【民航实务】高永志 课程精讲班教案 30-第3章-3.3-民航空管导航工程（四）

3.3民航空管导航工程1导航设施的安装1.航向信标的安装1）仪表着陆系统安装调试前提条件：设备机房及对应天线系统的位置设计应符合民航局关于本台站台址的技术审查意见，符合机场飞行区净空和障碍物的相关规范要求。并且具备以下基础条件：【2018ⅡA4-3】（1）土方工程在施工区域的标高、密实度达到设计要求。（2）机房等建筑设施的土建和装修施工完毕并验收合格，同时具备与工艺施工相关的各类预埋件、预留孔等工艺条件；建筑物防雷及工艺信号等电位接地系统完成，并通过验收。（3）低压市电已接入机房内工艺配电箱（柜）输入端，通信网络传输线路可接入机房终端并开通；机房空调已启用；消防设施安装完成。（4）机房与机场巡场路间的通道及停车坪已建成并使用。（5）如果采用方舱机房，则相关方舱设施以及电力、通信、防雷接线连接已完备并验收合格；天线场地保护区符合相关规范要求。【背景资料】【2018ⅡA4-3】节选A施工单位承接了某新建机场空管工程，工程内容包括：仪表着陆系统、气象自动观测系统、气象数据库系统、气象卫星传真广播系统、气象卫星云图接收系统、气象雷达系统、MICAPS系统（地方气象信息综合服务分析处理系统）和气象信息综合服务系统等。其中仪表着陆系统工程内容包括台站低压电缆和通信光缆的敷设，气象信息综合服务系统工程内容包括在塔台、进近与区域管制中心各安装一套气象信息服务终端问题：3.简述仪表着陆系统安装调试所需机房及场地应具备的基础条件。答案：（1）土方工程在施工区域的标高、密实度达到设计要求；（2）机房等建筑设施的土建和装修施工完毕并验收合格，同时具备与工艺施工相关的各类预埋件、预留孔等工艺条件；建筑物防雷及工艺信号等电位接地系统完成，并通过验收；（3）低压市电已接入机房内工艺配电箱（柜）输入端，通信网络传输线路可接入机房终端并开通；机房空调已启用；消防设施安装完成；（4）机房与机场巡场路间的通道及停车坪已建成并使用；（5）如果采用方舱机房，则相关方舱设施以及电力、通信、防雷接线连接已完备，并验收合格；天线场地保护区符合相关规范要求。2）航向信标安装（1）天线系统安装：【2020/12】安装内容天线安装所需仪器天线基础施工、天线阵子底座安装、天线支撑杆及振子安装、天线系统接地、电缆敷设等。全站仪（经纬仪、水平仪）、水平尺、矢量网络分析仪（或矢量电压表）。【2020/12】航向天线系统安装包括天线基础施工、天线系统接地和（）等。A.线缆敷设B.室内设备安装C.电气设备调试D.场地保护区施工答案：A①.天线基础施工【2016A5-3】【2014A5-3】工序及质量要求工艺检验首先进行航向天线阵基础定位，确保天线阵中心基准点位于跑道中心线延长线上批复台址的位置，天线阵横向基准线与跑道中心线垂直，角度误差≤±0.01°，中心基准点标高为设计标高，误差≤±10cm，中心基准点与跑道终端间距为设计距离，误差≤±1m，天线阵基础平面高度偏差不超过±2cm。【2022BA3-2】使用全站仪进行天线基础基准点的初始定位及直角坐标系的建立和复核，在天线基础平台上随机选取至少10个点用水平仪对相对高度进行复核。【背景资料】略【2016A5-3】问题：3.航向天线阵基础测量定位应符合哪些技术要求？答案：①.确保天线阵中心基准点位于跑道中心线延长线上批复台址的位置②.天线阵横向基准线与跑道中心线垂直，角度误差不大于±0.01°；③.中心基准点标高为设计标高，误差不大于±10cm，中心基准点与跑道终端间距为设计距离，误差不大于±1m；④.天线阵基础平面高度偏差不超过±2cm。问题：3.航向天线阵安装施工时，施工单位应重点检查的质量控制点是哪些？答案：（1）检查航向天线阵位置和标高是否符合设计要求；（2）检查航向天线单元垂直度、水平度是否符合设计要求；（3）检查航向天线单元安装间距是否符合设计要求；（4）检查接地系统是否符合设计要求。【背景资料】【2022BA2-3】甲施工单位承接了某机场空管工程的施工项目，包括仪表着陆系统、语音数据记录仪等设备采购与工艺安装。