机场附件十四面障碍物自动化评估思路

黄哲伟



机场附件十四面障碍物自动化评估思路

黄哲伟

（中国民用航空中南地区空中交通管理局，广东 广州 510080）

在机场周边，常会新树立一个障碍物，而此物可能对飞机运行存在影响，我们会最先考虑其是否超出了附件十四面，传统的评估方式为根据机场跑道、障碍物信息需要通过画图再经过复杂的计算判断其是否超高，由于附件十四面几何线性关系较为规律，可以尝试编写多重判断代码，利用自动化方式来判断障碍物是否超高。

附件十四面；障碍物；超高；自动化评估

1 自动化评估障碍物具体思路

运用代码语句实现自动化评估障碍物的具体思路如下。

应当根据所提供的障碍物位置信息判断其具体位于跑道哪个位置，如果所提供的位置信息是以相对于机场基准点ARP & MAG/DIS形式的，则应当根据跑道本身磁航向及长度来判别其位于跑道哪个方位，将障碍物的相对位置转化为基于跑道方向的坐标。此处假设跑道磁航向为，障碍物相对于跑道基准点的磁航向为，距离为，定义为跑道磁航向与障碍物磁航向差值的绝对值，则此障碍物的，值便为：C=|－|；=*cos（）；=* sin（）.

其次，在得到障碍物的位置后，接着应当判断此障碍物是否位于附件十四面内，如果障碍物位于附件十四面内，则应当继续判断其位于具体哪个面中。此时我们可以将附件十四面按照轴分解成几部分，如图1所示。

图1 分解图

根据所提供的跑道长度信息（假设Dr=runway distance），我们可以将每条分界线的跑道方向横坐标都算出来（后续的值都是相对于跑道中心点的值，以进近起飞方向为正，反之为负）：

|X0| = 0.5*DR+60+15 000 ‘进近三面边界

|X8|= 0.5*DR+60+15 000 ‘起飞爬升面边界

在得到横坐标的范围后，我们可以清晰看到如果障碍物横坐标X＜X0或者X＞X8，则障碍物的横坐标就超出了附件十四面的范围，可以判断出不在附件十四面范围内，而对于位于X0～X8之间的障碍物我们则再进行下一步判断，进一步分析其方向纵坐标是否位于保护面范围内，即将障碍物所在位置处的值与保护区值两者作比较。

如果障碍物横坐标位于X1～X2之间，此区间范围内为进近面及锥形面，其纵向坐标应当分为三种情况：位于锥形面外；位于锥形面内进近面外；位于进近面内；对于锥形面其纵向坐标的算法可以利用勾股定理求得，在此我们将1定义为锥形面纵向边界值，同理2定义为进近面纵向边界值，分别为：

所以对于位于X1～X2之间的障碍物我们便可以进一步加入代码判断其值与1及2的大小来判断其是否位于保护区及位于哪个保护区内。

最后，我们在判断出障碍物的水平位置是否位于附件十四面中后，我们应当再判断其高度是否超出所在位置的保护面高，此处假设障碍物的场压高为，单位为m，如果没有提供障碍物场压高，则可以由障碍物的海拔高减去跑道入口海拔高求得。

在经过坐标及坐标的两维判断后，我们再进行高度的第三维判断，又例如障碍物O，我们经过及的双重判断后得到障碍物位于内水平面中。

选取关键代码：（假设2为内水平面边界，3为锥型面边界）

IF X >= X4 AND X< X5 THEN [第一维判断]

IF |Y| > YP3 AND |Y| <= YP2 THEN [第二维判断]

IF H > 45 THEN [第三维判断]

RESULT = “障碍物位于内水平面中且超出内水平面‘[H-45]’ ”

ELSEIF H <= 45 THEN

RESULT = “障碍物位于内水平面中但未超高”

通过三次叠加的判断，我们最终可以得出障碍物是否超出附件十四面的最终结论。

综上所述，此程序的思路分为三步：①根据所提供的机场跑道及障碍物信息，利用几何关系，得到障碍物相对于跑道方向的、轴向的坐标。②根据障碍物的值、值判断障碍物位于附件十四面的具体哪个面中。③根据障碍物高度与附件十四面在其所在位置处的高度，判断其是否超高。对于其他具备线性规律的保护面，比如起飞航径区、无障碍物区、VSS面，我们都可以通过此方法进行评估，只要根据其位置、扩张角、上斜梯度等属性对算法进行相应更改便可。

2 障碍物评估

程序界面主要分成四个板块：跑道信息录入、障碍物信息录入、评估类型选择、评估结果，根据输入的信息及选择的评估类型程序便可自动进行评估，并将评估结果输出至结果栏中（由于进近面及起飞爬升面根据其所使用的跑道有方向上的区分，所以评估时应当录入其跑道号以作区分）。

以下是武汉机场曾经发布的障碍物通告：（C1770/15 NOTAMNA）ZHWH B）1505261605 C）1511300100E）；新增超高障碍物：吴胜周湾联通塔；位置：相对机场基准点磁方位44.38°，距离5 586.04 m，海拔高度83.58 m，位于RWY04起飞爬升面，超出面高16.42 m。

根据通告中给出障碍物信息及所在面，通过程序对这些障碍物进行验证将跑道及障碍物信息输入到信息输入框中，选择要评估的类型，此处我们选择附件十四面，武汉机场原04号跑道长为3 400 m，净空道长为70 m，跑道入口高度为28.9 m，磁航向046°，障碍物信息如通告所述，将上述信息输入至程序中，点击评估，我们可以得到如图2所示的评估结果。可以看到，在我们将跑道信息、障碍物信息输入，选择附件十四面评估类型后，点击评估，得出的结果为超出起飞爬升面，并且超高16.418 m，与通告中的结论大致一致。

图2 评估结果

3 结束语

在平常的工作中，当一个障碍物竖立起来，如果刚好在机场周边，情报部门在接收到这种信息后，应当对其进行评估，此时可能需要用到CAD画图、计算、再叠加底图等步骤来完成，根据各个面的属性还得进一步分析，使用此程序我们则可以简单输入数据后直接得出结论，能较好辅助日常的障碍物评估工作。

对于障碍物是否超出附件十四面、起飞航径区、无障碍物区、VSS面可以进行较为快速的初步评估，辅助机场净空保障部门判断障碍物是否超高，以及辅助航行情报部门判断障碍物是否应当发布通告通知航空运行各单位。

2095－6835（2019）07－0076－02

V351

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.07.076

黄哲伟（1992—），男，江西南丰人，本科，助理工程师，研究方向为民用航空航空情报飞行程序。

〔编辑：严丽琴〕