45.运输机场目视助航设施运行维护光学性能检测指南(征求意见稿)

编 号：AC-140- 2018-XX
下发日期：2018年XX 月XX 日
运输机场目视助航设施运行维护
光学性能检测指南
咨询通告 中国民用航空局机场司
前言
运输机场目视助航设施包括飞行区道面标志、助航灯光、标记牌、机坪泛光照明等，它对航空器在机场内安全起降、正常滑行以及安全停放起到至关重要的作用。

目视助航设施的光学性能包括光强、亮度、照度、色度、亮度因数等，它是目视助航设施最重要的特性指标。

这些性能指标直接影响航空器在机场内的运行安全，如标志线的清晰度、助航灯光的光强值和均匀性、标记牌的亮度、机坪泛光照明的照度等等。

ICAO附件14和《民用机场飞行区技术标准》对目视助航设施的光强、亮度、照度、颜色等光学性能指标均有具体、详细的规范要求，但这些光学性能指标如何测量、测量的结果如何进行分析、判定，目前暂未出台相应规定。

虽然民航局机场司针对助航灯具和标记牌产品的出厂合格认证已经出版了相应的检验检测规范，但这些规范并不适用于机场的运行和维护。

另外，《民用机场助航灯光运行维护规程》仅对助航灯具的维护指标进行了规定，但未涉及具体的检测方法。

本指南主要包括运输机场目视助航设施的光学性能检测的总体要求、各类目视助航设施光学性能检测的方法和程序、检测报告记录等。

它可为各机场管理机构在目视助航设施光学性能检测方法选择、设备选型、检测制度的制定以及检测记录的填写分析等方面提供技术指导，也可为民航机场监察员的现场检查提供
数据支撑，同时也可规范国内关于目视助航设施光学性能检测运行维护方面的操作规程及检测程序。

第一章总则
1.1 目的与依据
为规范运输机场目视助航设施光学性能检测方法和程序，保障航空器在机场内安全起降、滑行和停放，依据《民用机场运行安全管理规定》（CCAR-140）、《民用机场飞行区技术标准》（MH5001）和国际民航组织附件14《机场》中目视助航设施光学性能检测的有关要求，制定本指南。

1.2 适用范围
本指南适用于运输民用机场（包括军民合用机场的民用部分）内飞行区道面标志、助航灯光、标记牌、机坪泛光照明等目视助航设施在运行维护过程中的光学性能检测，不适用于各类目视助航设备的出厂合格性检验。

通用机场可参照本指南执行。

1.3 术语
1.3.1 目视助航设施的光学性能
指运输机场目视助航设施作用于航空器驾驶员的目视光、色度特性，它包括：光强、亮度、照度、色度（含亮度因数）等。

1.3.2 三刺激值tristimulus values
在给定的三色系统中，与所考虑刺激达到色匹配所需要的三参比色刺激量。

在CIE标准色度系统中，用符号X，Y，Z表示三刺激值。

1.3.3 色品（色度）图chromaticity diagram
由色品坐标确定的点表示色刺激色品的平面图形。

在CIE标
准色度系统中，通常把y选为垂直坐标、x选为水平坐标来得到x, y色品图。

国际民航组织和中国民航采用了CIE1983的颜色界限方程，作为对目视助航设施的色度的规定，并直观的标识在色品图上。

1.3.4 点光源和面光源point source and area source
当光源的尺寸与它到辐照面的距离相比足够小，使之在计算和测量时可以忽略其尺寸，称其为点光源。

在所有方向均匀辐射的点源称为各向同性点源或均匀点光源。

在运输机场领域，助航灯光的各种灯具对飞行员来说可以近似为点光源。

面光源是发光面相对于观察者来说具有一定张角的光源。

在运输机场领域，各类照明标记牌都是面光源。

1.3.5 光通量luminous flux
人眼所能感觉到的辐射功率，它等于辐射通量和视见函数乘积的积分，常用Φ(或Φv)表示。

即
式中V(λ)为视见函数，e(λ) 辐射通量，单位为lm（流明）。

光通量是按照国际规定的标准人眼视觉特性评价的辐射通量的导出量，也是计算光强、照度、亮度、出射度等光度量的中间量。

1.3.6 发光强度luminous intensity
光源在指定方向上的发光强度是该光源在包含指定方向的立体角元Ωd内传输的光通量
dΦ除以该立体角元之商，常用I(或
v
Iv)表示。