工程开工后，发生了如下事件：事件三.航向天线基础施工完成后，施工单位对天线基础基准点及随机抽取的天线基础10个点相对高度进行复核，结果见表3。表3航向天线基础复测表基准点与跑道终端间距/偏差（m）基准点标高/偏差（CM）横向基准线角度/偏差（°）300/+1.13050/+5.590/0.03天线基础相对高度偏差（CM）抽取点编号12345678910测量结果-1.91.31.1-1.50.7-1.7-1.40.5-0.31.2问题：3.事件三中，逐项指出表3中测量结果是否满足规范要求，说明理由。答案：（1）不满足规范，因为规范要求基准点与跑道终端间距为设计距离，偏差不大于±1m，表3中测量结果偏差+1.1m超过规范；（2）满足规范，因为规范要求基准点标高为设计标高，偏差不大于±10cm，表3中测量结果偏差+5.5cm满足规范；（3）不满足规范，因为规范要求天线阵横向基准线与跑道中心线垂直，角度偏差不大于±0.01°，表3中测量结果偏差0.03°超过规范；（4）满足规范，因为规范要求天线阵基础平面相对高度偏差不超过±2cm，表3中选取10个点的测量结果均满足规范。②.天线振子底座安装工序及质量要求工艺检验建立天线基础平台上的直角坐标系，根据天线阵类型，标定天线振子底座的位置，水平误差应≤±4mm，高度偏差应≤±3mm。测量并记录所有天线底座（包括前后底座）的位置和高度偏差数据。③.天线支撑杆及天线振子安装工序及质量要求工艺检验底座安装完毕后，安装天线支撑杆，保持支撑杆垂直。所有天线支撑杆安装完毕并适度紧固后，安装天线振子。用长水平尺分别对每个天线单元支撑杆的多个侧面的垂直度进行检验和校准；对天线振子的水平度和进行检验与校准。④.天线系统接地：航向天线系统的接地系统应按照设备厂家的安装手册、台站施工设计以及台站建设的相关指导规范等技术要求进行。⑤.电缆敷设【2020/12】工序及质量要求工艺检验完成天线振子安装后，进行天线系统的电缆铺设。电缆铺设前检查射频电缆的物理和电气长度，避免存在异常情况，铺设过程中注意电缆保护和清洁。埋地电缆管线应符合相关台站建设的规范和设计要求。【2015A2-4】【2016A5-5】【2017A3-1】对线槽和箱体安装的牢固性进行检查，对电缆铺设的路径和弯曲半径做检查测量，对天线系统的室外接地进行检查，应符合设计和施工要求。电缆的电气长度测量值以后续测量结果为准。【背景资料】【2015A2-4】节选某枢纽机场因使用时间较长，导航设备须更新，首先更新次降方向的仪表着陆系统，此系统标准为Ⅱ类。施工过程中，A单位的施工人员在布放航向天线阵射频同轴电缆时用尺测量电缆的长度后就进行敷设。问题：4.A单位施工人员布放电缆的做法是否妥当？说明理由。答案：不妥；理由：射频电缆的布放不但要测量物理长度，同时要测量射频电缆的电气长度。【背景资料】【2016A5-5】节选某施工单位承建一山区机场新建仪表着陆系统工程……航向台电缆沟施工区域为土石方回填区，土中含石块较多。由于工期紧张，施工单位采用机械开挖电缆沟、敷设电缆后直接机械回填的方式以加快进度。监理单位及时阻止了施工单位的做法，要求其完善施工措施以确保电缆敷设质量。问题：5.施工单位还应补充哪些措施以确保电缆敷设质量？答案：机械开挖完成后，人工清理沟底大块碎石，铺砂盖砖（穿保护管）敷设电缆；人工回填不含大块碎石的砂砾土到电缆沟的三分之一深度左右，再采用机械大面积回填。【教材变化】【背景资料】【2017A3-1】节选某施工单位承担某军民合用机场空管改扩建工程，计划工期从2015年6月1日-10月31日。事件一.在敷设航向天线阵电缆时，意外损坏了一根射频电缆。监理工程师在事故处理过程中发现，施工单位的施工方案里关于电缆敷设质量的控制要求不明晰，要求施工单位补充并上报审批后方可施工。问题：1.航向天线阵电缆敷设质量控制要点有哪些？答案：①.敷设前仔细检查射频电缆无明显损伤、电缆标志清楚正确，接头牢固、无松动；②.检查天线振子所有射频电缆的物理长度、电气长度，确保物理长度、电气长度保持一致，避免异常情况出现；③.