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1、近距平行跑道配对进近方法及应用前景研究NO.20,2011现代商贸工业ModernBusinessTradeIndustry2011年第2O期近距平行跑道配对进近方法及应用前景研究丁磊(民航华北空管局终端管制中心进近管制室,北京101300)摘要:研究了目前国际上使用的近距平行跑道配对进近的方法,分析了其优缺点,并且阐述了近距平行跑道配对进近方法在国内的应用前景.关键词:机场运行;环保高效;首都机场四五跑道;平行跑道;进近方法;冲突规避;近距跑道中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:1672—3198
2、(2011)2O一0293—02据国际民航组织(ICA0)预计,未来3O年内世界航空运输量将以每年8的速率递增,亚洲地区的增长速率将更加迅猛.面对航空运输业的快速发展,世界各国的主要大型国际机场将面I临严重的饱和问题,这就会导致空中交通拥挤,延误增多和机场以及航空公司营运成本的大幅度增加.为了满足空中交通不断增长的需要,如何有效地提高空中交通容量是世界民航空管界面临的当务之急,也是当前国际民用航空学术界的研究热点.国际民航实施缩小垂直间隔后,可用高度层数量增加,相应空域容量也增加了.但空域容量增加后,终
3、端区的容量没有得到相应的增加,这仍然是影响整个空域容量的瓶颈.在世界各地每个大型枢纽机场建多条平行跑道以满足不断增长的终端区容量需求则受到经济,政治,环境等因素的限制,并不现实.近距跑道是相关平行跑道中的一种组合方式,它来源于英语的closelyspacedparallelrunway一词.依据FAA的规定,当两条平行跑道中心线之间的距离小于2500英尺,其中一条跑道用于起飞,另一条跑道用于降落,起飞与降落之间建立相关的安全间隔,实施这种运行方式的平行跑道称之为相关平行近距跑道,简称近距跑道.作为双跑道
4、运行模式中的特例——近距跑道技术,由于占用土地面积小,提高航班容量效果显着,相对于投资成本所产生的效率较高,因此被国外许多机场优先采用.如英国伦敦希斯罗机场(LHR),法国巴黎戴高乐机场(CDG),德国法兰克福机场(FRA)和荷兰阿姆斯特丹斯希普霍尔机场(SPL)都采用了近距跑道建设方案,以增加跑道容量.美国使用近距跑道更加广泛,如AtlandAirport(ATL),MiamiAirport(MIA)和SanFrancicoAirpot(SFO),都拥有近距跑道,像AtlandAirport(ATL)
5、,共有五条跑道,其中两组是相互平行的近距平行跑道,还有一条是远距跑道.本文通过研究目前国际上使用的近距平行跑道配对进近的方法,并分析其优缺点,进而阐述了近距平行跑道配对进近在方法国内的应用前景.目视气象条件(VMC)下的近距平行跑道通常采用目视飞行规则(VFR)同时平行运行.但是,如果是在仪表气象条件(IMC)下,则必须遵循仪表飞行规则(IFR).通常情况下,当平行跑道间距小于3000英尺时,则不允许同时使用平行跑道.当无法采用目视进近时,近距平行跑道的运行效率将大大降低.例如旧金山机场的28L和28R
6、两条跑道间距750米.在仪表飞行条件下,一次进近只能使用其中一条跑道,运行效率为每小时3O着陆架次.如果采用目视进近,跑道的运行效率可以提高至每小时6O着陆架次,因此可以改善由于运行效率低所造成的大量航班延误的现状.1配对进近方式JonathanHammer提出了配对进近的思想,即如果前机在进近,那么后机可以在距离前机一定间隔的情况下进近.通过研究发现,当以一定的角度进近时,可以有效避免尾流和冲突.配对进近程序中几乎所有的元素,从管制程序到飞行程序,都跟现在使用的不同.空管员指示两机配对进近,它们的初始
7、水平距离大约1.85km,垂直间隔为305m.在各自建立航向道后,就可以让两机配对进近.此时,尾机就要运用自动系统和仪表显示来使两机的间隔限定在某一个确定值范围内,同时,自动系统运用速度(从ADS—B获得)来协助飞行员维持要求的间隔.经过最后进近定位点后,两机就不需要再确定纵向间隔,可以各自独立进近了.要注意的是,前机与尾机之间必须具有IFR规定的间隔.配对进近过程中,尾机要注意两个问题:(1)因为考虑到如果前机闯入,尾机必须有足够的距离执行避让机动,所以尾机必须和前机之间拉开足够的距离;(2)侧向风限
8、制了尾机离前机的最远距离,同时为了躲开前机尾流的影响,尾机必须离前机足够近.综上所述,以下四个限制要素是设计程序必须要注意的,分别是系统误差(TSE),尾流避让的要求,冲突避让要求,压缩影响.限于篇幅,以下简要探讨冲突避让的影响.2冲突避让的影响分析谈到避让冲突的影响,必须要考虑两机之间的最小允许纵向间隔.避让尾流的影响可以确定最大允许纵向间隔,但并不是说后机可以无限制地接近前机.通过MonteCarlo仿真实验得到的实验结果分为两种情况:
