专家解读：A-SMGCS环境下跟随绿灯引导功能建设方案
专家解读：A-SMGCS环境下跟随绿灯引导功能建设方案
近年来，随着民航机场地面管理的复杂性日益增加，高级场面活动引导与控制系统（A-SMGCS）扮演着至关重要的角色。该系统通过提供精确的跑道、滑行道及停机位信息，确保飞机安全高效地完成地面运动。其中，跟随绿灯引导功能是A-SMGCS系统的核心之一，它通过绿色信号指示飞机沿着预定路径滑行，大大提升了地面交通管理的效率和安全性。
A-SMGCS IV级跟随绿灯引导功能的意义
中国民航技术装备有限责任公司副总经理陶威良表示，A-SMGCS IV级跟随绿灯引导功能的实现，对于提升我国机场地面交通管理水平具有重要意义。
首先，该功能能够提高机场地面交通的安全性。通过精确的定位和控制技术，飞机能够准确跟随绿灯路径滑行，避免与其他飞机或地面车辆发生碰撞。这将大大减少事故发生的可能性，保障乘客和机组人员的生命安全。
其次，该功能能够提高机场地面交通的效率。通过自动优化飞机的滑行路径，减少飞机在地面上的等待时间，从而提高航班的准点率和机场的运行效率。这将为机场和航空公司节省成本，提高竞争力，同时也能提升乘客的出行体验。
此外，A-SMGCS IV级跟随绿灯引导功能还能够减少对地面人员的依赖。传统的地面交通管理需要大量的人力进行指挥和调度，而该功能通过自动化点亮飞机前方绿灯的方式实现飞机的引导，减少了人为错误的可能性，降低了人力成本。
最后，该功能的实现还将推动我国机场地面交通管理的现代化进程。随着科技的发展，机场地面交通管理也需要不断更新换代，采用先进的技术和设备来提高管理水平。A-SMGCS IV级跟随绿灯引导功能的实现将为我国机场地面交通管理树立新的标杆，推动整个行业的发展。
以北京大兴国际机场实际应用为例：助航灯光监控系统对北京大兴国际机场近20000盏灯（4000个灯光段）实现了监控。灯光引导段是引导航空器滑行的最小可控单元。采用灯光引导后，航空器滑行速度显著提高，滑行时间大幅减少，增加了道面运力；滑行燃油消耗也大幅减少，从而节省航空器的燃油费；根据相关统计，航空器滑行燃油消耗减少约20%，滑行时间减少约20%，基本杜绝滑错路线以及由此造成的跑道入侵、飞机剐蹭事件的发生。
技术难点与解决方案
中国民航技术装备有限责任公司助航灯光解决方案专家周礼晶指出，A-SMGCS IV级跟随绿灯引导功能建设的系统配置存在以下技术难点：
- 执行灯光控制功能的单灯监控系统对灯具的控制和监视速度。根据ICAO 9830标准规范，要求灯光控制和响应速度应能大于飞机的滑行速度（55km/h）。而由于飞行区现场条件的限制，单灯监控系统发展了40多年来，目前稳定可靠的灯光回路通信技术是电力线载波通信技术，但在机场灯光回路上的载波通信存在以下技术难点：
- 在同一灯光回路中的灯采用的是同一电力线进行通信，它们间的通信只能是串行的，而一条回路最多可以有600个光源，相当于600个设备只能串行进行通信。
- 机场灯光回路的回路长度很长，可以达到15公里以上，其间还串有好几百个隔离变压器。而长电缆和隔离变压器都对载波信号有很强的衰减作用，造成载波的通信质量下降，影响单灯监控系统的稳定和通信速度。
- 由于单灯载波通信在灯光回路上进行，作为灯光回路供电设备的调光器也会对载波信号造成影响。特别是传统的可控硅调光器，其产生的高次谐波会对单灯监控系统的信号造成严重干扰，从而影响系统性能。
- 助航灯光监控系统配套设备的性能支撑。传统的助航灯光监控系统的监控对象仅为调光器等少量设备，监控对象在几百个至上千个。而灯光引导要求助航灯光监控系统对好几万个监控对象进行监控，对其信息传输、信息处理的要求比传统助航灯光监控系统高出2个数量级，从而对助航灯光监控系统的硬件选型和软件架构都提出了很高的要求。
