浅谈背景光亮度和灯光等级对RVR的影响

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2019年10月28日 08:38

科鲁兹灯光升级 提升亮度安全 和美观

贾军强

摘 要:低能见度为影响航空器起降的重要因素之一。RVR是为飞行员、空中交通管制员以及其他部门提供的跑道能见度,为空中交通管制员指挥飞机起降以及飞行员进行目视飞行提供可靠的能见度依据。在不同的背景光条件或者灯光等级下,RVR值都会受到影响。在低能见度情况下,如何通过背景光或者灯光等级的改变,来判断RVR值的变化,为飞机的起降和机场的运行提供判断依据。

关键词:能见度 RVR 飞行 背景光 灯光等级

中图分类号:V35 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)11(b)-0252-02

1 RVR的概念

RVR:跑道视程,指在跑道中线的航空器上的飞行员能看到跑道面上的标志或跑道边界灯或中线灯的距离。

在《跑道视程使用规则》中明确指出,塔台管制员和气象部门使用和发布RVR情况的规定。在低能见的条件下,管制员和飞行员采用RVR值,如果使用RVR值低于机场运行最低标准时,通常是不允许进行起降活动的。则RVR的标准直接关系到机场的起降标准和运行保障能力。

2 影响RVR的因素

从RVR的定义不难看出,影响RVR的因素有飞行员的视力、目标物的属性、背景情况以及透射率。

能见度的定义:白天,正常人的视力在地平线附近的天空背景下,能看到合适的黑色目标物的最大水平距离。在夜晚,无光的背景下,能够看到和辨认出光强为1000cd的灯光的最远距离。

气象光学能见度MOR定义指出:色温为2700K的白炽灯发出的平行光辐射通量,经过大气削减,衰弱至初始值得5%所通过的路径长度。其中5%对应的就是人的视觉对比阀值,普通人的对比阀值在3%左右,作为视力好的飞行员而言,他们的视觉对比阀值能到达1%,所以在计算RVR时,采用5%的对比阀值是绝对能代表实际情况飞行员的视力能力的。

在RVR的定义中,目标物的属性包括标志物的颜色和形状、边灯或中线灯的颜色和强度。一般而言,机场灯光等级设置值为:1%、3%、10%、30%、100%。一般默认值为10%,即为三级灯光强度。

作为飞行员判断RVR的背景条件是跑道,所以影响RVR计算的背景条件因素是环境光(见表1)。

大气透射率是计算RVR的核心数据,大气透射率的测量可以通过透射方法和散射方法进行测量。大气透射仪就是采用透射方法,测量一定长度光通道的大气透射率。前向散射仪则通过测量一个采样空间的散射率,反演出大气透射率的。

3 不同背景光对RVR的影响

从图1中可以看出,在夜晚(即BL=15cd/m2)的情况下,RVR值大于MOR值,且在能见度低的情况下,RVR值与MOR值相关性要强一些。在傍晚或者清晨(即BL=180cd/m2)的情况下,RVR值仍大于MOR值,且在能见度低的情况下,RVR值与MOR值的相关性要强一些,与夜晚的情况相比,傍晚的能见度低的条件要宽一些。而在白天(即BL=2500cd/m2)的情况下,RVR值与MOR值几乎相等。

从背景光对RVR的影响情况来看,与观测员观测能见度的情况也基本相符。白天,当大气透明度稳定时,无论在飞行员所在的跑道,还是在观测员所在观测地点,所观测到的能见度都是一样的。所以,白天的RVR等于MOR。而在晚上,大气透明度是表示能见度的客观因素。观测员或者飞行员是观测能见度的主观因素。所以在漆黑的晚上,气象光学能见度(MOR)要大于人观测的能见度,RVR的值是通过采用MOR值结合对计算有正向激励的背景光以及灯光级数计算得出的。所以晚上RVR值要大于MOR值。

4 不同灯光等级对RVR的影响

一般而言,机场灯光等级设置值为:1%、3%、10%、30%、100%。一般默认值为10%,即为三级灯光强度。在实际运行中,塔台管制员会根据实际能见度、飞行员需求、节能等因素考虑选择灯光等级。在高能见度的情况下,为了避免强光影响飞行员的视线,选择低级别的灯光等级,在夜晚需要提高目标物的可视性,方便飞行员目视飞行,需要调到高一级别的灯光等级,同时灯光等级为100%的即为机场能够提供的最高灯光等级情况,这种情况下的RVR值,也就是机场当前天气条件下能给机组提供的最好的RVR值。大多数的情况下,机场的灯光等级设置为10%的级数,RVR的计算则按10%的灯光级数进行,而在一些情况下,灯光级数可以打到更低,但是RVR的计算仍按10%的计算。在机场气象部门报告RVR中,既要报告当前条件下的RVR(以实际灯光等级计算的RVR值)和最强灯光等级的RVR(以100%灯光等级参与计算的RVR值),当实际灯光正是100%灯光强度时,两者数值一致。

5 RVR的計算原理

RVR计算的理论依据是柯什密德定律(Koschmieders Law)和阿拉德定律(Allards Law),前者主要是通过计算消光系数计算气象光学能见度(MOR)的,后者则是根据人眼所能看见物体的照度必须大于照度视阈,照度视阈与背景光有关,从而来估算RVR的。所以前者用于白天计算RVR,后者用于夜晚和傍晚计算RVR。

6 结论

低能见度是影响飞行的重要气象因素之一,因此,对于计算RVR,了解背景光强度的变化以及灯光等级的变化,对于判断机场当前的RVR值、RVR值变化以及当前能提供最大的RVR值的能力起到很重要的作用,对机场的运行提高保障能力也起到至关重要的作用。

参考文献

[1] Meteorological Calculation[M].Scientific American,2005.

[2] M210283em-A.Background Luminace Sensor LM21 USER'S GUIDE[M].Finland:Vaisala,2002.endprint

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文章 能见度 灯光
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