+距复飞面起始位置距离×坡度7 (10)
外水平面高度Z11:
Z11=min{机场标高、所有跑道的入口标高、所有跑道的末端标高}+150 (11)。
优选地,所述步骤(4)中,飞行程序相关限制面包括:进场、离场、进近、复飞和等待程序的保护区域,以及基本ILS(Instrument Landing System,仪表着陆系统)面、OAS(Obstacle Assessment Surface,障碍物评价面)面、OIS(Obstacle IdentificationSurface,障碍物鉴别面)面、VSS(Visual Segment Surface,目视航段面)面、OCS(ObstacleClearance Surface,障碍物超障面)面、目视盘旋保护区、PAOAS(Parallel ApproachObstacle Assessment Surfaces,平行进近障碍物评价面)面、FAS-OAS(Final ApproachSegment,最后进近航段)面和扇区保护区。
优选地,所述步骤(4)中,根据公布的机场及其飞行程序等航行资料数据,依据中国民航和国际民航组织的相关规章规范,根据公式(12)、(13)计算各面区域内每个点的高度限制
飞行程序保护区、目视盘旋保护区、扇区保护区的限制高度H1使用公式(12)
H1=所在位置的要求高度-超障余度 (12)
其他重要评价面的限高H2使用公式(13),其中基本ILS面、OAS面、PAOAS面和FAS-OAS面还包括多个子面,都根据各个面的方程计算面限制高度
H2=所在位置的面高度 (13)。
优选地,考虑到飞机性能方面的限高要求,主要是对起飞航径区内的障碍物进行限高分析,先计算起飞航径区的边界点线,形成限制面的图形和区域范围,所述步骤(5)中,根据公式(13)计算各面区域内每个点的高度限制。
优选地,所述步骤(6)中,在民用机场主要是考虑机场周边的无线电导航和着陆设施形成的电磁环境区域,电磁环境区域包括:航向信标台LOC、下滑信标台GP、测距仪台DME、全向信标台VOR、无方向信标台NDB、指点信标台MKR和精密进场雷达站。
本领域普通技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,包括上述实施例方法的各步骤,而所述的存储介质可以是:ROM/RAM、磁碟、光盘、存储卡等。因此,与本发明的方法相对应的,本发明还同时包括一种机场净空障碍物标准化控制与评估的装置,该装置通常以与方法各步骤相对应的功能模块的形式表示。该装置包括:
基础数据库搭建模块,其配置来基于GIS的特点,以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,提供多种空间和动态的地理信息,从而实现坐标投影变换和障碍物数据处理,并搭建净空障碍物数据的基础数据库;
障碍物管理库建立模块,其配置来对机场净空范围内的所有障碍物信息进行数据化管理;
机场相关限制面评估模块,其配置来对机场相关数据进行解析和处理,计算净空障碍物限制面和外水平面的边界点线,形成各个面的图形和区域范围,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在位置,判断障碍物所在的面,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
飞行程序相关限制面评估模块,其配置来根据公布的机场及其飞行程序航行资料数据,依据中国民航和国际民航组织的相关规章规范,计算各类飞行程序保护区和相关重要评价面的边界点线,形成各个限制面的图形和区域,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
飞机性能方面的限制面评估模块,其配置来对起飞航径区内的障碍物进行限高分析,先计算起飞航径区的边界点线,形成限制面的图形和区域范围,计算起飞航径区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
电磁环境保护区域评估模块,其配置来采用建模法搭建公布或规划的净空保护区内导航设施的电磁保护区域,建立区域内的限制库,根据障碍物所在位置确定是否满足限制要求;
障碍物数据及其评估结果保存模块,其配置来对障碍物数据、限制面及其限高模型、电磁环境保护限制库进行保存,便于后期追溯和修改评估。
本发明的有益效果如下:
机场净空障碍物评估与管理直接影响着机场净空安全,是航空安全的基础条件,对航空器起降阶段的安全情况存在直接影响,对保障运行安全、顺利实施飞行、高效利用空域资源、提高航空公司飞行效益等至关重要。在机场净空管理领域提出了一套科学的、可持续使用的、全面的机场净空障碍物数据管理和评估方法,为净空保护提供量化的手段。
评估方法创新、高效、实用:将机场净空障碍物数据进行矢量化管理,可查看和管理不同期的障碍物信息,通过建立净空保护区内各类限制区域及其限高模型,计算得到的限高和障碍物高度差值,通过电磁环境保护限制库,确定障碍物是否满足要求,从而对净空障碍物进行全面性的评估和分析,在提高评估效率的同时也提升了净空管理品质。
评估结果科学、可靠和通用:综合兼顾了机场限制面、飞行程序和电磁环境的影响,依据民航相关规章规范,得到的评估结果科学、可靠;同时,基于该障碍物管理和评估方法,无论是机场净空管理、飞行程序障碍物评估和无线电导航设施的选址分析都适用。
