賈超云

摘 要：本文分別從機場障礙物限制面、飛行程序、目視航段面、起飛性能、最低雷達引導高度等方面分析了障礙物對航空器運行的影響，提出在機場凈空保護中應按照“綜合多種因素取其嚴”的原則，并建議有條件的機場制作機場凈空保護一體化圖，促進城市建設和機場運行的協(xié)調(diào)發(fā)展。

關鍵詞：機場凈空；障礙物限制面；飛行程序；目視航段面；起飛性能；最低雷達引導高度

中圖分類號：P285；V351 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）19-0113-03

Analysis and Discussion on Aerodrome Clearance Protection Technology

JIA Chaoyun

（Henan Zhengzhou Xinzheng International Airport Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 451161）

Abstract： In this paper， the impacts of obstacle on aircraft operations in aerodrome obstacle limitation surfaces， flight procedure， visual segment surface， takeoff performances， minimum radar vector altitude had been analysed. Taking the strictest principle of multiple factors in aerodrome clearance protection had been revealed. It was desirable to manufacture integrated diagram of aerodrome clearance protection for the coordinated development of urban construction as well as airport operation.

Keywords： airport clearance；obstacle limits；flight procedures；visual section；takeoff performance；minimum radar guidance height

1 機場凈空保護的重要性

機場凈空保護，主要是對機場及其周邊的建/構(gòu)筑物等可能影響飛行安全的物體高度進行控制，從而為航空器運行創(chuàng)造一個安全、適航的環(huán)境。其是航空運輸安全的重要組成部分，事關民航事業(yè)的健康發(fā)展、航空器的飛行安全及人民群眾生命財產(chǎn)安全，責任重大。據(jù)統(tǒng)計，民用航空器在起飛、爬升、進近和著陸階段的事故率占總事故率的77.7%，這其中相當一部分事故與機場周邊的障礙物有關[1]。鑒于機場凈空保護的重要性，民航主管部門將凈空管理作為機場運行安全保障能力綜合評價指標體系三大“一票否決類指標”之一，良好的機場凈空環(huán)境也成為提升機場容量的必備條件。

2 機場凈空保護需要考慮的主要因素

長久以來，機場凈空保護一般只考慮機場障礙物限制面（即附件14面）因素。然而，在機場實際運行過程中，很有可能存在機場飛行程序限高低于附件14面限高的情況。也就是說，雖然某個障礙物沒有超過附件14面限高，但卻超過了飛行程序，特別是下滑臺不工作等非精密進近飛行程序的限高。這樣，該障礙物就會對航空器運行產(chǎn)生嚴重影響，造成極大的飛行安全隱患。因此，機場凈空保護不應只考慮附件14面，而應綜合考慮機場飛行程序、目視航段面、起飛性能、最低雷達引導高度及導航臺電磁環(huán)境等因素。

2.1 障礙物限制面

障礙物限制面由《國際民用航空公約》附件14《機場》規(guī)定，因此也稱附件14面，其包括錐形面、內(nèi)水平面、進近面、內(nèi)進近面、過渡面、內(nèi)過渡面、復飛面及起飛爬升面[2]。障礙物限制面的技術參數(shù)是固定的，因此只要跑道及其兩端標高確定下來，該跑道的障礙物限制面對其范圍內(nèi)的各個位置的限制高度也就確定下來。當一個機場規(guī)劃有多條跑道時，應該按照現(xiàn)有跑道及規(guī)劃中的跑道，分別確定每條跑道的障礙物限制面，其相互重疊部分按較嚴格的要求進行控制。按照有關要求，對于已建成運行的機場，原則上不得以航行研究和評估報告突破障礙物限制面要求。

當然，并不是所有超過機場障礙物限制面的物體都必須拆降或搬遷。當符合遮蔽原則時，經(jīng)有關主管部門批準后，可以不認為是障礙物。遮蔽原則是指，當物體被現(xiàn)有不能搬遷的障礙物所遮蔽，自該障礙物頂點向跑道相反方向為一水平面，向跑道方向為向下1∶10的平面，任何在這兩個平面以下的物體，即為被該不可搬遷的障礙物所遮蔽。遮蔽原則的應用應經(jīng)航行部門研究認可[3]。遮蔽原則示意圖如圖1所示。圖1中的物體A、B、C均突破了障礙物限制面，B為不可搬遷的物體，物體A位于遠離跑道方向且低于水平面，物體C位于靠近跑道方向且低于10%斜面，按照遮蔽原則，物體A、C均可被物體B遮蔽。

