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第四节 进场保护区的绘制

时间:2022-12-27 21:33:07浏览次数:66  
标签:保护区 半宽 进场 第四节 航路 转弯 绘制

飞行程序设计软件实践

一、传统进场保护区的绘制

传统进场保护区绘制和评估的方式相对简单,困难的地方在于不同的规范对航路的宽度要求是不一样的。

按照飞程序设计规范(DOC8168),在IAF点46km之外的进场航线,应使用航路准则。DOC8168规范中对VOR、NDB航路的画法有相对明确的规定,对于无引的航路,按照15°进行扩张。

VOR、NDB航路分为简化画法和精确画法两种。

简单化画法的特点是无论VOR还是NDB航路初始宽度均按照10nm来考虑,分为主区和缓冲区,缓冲区的超障余度(MOC)是主区的一半。航段长度超过一定距离之后,航路宽度还需要再扩张。

在精确画法中,VOR航路的初始半宽为8nm,NDB航路的初始半宽为10nm。航路分为主区和副区,副区的超障余度是从主区的MOC逐渐递减到零。

根据我国的《飞行基本规则》航路的宽度为20公里,其中心线两侧各10公里。在确定航路安全高度时,需要考虑航路两侧各25公里以内的障碍物。从保护区绘制来说,相当于需要绘制半宽25公里的航路宽度,这在进场程序保护区中并不常见。

综合以上分析,进场航线在IAF点46km以外时,最小的宽度应为8nm(VOR航路),46km以内按照IAF原则(5nm半宽)进行绘制,两段之间按照外边界内收30°进行衔接。

前面的传统进场程序,按照NDB航路(半宽10nm)来绘制进场保护区,大致是下面的效果。

二、PBN进场保护区的绘制

PBN进场保护区从规范上来说更详细并且统一,对于固定翼航空器RNP1、RNAV1/2规范来说,在机场基准点(ARP)30nm以内,保护区半宽都是2.5nm。在机场基准点(ARP)30nm以外时,RNP1规范保护区半宽为3.5nm,RNAV1/2规范半宽为5nm。对于直升机类型的航空器,保护区半宽略有不同(更窄一些)。

为简化起见,我们对照下面这张进场航图来进行保护区绘制。

首先第一步打个草稿,按照矩形框去排线,画出大致的保护区范围。下图按照RNAV1进场规范(5nm、2.5nm)绘制。

如果是前期方案研讨阶段,方案变化会比较多,用矩形框来作快速分析是比较合适的。

1、ARP 30nm位置处的缩减画法。

30°内收时,按照沿航迹容差(ATT)的最晚位置进行收缩。RNAV1在ARP 30nm处的ATT为1.6nm。下图左右两侧分别是辅助线标注效果和最终效果。

2、转弯小于30°的简化画法。

转弯小于30°时,可以使用圆弧来衔接转弯前后的两段保护区。我们对WL台、SY497位置点的转弯保护区按照圆弧简化画法来绘制。

3、旁切转弯保护区画法。

SY468点是标准的旁切转弯方式,该位置转弯参数如下:IAS 405km/h,高度1500米,坡度25°,风速105km/h(12h+87),航迹改变角度(转弯角度)76.7°。保护区半宽2.5nm,ATT 0.8nm。

在风螺线窗口中,输入转弯参数,任意画一条风螺旋,在命令窗口中可以看到转弯计算结果。根据计算转弯半径为3377m,C容差为921m。

旁切转弯的相关计算内容:

转弯起始距离= r*tanA/2 = 3377*tan76.7/2= 2672m

转弯最早点= ATT + 2672 = 0.8*1852+2672= 4154m

转弯最早点 = 2672–ATT-C = 2672-0.8*1852-921 =269m

最早点、最晚点都指得是从航路点向后量取的距离。若最晚点计算值为负,表示最晚点出现在航路点之后。

在主区边界线的最晚点位置,上图中的1、2位置,放置风螺旋线。使用双螺旋功能,可以直接得到包含了公切线在内的两条风螺旋线(上图中的蓝色曲线)。

转弯最早点向下一航段衔接时,按照转弯角度的一半(A/2),向下一航段画线。线段精简以后,是下面的效果。

转弯外边界在绘制时,可以先对主区的风螺旋做一个2315m的外扩,然后在拐角位置添加切线(切线方向分别与前、后航段方向平行),切线的交角做2315米的圆弧,得到外边界轮廓。

修剪之后是下面的结果:

转弯外边界向下一航段收缩时,按照30°角的规则进行收缩,具体如下:

在这个例子中,风螺旋线先于30°切线与下一航段的副区边界相交。因此,保护区外边界以风螺旋线束即可。上图中的蓝色风螺旋是从转弯内侧最晚点引出的风螺旋线,转弯角度偏小时,该段螺旋以及公切线容易被忽略。

风螺旋插件中,提供了按照指定角度范围进行绘制的功能,同时还可以按照指定的外扩距离进行绘制,灵活使用这些功能,可以提高画图效率。

增加填充效果之后的旁切转弯保护区如下图所示:

以上是基于手工绘图步骤绘制的进场保护区,在风标设计专业版插件中可以直接生成旁切转弯保护区。社区版主要针对初学者及入门级的用户了解飞行程序设计思路,做简单练习时使用。

插件下载地址:Gitee网站

飞行程序设计基础工具: 飞行程序设计CAD插件及其它辅助工具。 (gitee.com)

https://gitee.com/WindSpiral/Ws

标签:保护区,半宽,进场,第四节,航路,转弯,绘制
From: https://www.cnblogs.com/windspiral/p/17009051.html

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