运规冷知识-雷达进近

教育   2025-01-14 19:00   广东  

CCAR-121部运行规范有个C0007条款,用于批准公司的各类进近方式,大部分进近方式我们都耳熟能详,但其中有几个用雷达实施进近的方式,国内很少见,所以大家会觉得陌生。通常公司的运规上会删除这些方式,不过飞国际班的会需要一两个。但凡写进C0007的,都需要训练大纲,如果你公司全都写进去了,意味着很可能压根没有训练大纲。

以上是C0007的原始内容,可以看到涉及雷达进近的方式有很多,包括ASR、PAR、PRM、TLS以及各种组合,这些都是神马?


PAR
PAR全称Precision approach radars,中文精密进近雷达,在仪表进近的时候,不需要飞机具备进近设备,而是由题图所示的雷达来探测飞机位置高度,然后由管制员观察平面图和垂直剖视图(见下图),并将飞机位置和高度与所需的位置和高度进行比较,并在短时间内向机组人员提供反馈。

它的特点就是管制员一直在话痨,飞行员听清楚指令就好。如果飞冲绳那霸机场,有机会体验PAR。


为什么有ILS不用非要用PAR呢?因为ILS很容易吸引导弹精准轰炸,所以军方更喜欢PAR,能用到PAR的一般都是军民合用机场。

ASR/SRA/SRE
PAR相当于ILS的话,ASR就相当于LOC/DME,只有水平引导,没有垂直引导,但是管制员会在每海里处通报位置,飞行员可以据此掌握位置并估算高距比。

ASR:A Surveillance Approach;
SRA:Surveillance Radar Approach;
SRE:surveillance radar element 。
这些词都很古老,起源于欧美不同的语言习惯,意思都一样,而且近乎绝迹。科隆有一个SRE,有兴趣可以看下:


TLS
TLS全Transponder landing system,中文应答机着陆系统,但飞行员可以理解它为“虚拟盲降”。
TLS需要飞机具备应答机和ILS系统,在地面则部署三个天线阵,代替盲降系统的航向台和下滑台,天线阵的作用是高频刷新应答机来获取飞机位置,然后向指定飞机发射虚拟的LOC、GS信号,飞行员的使用感受和普通ILS无二。
盲降的航向台、下滑台是固定安装在跑道端外和侧方的,最近的务安空难就是飞机撞上了航向台基座。TLS的天线阵是三点定位原理,所以安装地点可以灵活,甚至可以车载,适合在条件困难的地方使用,例如极地、斜坡等。还能实现RNP、GLS的曲线进近,而不需要卫星,这些特点当然也适合战时应用,军方很感兴趣,PAR+TLS联合应用的,非军方莫属。
对管制员来讲,一个特别的地方是要一次指定一架飞机使用虚拟盲降信号,最多可以同时指定4架。



ARA
ARA全称Airborne radar approach,中文机载进近雷达,这很罕见,C0007上甚至没提及。ARA时安装在进场飞机上的雷达被用作进场的主要导航手段。它主要用于海上石油平台和选定的军事基地。为了提高雷达的能见度,通常会在跑道旁安装雷达反射器。


PRM
PRM全称Precision runway monitor,中文精密跑道监视雷达,它不是进近方式,而是平行跑道进近的辅助工具,因此C0007没有单独的PRM,都是和其他方式组合。
要说明白PRM,要先从平行跑道同时进近说起:

对于雷达引导下的进近,尖峰时刻前后机最小间隔是3海里,特批可以到2.5,目视的话也可以小于3海里,这是基于安全的最大效率。

对于平行跑道,如果跑道间距足够远,则可以各飞各的,互不影响,即便是齐头并进也行,称为独立平行进近。

而如果跑道间距太近,则需要把飞机纵向错开一些,称为斜距,确保两机的安全距离。这种飞行方式称为相关平行进近。
根据ICAO的规定,跑道间距最小到915米(3000英尺),最大到3700米(2海里),可以实施相关平行进近,间距越大,纵向间隔越小,2海里时为0,等同于独立平行。

