【word】 简述机场净空障碍物测量

简述机场净空障碍物测量

理论探索

司炳新

伊春市国土资源局黑龙江伊春153000

摘要:机场净空测量的意义在于调查和测定机场净空限制面内障碍物的位置和高度,绘制出机场净空区内障碍物位置图,比照机场净空限制面,为

对威胁飞机起降安全的构筑物拆除及处理提供依据.本文简要介绍了机场净空限制面的概念,简述了净空测量的重要性及施测方法.

关键词:净空限制面净空测量GPS全站仪

随着航空事业的迅猛发展,飞机起飞,降落的安全问题越来

越为人们所关注,而直接威胁飞机起降安全的就是机场净空限制面

内的超高障碍物.为此,调查和测定机场净空限制面内障碍物的位

置和高度,绘制出机场净空限制面及障碍物位置图,是了解掌握限

制面和障碍物关系的有效手段.机场净空障碍物测量工程是针对

在机场规定范围内可能影响航空器飞行安全的地形,地物的真实

描绘,采用先进,高精度的测绘手段完成地形,地物平面位置,

遮蔽角度,水准高程等数据采集的一系列过程.

1.机场净空限制面

机场净空限制面是人为的假想面,在其范围内各个面的高度

是障碍物限制高,障碍物低于限制高才能保证飞机的升降安全.因此,要求在其各限制面内,不允许有自然障碍物和人工建筑物穿越.若该障碍物已存在并穿越,需进行障碍物净空测量.

图1.机场限制面示意图

机场净空障碍物限制面由进近面,过渡面,内水平面,锥形

面,内进近面,内过渡面,复飞面,起飞爬升面等几种障碍物限

制面构成:

进近面:由跑道两端按15%扩张率沿跑道中线延长线两侧扩

大.

起飞爬升面:起始端与跑道末端升降带连接,用于对起飞飞

机提供保护.

过渡面:底边从升降带,进近面,起飞爬升面的部分侧边向

上,向外上升,用来限制房屋,建筑物高度,对航空器进近着陆

阶段提供净空保护.

内水平面:从过渡面向外延伸的一个水平面,是以跑道两端

点为圆心的两个圆弧,并用公切线相连而得到的一个椭圆,用于保护航空器目视盘旋所需空域.

外水平面:从锥形面向外延伸的一个水平面,是以跑道两端

点为圆心的两个圆弧,并用公切线相连而得到的一个椭圆.

锥形面:从内水平面边缘向外以一定的梯度向上延伸至一定

高度的面.

内进近面:进近面中一个长方形斜面.

各限制面详细尺寸因设计情况而定.

2.净空障碍物施测

2.1测量方案设计

2.1.1控制点测量

一

,由于每个机场净空区障碍物的控制面积都比较大,要想

近距离地精确测量每个目标,必须在整个测区布设高精度的控制网.由于GPS定位技术能为用户提供全天候,连续,实时,高精

度的三维坐标,并且具有观测站之间无需通视,观测时间短,自动

24ChinaScience&TechnologyOverview

化程度很高,操作简便的特点,所以高精度控制点的平面测量采用GPS观测较为合适.

GPS控制点的布设应严格按照GPS~f]量规范及工程的技术要

求进行布设,控制点尽可能分布均匀,分布合理,尽量选在周围

无遮挡的地区埋设,观测时间及边长等应根据施测的相应等级决定.

二,为保证净空障碍物高程测量精度,高程控制测量采用水

准测量法,个别地形较复杂地区也可实用全站仪三角高程方法代替水准施测.具体施测方法及精度按水准测量规范相应要求执行. 2.1.2辅助控制点测量

机场净空区通常达到百余平方千米,超高的目标虽然数量不

多,但分布的范围很大,要想近距离精确地测量每个目标,必须在目

标附近至少布设2个互相通视的辅助控制点.采用常规的地面测量方法布设控制点工作量将非常巨大,所以采用GPS的快速静态测量模式或者实时动态差分测量模式(RTK)进行控制点加密是简单而实用的.

2.1.3使用GPS实时动态定位技术(简称RTK)与全站仪三维前

方交绘测量

部分机场建于山区,地形地貌复杂,实地测量时很难判别障碍

物的位置.针对这种情况,可以采取测量前对确定实测的障碍物

进行图解平面坐标值,通过RTK放样方法,把图解后的点位坐标

输入到电子手簿中,携带GPS移动站,根据其手簿界面的提示确定放样点位置,既迅速又方便,从而大大提高外业测量的效率.

在对机场实施净空障碍物,机场活动区实施测量中,有时受

地形,地物及障碍物的限制,无法将流动站移至待测点位置上,

此时便需要GPS实时动态定位测量与全站仪三维前方交绘测量组合使用,完成待测点三维坐标采集.为避免错误,需增加观测的

检核条件,因此在对每一个点的观测中都是双组前方交会,若双

组观测所得结果差值较大,则需重新观测,这样才能保证获取数据的准确性.

机场静空障碍物高度干3O..选择两台全站仪在两个辅

助控制点A,B上分别向目标点P测量水平角,和垂直角一测

回,同时精确测量两辅助控制点之间的距离S,从而计算目标点的坐标和高程.

p

图3.特殊悬高测量方法图

在图3中的口中利用正弦定理可推算出,同时根据观测

的垂直角及量取的仪器高,即可计算出障碍物的坐标和高程.

D|=,其中y180.一()

Xn:Xn+D8cos~Bp

l=+sinabe

HeL:HB+DBtan6B+iB

另外,利用观测的垂直角6A及量取的仪器高iA,计算机硬件的发展和CAD,CAM技术的成熟,为我们用计算机制作附带平面地形底图

的机场立体图创造了条件.机场立体图具有表现功能强,便于更

新,能直接获取障碍物的限制高度和是否超高等信息的优点,它必

将取代传统的手绘平面图.

图4.单跑道净空限制面及障碍物位里立体模型

在按上述流程完成对外业数据采集之后,认真核实数据准确

性,将采集的全部待测点坐标,高程整理,利用相关技术手段制

作三维的净空限制面及障碍物位置图.三维机场净空面及障碍物

位置图与动态可视化结合,能够直观的看到障碍物在净空区内的超

高表现,作为航空部门对障碍物处理的依据.

4结语

障碍物是航空器最直接的安全隐患,认真做好机场净空测量

工程意义重大,责任重大.为了能够做好此项工作,要求我们测绘