即：
ΩΦd d I v
v =
发光强度的单位为cd （坎德拉）。

光强分布是光源的光强值在发射空间的分布，它是表明发光体在空间发射的会聚能力的，它常用光强分布曲线图来表示。

1.3.7 照度illuminance 表面上一点处的光照度是入射在包含该点的面元上的光通量V d Φ除以该面元面积dA 之商，常用E (或Ev )表示。

即
dA d E v
v Φ=
照度的单位为lx （勒克斯）。

它表示1lm 的光通量均匀分布在1m 2的表面上所产生的照度。

本项目中的照度主要应用于泛光照明的测量，以及用于助航灯光灯具光强和标记牌亮度的计算中。

1.4.8 亮度luminance
通过实际或假想面上指定点的光束元在包含指定方向的立体角元Ωd 内传播的光通量V d Φ 与包含指定点的光束截面积在指
定方向投影之比，即
)cos /(ΩθΦd dA d L V ⋅⋅=
式中dA 是包含指定点的光束截面积，θ是该截面法线与光束方向间的夹角。

常用L (或Lv )表示，单位为cd/m 2（坎德拉每平方米）。

1.3.9 亮度因数luminance factor
非自发辐射的介质面元在指定方向上的光亮度与相同照明
条件下理想漫反射（或漫透射）体的光亮度之比，常用
β表示。

V
遇到光致发光介质时，该光亮度因数是反射光亮度因数
β
S
和发光光亮度因数
β这两部分之和，即
L
β＝Sβ＋Lβ
V
第二章基本要求
2.1 检测范围
运输机场目视助航设施检测的范围应当包括飞行区道面标志、助航灯光、标记牌、机坪泛光照明四大类。

飞行区道面标志检测范围应当包括跑道标志、滑行道标志、机坪标志及其它标志。

助航灯光检测范围应当包括进近灯光、跑道灯光、滑行道及机坪灯光以及其它灯光。

标记牌检测范围应当包括滑行引导标记牌和机位标记牌。

机坪泛光照明检测范围应当包括机位泛光照明、设备停放区泛光照明、服务车道泛光照明以及其它区域泛光照明。

2.2 检测周期
机场管理机构应当按照《民用机场安全运行管理规定》和本指南的要求，结合本机场的实际，制定目视助航设施光学性能指标检测制度，对机场运行中的各类目视助航设施光学性能指标进行定期检测。

2.3 检测项目
飞行区道面标志应当检测的光学性能指标为色品坐标和亮度因数；助航灯光应当检测的光学性能指标为色品坐标、光强；标记牌应当检测的光学性能指标为色品坐标、亮度（反射时为亮度因数）；机坪泛光照明应当检测的光学性能指标为照度。