间距超2海里的平行跑道很少见,又想搞独立平行进近提升容量,怎么办呢?在跑道之间加一个非侵入区(NTZ)作为硬隔离,万一飞机误入,立即指挥它飞离NTZ,专用词汇“Breakouts有这个应急措施,间距不足2海里的跑道就可以独立平行进近。
但是有个问题,我们在五边建立盲降的时候,管制会说“雷达服务终止,联系塔台再见了”,原因是机场塔台不能雷达引导,只能程序指挥,这意味着塔台管制员无权用航向指挥飞机,只指挥复飞的话飞机又可能进一步深入NTZ,不能实现Breakouts怎么办?
解决办法是,进近管制员假装和你说再见,然后派个人盯着你,直到落地或复飞,万一你侵入NTZ了,进近的这个管制员会拿话筒指挥你飞一个航向Breakouts。前面不是说再见了吗?嗯,他这个话筒可以超控塔台...
另外一个问题,就是二次雷达的刷新率,进近管制员使用的是终端区雷达,刷新率5秒一次,跑道间距1310米(4300英尺)以下就不够用了,因为事情发生得太快,等5秒太久,于是在这个间距以下的监视雷达需要更快的刷新率,要专门定制;那个盯着你的管制员甚至会有一个专用频率,不鸣则已,一鸣惊人。

所以,4300ft(1310米)是一个关键门槛,跑道间距在此以下,需要特别的雷达,还可能需要特别的人、特别的频率;在此以上,相关要求可以免除或者简化。各国都可能批准1310米以下的近距跑道独立平行运行,只不过美国和澳洲称其为PRM,而且可以低至760米而不是1310米,他们的雷达也配的是1秒刷新率,优于2.5秒。
现在公布实施了PRM的机场包括:美国,底特律KDTW,6条跑道中的04L/04R,间距910米;亚特兰大KATL,5条跑道中的09R/10,间距1280米;加哥KORD,8条跑道中的10C/10R,间距950米;澳大利亚,悉尼YSSY,3条跑道中的34L/34R,间距1040米。
还有一个特别的,旧金山KSFO,28L/28R跑道,间距只有230米,还不到FAA最低标准760米的三分之一,居然也有PRM程序,这是怎么回事?

我们知道,单跑道落地,尖峰时刻最大可接受容量是30架次,间距这么小的双跑道只能算单跑道,国内的话容量顶多30。加州有句古话,“人有多大胆,地有多大产”,所以当地人民要求双跑道实现60架次,至于间距,反正改不了。怎么办呢?首先是目视进近,对跑道间距不敏感,天气好的时候确实可以实现60架次;有云的时候,则在短五边实施云下目视,长五边云中无法目视,通过偏置航道来加宽航迹间距而不是跑道间距,然后设置NTZ并实施PRM,这就实现了60架次的能力,条件是云高600米以上。

注意缩写SOIA在这里和在ICAO的SOIR不要搞混,DOC9643是说 Simultaneous Operations on Parallel or Near-Parallel Instrument Runways,缩写SOIR,中文平行或近似平行仪表跑道同时运行,内容一本书;旧金山的SOIA是Simultaneous Offset Instrument Approach,同时偏置仪表进近,内容一张纸
另外,ICAO的方案其实兼容性很高,3400英尺(1035米)间距以下不设独立平行进近,但允许缔约国设立更低标准;监视允许SSR模式,也允许MLAT、ADS-B监视模式,花样多;3400-4300之间要求2.5″刷新率雷达,专职管制员;4300以上只需要终端区雷达......总体要求层层递减,直到12000英尺。
美澳则较为激进,其技术也牛,雷达刷新率可以做到1″,间距也降低至2500英尺,实施PRM;4300以上则可以使用一般终端区雷达,9000以上啥都不要求了。
国内在2023年修订了CCAR-98部,正在进步。
PRM技术的关键是1秒刷新监视技术,其实国内的5G-A技术发展非常成熟,成本低精度高,而且是主动监视技术,呼唤华为们、移动们来关注下,能不能搞个跨界替代。

小结:空管的使命之一是提升空域使用效率(93部第七、八条),而根据环境变化、技术进步而采取各种灵活措施,是提升效率的关键,国际上有太多方案值得我们学习借鉴。当然也不能在历史的垃圾堆里翻检,该扔的要扔,例如本篇的大部分内容。

simpler is safer
越简单,越安全


深入了解民航,请进入下列链接:

运规冷知识之C0035

121冷知识:客舱臭氧浓度

进近的解构

尾流为什么不常听说

PBN拐弯

徒手画风螺旋线

极简NPA




本公众号已经武装了AI功能,如果它说“继续”,或者说“你有其他命令正在执行中,请稍后输入”,请输入“继续”即可。


3系飞行员
关注我,了解更多空客理论知识!