【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于民航，具体涉及一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法。
技术介绍
1、随着民航旅客运输量的逐年递增，对机场航站楼容量、航班架次提出了更高的要求，许多省会城市都在新建第二机场，或大型机场都在新建第二条跑道，从而满足运输需求，这将导致航站楼的规模不断增加。为方便飞机运行、停靠和检修，分布在跑道两侧的新建机库也越来越多。由于航站楼、机库等大型建筑物的增加，机场的电磁环境越发复杂，而机场飞行区内分布有各种引导飞机飞行的导航设备，为保证信号正常传输，其对机场的场地和电磁环境要求非常高。如果受这些大型建筑物的影响，导致信号不可用，则会影响飞行安全。
2、航向信标台是指为航空器提供相对于跑道中心线方位引导的地面无线电信标台，其天线阵架设在跑道末端以外的一定距离处，其载波频率为108.1~111.95mhz。在仪表着陆系统ⅲ类运行时，理想情况下，跑道中线及其延长线上的航道抖动值为0，此时飞机接收航向信标台信号对准跑道着陆后，将沿着跑道中线继续滑行至距离跑道末端600米处。而如果航向信标台发射的信号经建筑物反射到跑道中线上后，飞机则不仅仅接收航向信标台发射的直射信号，还会接收到反射信号，合成的信号会发生畸变，严重时会导航航道抖动值在跑道中线时不为0，从而飞机会左右摇摆，甚至冲出跑道，影响飞机运行和飞行安全。
3、为确保航向信标台的信号稳定和安全运行，现有技术中通常会通过校验飞机定期测量和评估航向道的弯曲和抖动情况。
4、如果在飞机定期校验飞行时发现航道抖动超出门限要求，则需关闭航向信
5、由于电磁波不可见，其传输路径也非常复杂，当前主要依托专业的电磁环境仿真平台，通过精细化建模和仿真，以预测大型建筑物对航向信标台航道抖动的影响。但此类仿真平台，操作复杂，对专业技术要求很高，非专业人员无法操作。
6、因此，提供一种便于大众理解和使用简单的方法，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。该方法既可以避免建筑物建成后再拆除，也可以避免因无法拆除而导致航向信标台不可用，影响机场安全运行和容量。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，该方法不必依托专业的电磁环境仿真平台，即可在建筑物建设前，初步判定新建建筑物是否会对航向信标台航道抖动造成影响以及影响的位置，从而在建设前进行预判。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术公开的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，包括以下步骤：
4、s1. 计算航向信标台发射信号经建筑物反射后在跑道中线上的反射区域；
5、s2. 判断反射区域是否位于航向信标台航道抖动要求范围内；如果全部反射区域均位于航向信标台航道抖动要求范围内或部分反射区域位于航向信标台航道抖动要求范围内，则进入步骤s3；
6、s3.计算航向信标台发射信号经建筑物反射后到达跑道中线反射点的场强；
7、s4.将步骤s3计算的场强 ed与反射点飞机接收场强 er进行对比，判断建筑物是否会造成航向信标航道抖动，从而影响飞机接收信号。
8、本专利技术的部分实施方案中，所述步骤s1计算信号反射区域时，假设建筑物为理想介质，电磁场入射到其表面上时会发生全反射，且不产生损耗，则
9、入射角θr=反射角θf；
10、入射波信号强度=反射波信号强度；
11、建筑物中心点在跑道中线上的反射点距离航向信标的距离df为：
12、
13、建筑物在跑道中线上的最近反射点距离航向信标台的距离dfn为：
14、
15、建筑物在跑道中线上的最远反射点距离航向信标台的距离dff为：
16、
17、其中，w为建筑物的长度，单位为米；
18、 l为建筑物中心点与航向信标天线的横向距离，单位为米；
19、d为建筑物中心点与航向信标天线的纵向距离，单位为米；
20、θ为建筑物与跑道中线所成角度，
21、β为建筑物中心点与航向信标天线形成的侧向角度；
22、则距离航向信标台至处为信号反射区域。
23、本专利技术的部分实施方案中，建筑物中心点与航向信标天线形成的侧向角度β的计算公式如下：
24、
25、入射波与建筑物中心点所成入射角的计算公式为：
26、
27、 l为建筑物中心点与航向信标天线的横向距离，单位为米；
28、d为建筑物中心点与航向信标天线的纵向距离，单位为米。
29、θ为建筑物与跑道中线所成角度。
30、本专利技术的部分实施方案中，所述步骤s2中，根据步骤s1计算出的反射区域来确定建筑物是否会对航向信标台造成航道抖动；
31、（1）如，则全部反射区域均位于航向信标台航道抖动要求范围内；
32、（2）如，则部分反射区域位于航向信标台航道抖动要求范围内；