2.4 检测设施设备
2.4.1 机场管理机构应当在助航灯光站或其它建筑内规划设
置目视助航设施光学性能检测实验室。

实验室的结构、面积、装修等应当符合检测功能的需要，并配备必要的供电和照明设施。

2.4.2 机场管理机构应当按照本指南的要求配备目视助航设施光学性能指标检测设备。

年旅客吞吐量为200万人次以下的运输机场可以通过委托检测或送检的方式进行目视助航设施的光学性能指标检测。

实施Ⅱ类、Ⅲ类运行的机场还可结合实际情况另外配备移动光强测试设备，以实现跑道灯具和滑行道灯具光强的现场检测。

2.4.3 机场管理机构应当确保各类检测设施设备处于适用状态。

检测的设备及其软件应达到要求的准确度，并符合相应的检测规范要求。

按照国家规定需要计量的设备应当定期委托有资质的部门进行检定或校准，并在设备上张贴唯一性计量标识，或标识校准状态。

2.5 检测人员
配有检测设备的机场管理机构应当指定专人负责目视助航设施光学性能检测实验室的日常管理。

从事目视助航设施光学性能检测的人员应当接受光学检测方面的专业知识培训，并应持有相应上岗证书。

2.6 检测记录
各类目视助航设施光学性能的检测应当保存完整的记录，记录应当包括电子文件和纸质文件，纸质记录需保存两年以上,电子记录应当保存十年。

第3章检测方法
3.1 飞行区道面标志
3.1.1 检测项目
飞行区道面标志检测指标包括色品坐标和亮度因数。

3.1.2 检测范围和内容
飞行区道面标志的检测范围应为整个飞行区，实际检测时可根据机场的实际情况划分若干区域。

检测内容应当包括跑道标志、滑行道标志、机坪标志及飞行区其它道面标志。

3.1.3 检测频次
确定道面标志的检测频次所考虑的主要因素有：标志所在的区域、所用漆料类型、标志是自然老化还是污染、机场起降架次、跑道运行类别、道面类型、机场所在地域等。

飞行区道面标志光学性能检测频次不应少于表1的规定。

表1 飞行区道面标志光学性能检测频次
注：繁忙机场是指：跑道日航空器着陆架次大于210架次/日的机场。

3.1.4 检测方法
飞行区道面标志检测的方法分为目视测色和仪器测色两种。

目视测色是采用颜色样板或标准色卡，现场对道面标志进行比对，用目视观察的方式判定被测标志是否符合要求。

仪器测色则是采用光学测色仪器，对道面标志进行定量测量，根据测量值判定被测标志是否符合要求。

飞行区道面标志检测时，应首先对道面标志进行目视测色，在目视测色的基础上进行仪器测色。

3.1.5 检测样本
选择检测样本应考虑的因素有：标志的类型、标志所在的不同区域、单块标志的面积、现场检测的工作量等等。

检测样本的选择应结合各运行机场自身特点，以既能客观反映本机场道面标志线的全面情况，又具有典型代表性且不产生太大的工作量为原则。

道面标志的检测样本分分目视检测和仪器检测两种情况。

3.1.5.1 目视检测的样本选择
飞行区道面标志目视检测的检测样本应符合2表的规定。

表2 飞行区道面标志目视检测样本选择
注：以上检测“区域”的选择，应该根据每个机场的实际情况选定，并按不同的滑行道和机坪功能区域、不同时间批次涂刷的标志线范围区域、不同种类的油漆综合考虑
选择。

如可以把一个机场的滑行道区域划分为垂直联络道区域、平滑区域、机坪滑行道区域等；把一个机场的机坪区域划分为近机位区域、远机位区域、货运机坪区域、维修机坪区域等；也可将一个机场机坪区域划分为新机坪和老机坪区域等等。

3.1.5.2 仪器检测的测量点选择
仪器检测的测量点选择应在目视测色的基础上进行。

对于目视检测中认定明显不合格的样本，则无需进行仪器检测；对于目视检测中认定合格或颜色差异不明显的样本，则需采用测色仪器进行色品坐标和亮度因数的检测。

检测时在一个检测样本处随机均布3个测量点进行测量。

3.1.6 检测设备
检测设备分为目视测色和仪器测色两大类。

目视测色应配备颜色样板或标准色卡。

仪器测色有分光光度法（如测色光谱光度计）和光电积分法（如彩色亮度计）两种，用于检测道面标志色坐标和亮度因数。

配置颜色样板或标准色卡应符合以下要求：
（1）机场应当制作或配备符合民航标准的标志颜色样板或标准色卡。

（2）标志颜色样板或标准色卡的尺寸宜至少为标准A4纸大小，其色品坐标应与《民用机场飞行区技术标准》规定的颜色界限方程所包围区域的中心坐标值相一致。

（3）标志颜色样品应采用机场实际选用的同批次类型的涂料，在涂刷施工前涂刷在一块标准底板上（不同颜色的油漆应分别制作），自然凉干后进行仪器测色，测得的色品坐标和亮度因
数符合民航技术标准要求后，存放在室内阴凉处保存。