为了确保单灯监控系统的性能满足要求，在工程建设时需要尽量选择对单灯监控系统性能友好和相互兼容的设备。目前助航灯光设备供应商众多，产品性能参差不齐，设备之间存在一定的兼容性和协调性问题。工程总承包商在采购过程中，由于缺乏对设备性能差异的准确判断，难以确保所选设备在集成后能够无缝协作，从而带来潜在的兼容性风险。因此在助航灯光相关设备选型时，需要更加注重单灯监控系统厂商的意见，也可以采用以单灯监控设备为主的助航灯光产品总包的形式进行招标，从而在招标阶段就由设备总包供应商统筹解决设备的兼容性问题。
升级方案与挑战
中国民航技术装备有限责任公司助航灯光解决方案专家曾志明表示，目前尚未实现A-SMGCS IV级跟随绿灯引导功能的在用跑道可以升级至A-SMGCS IV级跟随绿灯引导功能，主要需要开展以下工作：
- 老跑道改造升级跟随绿灯功能需要更新较多设备，如：
- 滑行道中线灯需要更换为双向可控的灯具
- 隔离变压器需要按新的灯具、单灯监控器及二次线的长度重新计算功率，并更换为低漏感隔变
- 调光器需要根据负载重新计算容量，并尽可能更换为可控硅调光器
- 加装单灯监控系统
- 改造现有助航灯光监控系统，集成新的单灯监控系统，并和A-SMGCS系统进行接口和集成
- 部分区域需要增加停止排灯
- 在施工上，对于老跑道来说，以上设备的更新基本属于不停航施工，施工难度大，待协调的事项多，在设计上需要尽量减少可能的施工范围。
在升级过程中，最大的挑战是施工的挑战，特别是在跑滑区域的涉及道面的施工，在老跑道改造中肯定是关键难点。以上改造工作内容中，主要有2项涉及道面施工：
- 将灯具换成双向控制的类型后，灯具有2个单独控制的光源，需要有2对二次线对其进行控制，而原有的单控灯具仅有1对二次线，需要增加1对二次线。由于老跑道区域线管一般较为老化，无法再穿入1对二次线，需要切割道面重新铺管穿线，造成施工量大量增加。
- 部分区域增加的停止排灯也需要对道面挖孔、切割、装灯、铺管，施工难度很大。
要解决如上施工挑战，对于滑行道中线灯增加1对二次线的问题，可以采用带单灯监控模块的智控灯具。该灯具将单灯监控模块集成进了灯具，可以对灯具内部的两个单灯光源进行监控。同时外部只需要1对二次线进行供电，从而不再需要切割道面和铺管穿线的施工，将施工量减少为只需要更换灯具就行。目前，市场上这种集成单灯监控功能的智能控制灯具已经至少有3家制造商具有民航许可证，可以进行正常招投标采购。
对于增加停止排灯的问题，一种可能的解决方案是采用可变色的滑行道中线灯。目前部分制造商研发出了可变色的智控灯具产品，比如中国民航技术装备有限责任公司自主研发的智控变色灯具，它是智控灯具的升级版本，内部具有不同颜色的光源，可以通过单灯控制指令来切换颜色，从而在飞机需要停止时，将飞机前方的若干滑行道中线灯显示为红色，提示飞行员停止飞机。这种模式的好处在于可以不再新增专门的停止排灯，而是采用了滑行道中线灯亮红色来替代停止排灯的功能。它不仅适用于老跑道改造，也可用于新建跑道的建设中。
产品应用情况与优势
中国民航技术装备有限责任公司泊位引导解决方案专家汤冬谊介绍，该公司研发的泊位引导系统已分别安装在大兴机场的除冰机位、首都机场的除冰机位、兰州机场二号航站楼的引导机位，另外兰州机场三期工程的80套泊位也是采用该产品。其中，兰州机场二号航站楼目前在用的两套泊位系统已经运行了一年多，合计完成大于6000架次的引导程序，识别成功率100%，效果相当好。兰州机场三期工程的80套也在上个月全部完成了立杆安装和上电步行测试工作。
这款产品的优势非常明显。其一，核心技术全部是中国民航技术装备有限责任公司自主研发的，从计算的模型、软件的算法，以及所有的代码实现，全部掌握在公司自己手中，不依赖任何第三方。其二，可支持定制化服务，针对用户的需求能够实现产品及技术的快速更新迭代，随时满足用户对产品的需求，便利的保障服务优势明显。另外一个特点也是优势是，这款产品功能强大，既可以作为普通泊位引导，安装在候机楼近机位做常规的停靠引导；也可以作为除冰泊位引导，安装在侧面做除冰停靠引导。
本文原文来自360doc.com。