33、（3）如，则反射区域均不位于航向信标台航道抖动要求范围内；
34、其中，dloc为航向信标天线与跑道末端的距离，单位为米。
35、本专利技术的部分实施方案中，所述步骤s3中，航向信标台发射信号经建筑物反射后到达跑道中线反射点的场强按如下公式计算：
36、
37、其中，：电场强度，单位µv/m；
38、：全向发射功率，单位w；
39、 d：无线电路径长度，单位km。
40、本专利技术的部分实施方案中，所述步骤s4中，分别计算中心反射点场强、最近反射点场强、最远反射点场强；
41、其中，中心反射点场强计算公式为：
42、；
43、其中，；
44、；
45、最近反射点场强值计算公式为：
46、；
47、其中，；
48、；
49、最远反射点场强值计算公式为：
50、
51、其中，；
52、；
53、其中，df1为航向信标天线至建筑物中心点的入射路径距离，单位为米；
54、df2为建筑物中心点到中心反射点的反射路径距离，单位为米；
55、dy1为航向信标天线至建筑物最远点的入射路径距离，单位为米；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，所述步骤S1计算信号反射区域时，假设建筑物为理想介质，电磁场入射到其表面上时会发生全反射，且不产生损耗，则
3.根据权利要求2所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，建筑物中心点与航向信标天线形成的侧向角度β的计算公式如下：
4.根据权利要求2所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，所述步骤S2中，根据步骤S1计算出的反射区域来确定建筑物是否会对航向信标台造成航道抖动；
5.根据权利要求4所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，所述步骤S3中，航向信标台发射信号经建筑物反射后到达跑道中线反射点的场强按如下公式计算：
6. 根据权利要求5所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，所述步骤S4中，分别计算中心反射点场强、最近反射
7.根据权利要求4所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，所述步骤S4中，反射点飞机接收场强Er按如下公式计算：
8. 根据权利要求7所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，所述步骤S4中，分别计算中心反射点飞机接收场强、最近反射点飞机接收场强、最远反射点飞机接收场强 ；
9.根据权利要求1所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，分别比较中心反射点场强值与中心反射点飞机接收场强、最近反射点场强值与最近反射点飞机接收场强、最远反射点场强值与最远反射点飞机接收场强的大小关系；
10.根据权利要求1所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，如分析结果显示建筑物造成航向信标航道抖动，在建筑物建设前可通过以下两种方式中的至少一种以避免造成影响：
...【技术特征摘要】
1.一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，所述步骤s1计算信号反射区域时，假设建筑物为理想介质，电磁场入射到其表面上时会发生全反射，且不产生损耗，则
3.根据权利要求2所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，建筑物中心点与航向信标天线形成的侧向角度β的计算公式如下：
4.根据权利要求2所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，所述步骤s2中，根据步骤s1计算出的反射区域来确定建筑物是否会对航向信标台造成航道抖动；
5.根据权利要求4所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动影响分析方法，其特征在于，所述步骤s3中，航向信标台发射信号经建筑物反射后到达跑道中线反射点的场强按如下公式计算：
6. 根据权利要求5所述的一种建筑物位置和分布对航向信标台航道抖动...
【专利技术属性】
技术研发人员：林欢，梁飞，叶家全，李沅锴，杨正波，涂桂华，施瑞，李润文，许健，袁斌，孙彦龙，杨萍，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：
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