（4）标准色卡应由具备相关资质的光学检测单位制作或由涂料生产厂家提供，其颜色应当符合民航行业标准的要求。

（5）机场应当配备所有不同颜色的标志颜色样板或标准色卡。

（6）机场应当根据选用涂料的使用寿命定期更换标志颜色样板或标准色卡。

（7）目视测色还应辅助配备专业的照相机。

仪器测色的设备选择时应符合以下要求：
（1）在CIE1931中定义为“颜色匹配试验使用2°视场”，而CIE1964定义为10°的视场。

《民用机场飞行区技术标准》以CIE1931为标准，因此在选型时应选择具有“2°视场”条件的设备。

（2）应符合ICAO的“D65,45°/0°”的光学测量条件：
a) 照明角度：45°；
b) 观察方向：垂直于表面；
c) 照明体：CIE 标准照明体D65。

（3）因受环境条件、外围器材、几何结构精度等的制约，亮度因数的单独精确测量只能应用于实验室严苛的测量环境，现场实现难度较大。

因此，作为机场运行维护目的而进行的亮度因数的测量，一般使用一体化的光学测量仪表。

（4）为了便于测量数据的统计分析，实际选型时宜考虑配
置有测量软件的仪表。

市面上产品附带的软件一般集成了《安全色》（GB 2893）、《道路交通反光膜》（GB/T 18833）的坐标范围，但没有预设符合民航行业标准的色品坐标范围。

因此在机场实际检测时，需要手动设置，增加符合民航标准的颜色标样。

设置时还应对颜色界限方程和颜色色品点坐标进行换算。

3.1.7 检测环境及条件
（1）天气：宜选择晴天、无雾、无霾天气条件。

（2）时段：尽量选择无航班运行或航空器滑行通过的时段。

（3）道面条件：被测道面应清扫干净，保持标志线表面清洁、干燥。

（4）环境条件：周围环境中不应有强烈震动或强电磁场干扰。

3.1.8 检测前准备
1、选择确定测量道面区域，计算测量样本的种类、数量和位置，规划现场测量路径。

2、准备测量设备及辅助设施：查看测量仪表的检定合格日期、检查仪表充电情况、带好现场照明设施、照相机，携带现场测量记录本或笔记本电脑。

3、了解各类待测地面标志色品坐标、亮度因数的标准值及其容差范围。

4、了解天气情况、航班运行情况以及道面清洁情况。

3.1.9 现场检测步骤
a. 目视检测：
1、选取、定位被测标志样本的位置，并进行位置编号。

2、取出相应颜色的颜色样板或标准色卡，水平放置在被测位置的道面标志上，对颜色进行目视比对，同时进行拍摄记录。

拍摄距离的角度应适中，取景范围宜为颜色样板（或标准色卡）和被测标志各占一半画面。

3、对目视测色结果进行记录。

b. 仪器测色：
1、选取、定位测量点的位置，并进行位置编号。

2、对测量仪表进行通电、开机。

3、检测需连接电脑时，在笔记本电脑上运行测色软件，按照“使用说明书”连接电脑和测色仪，实现软件的通讯。

4、对仪表进行校正。

5、选择检测软件中标志的“标样”或自定义的标样类型。

6、选择测量视场角度2°、标准光源模式、含光方式。

7、将仪表探头贴紧在待测道面标志上，点按检测键或使用电脑时，鼠标点击软件界面上的试样测试快捷工具（如图3），进行检测。

图3 测色软件界面一8、保存测量数据，如图4所示。

图4 测色软件界面二
3.1.10 检测报告
检测报告应当至少包含检测时间、天气条件、测量仪器、测量区域、标志涂料信息、检测样本、评定结果、总体结论和评价、检测人、记录人等等。