對于機場障礙物限制面范圍以外、機場周邊55km范圍以內(nèi)的區(qū)域，當物體高出地面30m且高出機場標高150m時，應當認為是障礙物，除非經(jīng)專門的航行研究表明其不會對航空器運行構(gòu)成危害。

2.2 機場飛行程序

運輸機場飛行程序主要為儀表飛行程序，儀表飛行程序是航空器在機場區(qū)域內(nèi)根據(jù)飛行儀表對障礙物保持規(guī)定的超障余度所進行的一系列預定的機動飛行。根據(jù)不同的飛行階段，飛行程序可分為離場程序、進場程序和進近程序。

2.2.1 離場程序。離場程序以起飛跑道的離場末端（Departure End of the Runway，DER）為起點。離場程序保護區(qū)從DER開始，起始寬度300m，兩側(cè)分別按15°向外擴張，直到規(guī)定的距離。離場保護區(qū)采用障礙物鑒別面（Obstacle Identification Surface，OIS）來評估障礙物，該面從DER上空5m開始，按照2.5%的上升梯度向飛行方向取量，DER的標高為跑道末端或凈空道末端的標高中的較高者[4]。

2.2.2 進場程序。進場程序是航空器從航線飛行階段飛至起始進近定位點（Initial Approach Fixed，IAF）的飛行路徑。在該航段，最小超障余度（Minimal Obstacle Clearance，MOC）為300m，進場程序凈空限制高度為飛機飛行高度減去300m。

2.2.3 進近程序。進近程序從IAF開始，可分為起始進近航段、中間進近航段、最后進近航段以及復飛航段。起始進近航段從IAF開始至中間進近定位點（Intermediate Fix，IF），該航段主區(qū)MOC為300m，起始進近程序凈空限制高度為飛機飛行高度減去300m。中間進近航段從IF至最后進近定位點（Finial Approach Fix，F(xiàn)AF），該航段主區(qū)MOC為150m，中間進近程序凈空限制高度為飛機飛行高度減去150m。若該航段飛機處于平飛狀態(tài)，則該中間進近程序凈空限制高度為FAF（或IF）高度減去150m。

進近航段從FAF開始，至復飛點（Missed Approach Point，MAPt）結(jié)束。按照最后航段所使用的導航設備及其精度不同，進近程序又可分為非精密進近、精密進近和類精密進近。非精密進近程序的最后進近航段，只有水平方向的引導，沒有垂直方向的引導，該航段主區(qū)MOC為75m，副區(qū)MOC由75m線性減小至0。目前，國內(nèi)運行的非精密進近程序主要有4種，分別是NDB（Non-Directional Beacon， NDB）進近程序、VOR（Very High Frequency Omni Directional Radio Range， VOR）進近程序、RNP APCH（Required Navigation Performance Approach，RNP APCH）進近的LNAV（Lateral Navigation， LNAV）程序和ILS（Instrument Landing System，ILS）/DME（Distance Measuring Equipment，DME）進近時下滑臺不工作程序[5]。精密進近程序的最后進近航段既能提供水平方向的引導，又能提供垂直方向的引導。目前，國內(nèi)運行的精密進近程序主要為ILS/DME進近程序。精密進近程序最后進近航段的障礙物評估方法主要有3種，分別是基本ILS面、OAS（Obstacle Assessment Surface， OAS）面和CRM（Collision Risk Model，CRM）碰撞模型，其中主要使用OAS面評估。類精密進近主要是指RNP APCH進近中的VNAV（Vertical Navigation， VNAV）程序，其水平方向采用衛(wèi)星定位引導，垂直方向采用氣壓引導。這種進近方式的凈空限制高度計算應依據(jù)國際民航組織最新版的8168文件。

