机场跑道临时关闭警示装置光度学特性研究

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1、硕士学位论文机场跑道临时关闭警示装置光度学特性研究研究生姓名：李琪导师姓名：侯启真副教授2016年4月20日分类号：TP29密级：公开UDC：621.3学号：1302088中国民航大学硕士学位论文机场跑道临时关闭警示装置光度学特性研究研究生姓名：李琪导师姓名：侯启真副教授申请学位类别：工程硕士专业学位学科专业名称：控制工程所在院系：电子信息与自动化学院论文答辩日期：2016年4月23日2016年4月20日ResearchonPhotometricCharacteristicsofLightedVisualAidtoIndicateTemporaryRu

2、nwayClosureADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLiQiSupervisedbyProf.HOUQi-zhenCollegeofElectronicInformationandAutomationCivilAviationUniversityofChinaApril，2016摘要当代机场规模不断扩大、跑道数量不断增加，机场跑道临时关闭警示装置为保障机场的安全运行，防止飞行员降错跑道发挥着

3、日益重要的作用。跑道关闭警示装置的光度学特性是影响该装置能否有效起到警示飞行员作用的重要因素。目前，跑道关闭警示装置灯光构型、颜色尚未统一，其可见性与跑道视程RVR的关系也没有具体数据作为参考。这严重影响了飞行员的判断，带来安全隐患。因此，为保障机场的运行安全，急需量化该装置警示作用的可靠性并给出一个最优尺寸、颜色选择的参考数据。针对上述问题，本文给出了实际的解决方案。首先，研究了人眼视觉的特征，分析了光强、颜色及对比度对人眼视觉的影响，给出了确定跑道关闭警示装置光度学特性的视觉依据。然后，为使跑道关闭警示装置的可见性计算结果更具有实际的参考价值，以主

4、要影响RVR的雾为研究对象，利用球形粒子的Mie散射定律研究了平流雾和辐射雾的衰减系数与大气能见度的关系，利用与波长相关的大气光学厚度修正了阿劳德公式和柯西米德公式。采用绝对阈值法建立了RVR与大气能见度和大气衰减系数的关系，为研究跑道关闭警示装置的可见性与RVR的关系提供了数据依据。其次，针对跑道关闭警示装置尺寸及灯光构型、光强、颜色对其可辨识性和可见性的影响，结合人眼动态分辨角及飞机安全复飞距离给出了符合可辨识要求的尺寸及光强分布，提出了用虚拟点计算装置发光强度的方法，利用绝对阈值法结合修正公式推出了红、黄、白三种跑道关闭警示装置可见距离与RVR参

5、考关系，并给出了最优的光源光强、颜色建议，为跑道关闭警示装置的设计提供了理论依据。最后，通过易于实验的跑道关闭警示装置等比例缩小模型，设计了测试实验，并验证了虚拟点计算光强方法的正确性，证实了跑道关闭警示装置尺寸、灯具布局以及颜色设计的合理性。关键词：跑道关闭装置；人眼视觉；绝对阈值法；消光系数IAbstractWiththeexpendingofcontemporaryaerodromeandtheincreasingnumberofrunways,lightedvisualaidtoindicatetemporaryrunwayclosurepla

6、ysanincreasinglyimportantroleinguaranteeingtheairportsecurityandpreventingthepilotdownthewrongtrack.Photometriccharacteristicsoflightedvisualaidaretheimportantfactorstoinfluencethatifthedevicecouldeffectivewarningpilots.Atpresent,thelightedvisualaid’slightconfigurationandcolorha

7、ven’tbeenunifiedandtherelationshipbetweenitsvisibilityandRVR(RunwayVisualRange)hasnospecificdataasareference.Itseriouslyaffectedthepilot'sjudgment,maybringsafetyaccidents.Therefore,inordertoensurethesafeoftheaerodromeoperation,itisdefinitelyneedtoquantifythereliabilityofthedevic

8、ewarningroleandgivethereferencedataforoptimal,s