飞行区道面标志的检测报告可参考下表（表3和表4）：
表3 机场道面标志目视检测记录
机场道面标志目视检测记录
检测时间：2016.10.5测量时段：04：00-05：00天气条件：晴
色卡类型：机场自制测量区域：03L-21R跑道标志涂料类型：普通溶剂型道面类型：水泥混凝土
说明：
（1）表格数量可根据检测样本的数量逐项添加。

（2）其它区域测量记录参照此表编制。

（3）对于被测样本中的所有测量点，若目视评定为“有明显差异”，则判定为“不合格”，无需进行仪器测色；若目视评定为“无明显差异”，则应进一步进行仪器测色，根据仪器测色的结果最终判定是否合格。

表4 机场道面标志仪器测色检测记录
说明：
（1）表4是根据表3检测基础上进行的。

项目可根据实施检测结果填写。

（2）每个测量点测得的x、y和β三个参数同时满足标准范围时，该测量点评价为“符合”，否则为“不符合”。

（3）每个检测样本的3个测量点中，2个或以上合格的，则该检测样本评价为“合格”，否则为“不合格”。

（4）同一标志类型的检测结论均为“合格”的，则判定该
标志“合格”，否则为“不合格”。

3.2 助航灯光
3.2.1 检测项目
助航灯具的光学性能的检测指标包括光强及其分布、色品坐标。

3.2.2 检测范围
检测范围应包括机场所有区域的进近灯光、跑道灯光、滑行道及机坪灯光和其它灯光，不包括顺序闪光灯、跑道入口识别灯、跑道引入灯光系统等闪光类型的灯光，也不包括坡度灯和跑道警戒灯。

3.2.3 检测频次
助航灯具光强、色品坐标检测的最少频次应符合表6的规定。

表6 助航灯具检测最少频次
注：高太阳辐射、极端高温、极端寒冷以及沿海高腐蚀地区建议适当增加检测频次。

3.2.4 检测样本
检测样本的选择应符合表7的要求。

表7 助航灯具检测样本率
灯具类型
检测样本率
跑道上的灯具不同类型的灯具各3%，不少于3个滑行道及机坪上的灯具不同类型的灯具各1%，不少于3个
进近灯具每个进近端3%，不少于3个注：
（1）同一类型灯具中不同厂家生产的灯具应视为不检测样本；
（2）同一类型灯具中的不同光源（LED或卤素）应为不同的检测样本。

3.2.5 测量布点
3.2.5.1 光强测量布点
对于定向灯具，按照附件14附录2，用于计算平均光强的网格点采用1度间隔，如图8和图9如示：
图8 用于计算进近灯和跑道灯平均光强的网格点
图9 用于计算滑行道中线灯和停止排灯平均光强的网格点对于全向灯具，测量光强分布时应采用以下方法确定测量点：
在水平方向以90°间隔，均分成4个子午面，分别测量每个子午面上的光强垂直分布。

每个子午面的测量应当包括所有有光强要求的仰角范围。

具体测量布点应符合表7的要求。

表7 全向灯具光强测量布点要求
灯光类型水平范围垂直范围
A型简易进近灯光0°、90°、180°、270°6°～10°范围内每1°间隔、50°非仪表跑道
的跑道边灯
0°、90°、180°、270°0°～至15°范围内1°间隔
滑行道边灯0°、90°、180°、270°0～6°（嵌入式为1～6°）范围内1°间隔、75°
3.2.5.2 色品坐标检测布点
对于定向灯具，按照附件14附录1第2.2.4款的规定，其测量点选取方法如下：在额定电压或电流下，通过测量最里层的等光强曲线所围区域上的五个点的颜色来进行的。