復飛航段從MAPt開始，到航空器爬升到可以作另一次進近，或回到指定的等待航線，或重新開始航線飛行的高度為止。復飛程序可分為非精密進近復飛和精密進近復飛。非精密進近復飛通常包括復飛起始階段、復飛中間階段和復飛最后階段。精密進近復飛即ILS/DME進近復飛，凈空限制高度計算采用OAS面評價。此外，還應考慮目視盤旋進近程序。目視盤旋進近的MOC為：A、B類飛機90m，C、D類飛機120m，E類飛機150m。目視盤旋進近程序凈空限高為該機型最低下降高度（Minimum Descent Altitude，MDA）減去對應的MOC。

2.3 目視航段面

除考慮上述因素外，在做障礙物凈空評估時還應考慮目視航段面（Visual Segment Surface，VSS），且障礙物不得穿透目視航段面。目視航段面的范圍如下：在水平范圍上，對于由航向臺或類似于航向臺的設施提供側(cè)向引導、最后進近航跡對準跑道中線的程序，基準寬度等于附件14面中規(guī)定的內(nèi)進近面寬度，起始于跑道入口前60m，沿跑道中線延長線平行向外延伸，終止于達到超障高（Obstacle Clearance Height，OCH）的位置。在垂直方向上，目視航段面起始于跑道入口高度，坡度是公布的進近程序角減去1.12°。如果目視航段面被穿透，除非進行了航行研究，否則該進近程序不得公布。航行研究后的彌補措施可能包括提高下降梯度/角度，或跑道入口內(nèi)移。在評估VSS時，可不考慮低于入口之上15m的障礙物。臨時移動障礙物，如在跑道等待位置等待的航空器是允許的[4]。

2.4 起飛性能

當分析機場周邊障礙物對機場運行影響時，還應考慮飛機起飛性能。通過對不同機型特別是大型貨機起飛性能進行分析，可以得出障礙物對飛機最大起飛重量（Maximum Take-off Weight，MTOW）的影響，進而得出對飛機載量的影響。若該障礙物符合障礙物限制面及飛行程序凈空限高要求，但影響了飛機起飛性能，則勢必會造成飛機不能滿載起飛，影響航空公司的經(jīng)濟效益。一般來講，若物體不突破起飛航徑區(qū)1.2%的限制高度，通常不會對起飛性能產(chǎn)生影響。在實際凈空保護中，若按照1.2%的梯度執(zhí)行有困難，建議最高不要突破1.6%梯度，同時要在機場障礙物A型圖中將突破1.2%的障礙物公布出來，以便于航空公司做性能分析使用。

2.5 最低雷達引導高度

最低雷達引導高度（Minimum Radar Vector Altitude，MVA）是空中交通管制員實施雷達引導航空器運行的最低高度，但不包括精密進近雷達進近程序所規(guī)定的最低高度。通常，最低雷達引導高度的MOC為300m，在高原和山區(qū)MOC為600m。因此，最低雷達引導高度的凈空限高為各個雷達引導扇區(qū)高度減去MOC。

3 結(jié)語

機場凈空保護需要考慮的技術因素復雜多樣，為防止遺漏，可以采取“檢查單”的方式將影響凈空高度的因素逐一列舉出來，分別計算各個因素的凈空限制高度，按照“綜合多種因素取其嚴”的原則確定最終凈空限制高度。另外，鑒于機場凈空保護涉及專業(yè)多、覆蓋范圍廣、影響程度大，建議有條件的機場可以制作機場凈空一體化圖，將涉及機場凈空保護的各個技術因素都融合進來，經(jīng)有關部門批準后報地方政府，實現(xiàn)民航運輸和城市建設協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻：

[1]王維.機場凈空管理[M].北京：中國民航出版社，2008.

[2]國際民用航空組織.《國際民用航空公約》附件14《機場》[S].7版.2013.

[3]中國民用航空局.民用機場飛行區(qū)技術標準：MH 5001—2013[S].北京：民航出版社，2013.

[4]國際民航組織.航空器運行：第二卷 目視和儀表飛行程序設計[Z].6版.北京：國際民用航空組織，2014.

[5]楊姝，李俊龍，周心陽.基于飛行程序的機場凈空保護分析[J].民航學報，2017（1）：31-35.