以下更详细地说明本发明的实施例。
1、选取样例机场,制作障碍物数据表:参考公布的国内航空资料汇编(NAIP,National Aeronautical Information Publication)某一期的机场数据(若有)或实测地形和人工障碍物数据,选取样例机场基准点(机场标定的地理位置)半径55公里范围内的障碍物,按表1的格式,建立障碍物列表并作为第一期数据,后续可进行分期维护和更新。
表1
说明:*用来区别障碍物位置信息以哪种方式为准,用“1”和“2”分别标识,如“1”代表以经纬度为准,“2”代表以经纬度信息为准。
2、机场相关限制面评估:主要根据NAIP中样例机场和跑道信息,构建净空障碍物限制面和外水平面图形,建立各个面区域各个点的限高模型,构建障碍物位置判断方法,根据障碍物位置计算各个面的限制高度,得出最低限制高度及其对应的限制面,以及与障碍物的高度差值。并将机场各个限制面的评估结果汇总到结果表中。
3、飞行程序相关限制面评估:根据NAIP中样例机场及其飞行程序相关信息,构建各个阶段的飞行程序标称航迹和飞行程序保护区图形,以及其他重要评价面的限制图形,建立面区域各个点的限高模型,构建障碍物位置判断方法,根据障碍物位置计算飞行程序保护区和各个面的限制高度,得出最低限制高度及其对应的限制区域,以及与障碍物的高度差值。并将飞行程序各个限制面的评估结果汇总到结果表中。
4、起飞航径区评估:主要根据NAIP中样例机场和跑道信息,构建起飞航径区的图形,建立起飞航径区的限高模型,构建障碍物位置判断方法,根据障碍物位置计算的限制高度,以及与障碍物的高度差值,并将评估结果汇总到结果表中。
5、计算最低限制高度:根据机场、飞行程序和起飞航径区的评估,最终将各类最低限制面的结果汇总如表2,并通过比较算法获得最低限制面和最低限制高度。
通过比较待评估障碍物的考虑植被后高度和最低限制高度,确定该类障碍物是否满足超障需求,若不满足,应降低至高度多少米以下。
表2
说明:*表示各类评价面的最低限制高度;
**表示最终最低限制面和最低限制高度。
6、电磁环境区域评估:主要根据NAIP中样例机场、跑道、无线电导航和着陆设施信息,选取样例机场半径55公里范围内的导航设施,搭建电磁环境保护限制库,检查净空障碍物是否满足电磁环境保护要求,并给出评估结果,与限制面的评估结果取交集,给出净空障碍物控制建议。
7、保存评估结果:保存样例机场的障碍物数据及其评估过程数据,便于后期追溯和使用。对样例机场障碍物信息进行数据管理,依次逐步建立全国民用机场净空障碍物数据库;对机场和飞行程序各类限制面及其限高进行数据管理,依次逐步建立全国民用机场净空限制面评估数据库;对电磁环境保护限制库进行数据管理,依次逐步建立全国民用机场净空电磁环境保护限制数据库。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其特征在于:其包括以下步骤:
(1)搭建基础数据库:基于GIS的特点,以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,提供多种空间和动态的地理信息,从而实现坐标投影变换和障碍物数据处理,并搭建净空障碍物数据的基础数据库;
(2)建立障碍物管理库:对机场净空范围内的所有障碍物信息进行数据化管理;
(3)机场相关限制面评估:机场相关限制面包括净空障碍物限制面和外水平面,对机场相关数据进行解析和处理,计算净空障碍物限制面和外水平面的边界点线,形成各个面的图形和区域范围,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在位置,判断障碍物所在的面,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
(4)飞行程序相关限制面评估:飞行程序相关限制面包括各个阶段的飞行程序的保护区域以及相关重要评价面,根据公布的机场及其飞行程序航行资料数据,依据中国民航和国际民航组织的相关规章规范,计算各类飞行程序保护区和相关重要评价面的边界点线,形成各个限制面的图形和区域,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
(5)飞机性能方面的限制面评估:对起飞航径区内的障碍物进行限高分析,先计算起飞航径区的边界点线,形成限制面的图形和区域范围,计算起飞航径区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
(6)电磁环境保护区域评估:电磁环境保护区域包括航向信标台LOC、下滑信标台GP、测距仪台DME、全向信标台VOR、无方向信标台NDB、指点信标台MKR和精密进场雷达站,采用建模法搭建公布或规划的净空保护区内导航设施的电磁保护区域,建立区域内的限制库,根据障碍物所在位置确定是否满足限制要求;
(7)保存障碍物数据及其评估结果:对障碍物数据、限制面及其限高模型、电磁环境保护限制库进行保存,便于后期追溯和修改评估。
2.根据权利要求1所述的机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所有障碍物信息包括:障碍物名称、海拔高度、经纬度或相对磁方位和距离、类型、所属组别和入库时间。
3.根据权利要求2所述的机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,净空障碍物限制面包括:锥形面、内水平面、内进近面、进近面、过渡面、内过渡面、复飞面及起飞爬升面。
4.根据权利要求3所述的机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,根据公式(1)-(11)计算各面区域内每个点的高度限制
内水平面高度Z1:
Z1=min{机场标高、跑道入口标高、跑道末端标高}+45 (1)
锥形面高度Z2:
Z2=Z1+距内水平面的垂直距离×坡度 (2)
进近面分3段,分别使用公式(3)、公式(4)和公式(5)来计算高度:
Z3=跑道入口标高+距进近面起始位置距离×坡度1 (3)
Z4=Z3+距进近面(1)段结束位置×坡度2 (4)
Z5=跑道入口标高+150 (5)
过渡面高度Z6:
Z6=跑道入口标高+距跑道升降带的垂直距离×坡度3 (6)
起飞爬升面高度Z7:
Z7=跑道末端标高+距跑道末端的垂直距离×坡度4 (7)
内进近面高度Z8:
Z8=跑道入口标高+距内进近面起始位置距离×坡度5 (8)
内过渡面高度Z9:
Z9=跑道入口标高+距跑道升降带起始位置距离×坡度6 (9)
复飞面高度Z10:
Z10=跑道入口标高+距复飞面起始位置距离×坡度7 (10)
外水平面高度Z11:
Z11=min{机场标高、跑道入口标高、跑道末端标高}+150 (11)。
5.根据权利要求4所述的机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其特征在于:所述步骤(4)中,飞行程序相关限制面包括:进场、离场、进近、复飞和等待程序的保护区域,以及基本ILS面、OAS面、OIS面、VSS面、OCS面、目视盘旋保护区、PAOAS面、FAS-OAS面和扇区保护区。
6.根据权利要求5所述的机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其特征在于:所述步骤(4)中,根据公式(12)、(13)计算各面区域内每个点的高度限制
飞行程序保护区、目视盘旋保护区、扇区保护区的限制高度H1使用公式(12)
H1=所在位置的要求高度-超障余度 (12)
其他重要评价面的限高H2使用公式(13),其中基本ILS面、OAS面、PAOAS面和FAS-OAS面还包括多个子面,都根据各个面的方程计算面限制高度
H2=所在位置的面高度 (13)。
7.根据权利要求6所述的机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其特征在于:所述步骤(5)中,根据公式(13)计算各面区域内每个点的高度限制。
8.根据权利要求7所述的机场净空障碍物标准化控制与评估的方法,其特征在于:所述步骤(6)中,电磁环境区域包括:航向信标台LOC、下滑信标台GP、测距仪台DME、全向信标台VOR、无方向信标台NDB、指点信标台MKR和精密进场雷达站。
9.一种机场净空障碍物标准化控制与评估的装置,其特征在于:其包括:
基础数据库搭建模块,其配置来基于GIS的特点,以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,提供多种空间和动态的地理信息,从而实现坐标投影变换和障碍物数据处理,并搭建净空障碍物数据的基础数据库;
障碍物管理库建立模块,其配置来对机场净空范围内的所有障碍物信息进行数据化管理;
机场相关限制面评估模块,其配置来对机场相关数据进行解析和处理,计算净空障碍物限制面和外水平面的边界点线,形成各个面的图形和区域范围,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在位置,判断障碍物所在的面,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
飞行程序相关限制面评估模块,其配置来根据公布的机场及其飞行程序航行资料数据,依据中国民航和国际民航组织的相关规章规范,计算各类飞行程序保护区和相关重要评价面的边界点线,形成各个限制面的图形和区域,计算各面区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
飞机性能方面的限制面评估模块,其配置来对起飞航径区内的障碍物进行限高分析,先计算起飞航径区的边界点线,形成限制面的图形和区域范围,计算起飞航径区域内每个点的高度限制并建立限高模型,根据障碍物所在范围,得到障碍物的高度与面限制高度的差值,确定障碍物超高程度;
电磁环境保护区域评估模块,其配置来采用建模法搭建公布或规划的净空保护区内导航设施的电磁保护区域,建立区域内的限制库,根据障碍物所在位置确定是否满足限制要求;
障碍物数据及其评估结果保存模块,其配置来对障碍物数据、限制面及其限高模型、电磁环境保护限制库进行保存,便于后期追溯和修改评估。
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