对椭圆或圆形的
等光强曲线，颜色测量应在中心点和水平、垂直界限上进行。

对矩形等光强曲线，颜色测量应在中心点和四个角点上进行。

另外，还应目视检查灯具外层等光强曲线上的颜色偏移。

对于全向灯具，水平方向测量90°间隔的4个子午面内，每个子午面内测量仰角范围内光强值最大附近处的色品坐标。

如果光强检测设备的光度探头同时具备采集色坐标和照度值的情况，可结合光强检测软件同时采集。

3.2.6 检测设备
光强的测量应通过采集照度值，并利用距离平方反比定律计算得出。

其测量的实现方式采用室内测光室的方式来实现。

实施Ⅱ类、Ⅲ类运行的机场还可另外配备移动光强测试设备，以实现跑道灯具和滑行道灯具光强的现场检测。

室内测光室测量时在机场助航灯光站内选择一间标准测光室，对房间进行必要的装修和改造，购置安装分布光度和色度测试系统。

测试系统一般由灯具供电部分、光学（照度、色度）探头、运动机构、驱动电机、控制模块、光学性能测试软件等组成，具体配置可参见附录C。

3.2.7 检测环境及条件
（1）应在暗室的环境下测量。

暗室内杂散光应控制在最低水平。

注：杂散光是指除了直接来自被测灯具以外，由反射光线或存在的其他发光体到达光度探头的其他所有可见光辐射。

（2）测光室应尽量远离建筑机房、车辆进出通道、振动实验室和强电磁干扰源。

（3）所有灯具的测量均应在额定的电压或电流条件下进行。

（4）被测灯具应按3.2.4条规定，从现场运行的环境下拆卸回实验室进行测量。

3.2.8 检测过程
3.2.8.1 检测前准备
（1）按规定确定需检测的灯具种类和数量，从现场拆卸需测量的灯具。

（2）清洁灯具，去除粘接在灯具出光口的胶泥等脏污物。

（3）目视检查待测灯具外观，所有部件应完整无缺损、没有松动的部件。

（4）检查测量设备完好，机件运动正常、灵活。

（5）关闭门窗，拉紧遮光帘布等，确保测光室符合暗室的条件。

（6）在进行正式测试前，进行硬件功能检测，保证电机以及光度探头正常。

（7）测量前应调整其在正常环境温度和额定电气工作条件(电压或电流)下进行。

3.2.8.2 测量步骤
（1）安装被测灯具，使之固定在平台夹具上。

（2）使灯具在其额定电流（士0.1A）下点燃至少10分钟。

（3）启动助航灯具光强（色品坐标）测试系统，调节测试系统至水平初始位置，并运行测试软件；
（4）用激光器等设备校准待测灯具，使灯具光度中心与测角仪旋转中心重合，且通过光度计探头中心的法线应通过灯具光度中心；
（5）在测试软件中选定待测试灯具类型、测量角度范围、水平和垂直角度测试间隔、灯具光色和安装方式等相关信息；
（6）关闭测光室内照明及采取必要遮光措施，再次确保室内环境符合暗室要求。

（7）启动测试软件，进行光强和色度的测试。

（8）测试完毕，保存并打印输出测试报表。

3.2.9 检测报告
3.2.9.1 助航灯具光强检测报告
测报告应至少包含检测时间、地点、天气信息、被测灯具信息、检测设备、调光器电流、检测人员、检测数据、结论等等。

定向灯具检测报告参考样表8，全向灯具的测报告参考样表9。

运输机场助航灯具光强检测记录（定向灯具）
检测时间： 2016.10.5
检测时段： 20：00-20：15 测光室温度： 23 检测地点： 南灯光站测光室 检测设备： 室内测光强测试系统1.0 光度计： 测试距离： 4米
电流： 6.6A
灯具编号： RL01 灯具类型： 跑边灯（45米宽度）
生产厂家：
上海欣兰
型号规格：
光源类型：
光色：
白色
实测数据 (cd)
y 轴度数 \x 轴
度数
-15
-14 -13 -12 -11 -10 -9
-8
-7 -6
-5
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
5
6
7
8 9 10 11 12 13 14 15
16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
主光束平均光强:
符合性：
主光束最小光强:
符合性：
主光束光强比: 符合性：
次光束最小光强:
符合性：
外光束最小光强:
符合性：
主光束水平偏移角 符合性： 主光束垂直偏移角：
符合性：
灯具照片
内倾角：
符合性：
总体结论和意见：
检测人： 记录人：。