埋地电缆（天线阵至机房段的发射和监控用同轴电缆和障碍灯电缆）应采用穿管敷设，同轴电缆和障碍灯电缆应分管敷设；④.电缆敷设工程中不能损伤电缆，如需弯曲，弯曲半径不能小于电缆直径的15倍或小于15cm（两者采用大的数值）。（2）室内设备安装：室内设备安装包括机柜安装、主电源及电池组连接等。①.机柜安装：要求机柜安装水平，可靠固定，目视无倾斜，机柜周围预留操作空间，便于内部安装和以后维护；如设备机柜需挂墙安装，墙面无法承载机柜重量时需采用相应的加固措施。线路及线槽（线架）布局合理、避免相互干扰和影响，等电位带连接可靠，材料和规格满足设计和厂家要求，各连接接头应连接紧固，板件模块的开关设置及跳线连接与设备类型、配置、功能等相符合。室内安装工作应在下列工序完成后进行：a.室内土建、装饰工作完成并通过验收，市电、空调、消防等设施功能正常；b.机房内防静电地板或地胶垫安装完毕，机房等电位连接网已完成并与外部接地系统有效连接；c.配套电源（UPS、稳压器等）设备及辅材已到位。室内设备的安装应符合民航导航台站建设相关指导规范和国内相关行业电信设备抗震设计施工规范及台站设计的要求。②.主电源及电池组连接：工序及质量要求工艺检验电力电缆线间和线地之间绝缘电阻不小于0.5MΩ，电力电缆头接地线和截面积符合设计要求，芯线与设备的链接符合设计要求，连接紧密可靠，电线回路标志清晰，编号准确。电池规格型号符合设计要求，正负端柱极性和电压检查准确，符合国家规范。测量电力电缆线间和线地之间绝缘电阻、UPS输出电压、电池组输出电压的测量。2.下滑信标安装1）天线系统安装下滑天线系统安装包括天线基础施工、铁塔安装、天线振子安装、电缆敷设、近场天线安装等。（1）天线基础施工：a.首先进行下滑天线基准点定位，确保天线基准点位置满足批复台址的要求。天线基准点与跑道中心线的侧向距离应符合批复数据；b.设计的后撤距离应根据批复入口高度的误差允许范围的中心高度，结合下滑信号形成区场地及跑道道面数据，按照国际民航组织（ICAO）及中国民航相关行业标准所提供的方法，进行计算后取值；c.下滑近场监视天线的最终定位，应是参考理论计算位置数据，在下滑信标飞行校验合格后，用外场测试仪经实地测量确定。（2）铁塔安装：a.应按设备所配的技术资料进行铁塔组装，各部分所用的螺栓螺母不能混用，螺栓紧固时力矩应大小一致，铁塔组装好后应不存在目视可察觉的弯曲；b.如需在吊装铁塔前安装天线和铺设射频电缆，应把铁塔在地面上固定牢固，防止铁塔翻转损坏天线和射频电缆；c.铁塔吊装时应按厂家手册中提供的规范和吊装工作安全施工原则操作，采取安全措施，配备安全人员。如无须通过铁塔进行天线前后倾设置，铁塔各段垂直投影的重合误差不宜超过1.5cm。如在铁塔上加装雷电接闪器装置，应与铁塔电气隔离，避雷器的工艺要求参见相关避雷规范。【电气隔离】拓展电气隔离，实际上是用电电路上面输入与输出隔离或者小信号控制大电流等，因此会有两个不同的回路，而且这两个回路相互独立，是绝缘良好的，而且具有能量传输关系，通过隔离变压器实现不会轻易发生触电危险，将电源与用电回路上的电气的隔离，一般隔离是为了安全着想，隔离的那一端触摸到时候不会发生触电事故，除非变压器损坏。隔离变压器是利用电磁感应原理来实现，它有初级线圈、次级线圈以及磁芯，根据电磁感应原理，交变电场会产生磁场，不断变化的磁场又会产生感应电动势，UI那次通过变压器的是交流磁芯组成。【电气隔离的安全原理与安全条件】电气隔离防护的主要要求之一是被隔离设备或电路必须由单独的电源供电。这种电源可以是隔离变压器，也可以是安全等级相当于隔离变压器的电源。电气隔离一般采用电压比为1：1的隔离变压器来实现。一、电气隔离的安全原理电气隔离实质上是将接地的电网转换为一范围很小的不接地电网。图4-3是电气隔离的原理图。分析图中a、b两人的触电危险性可以看出：正常情况下，由于N线（或PEN线）直接接地，使流经a的电流沿系统的工作接地和重复接地构成回路，a的接触电压接近相电压，危险性很大；而流经b的电流只能沿绝缘电阻和分布电容构成回路，假设相电压为220V，人体电阻为2000OΩ，线路的绝缘电阻为为0.5MΩ，则b的接触电压仅为0.88V，由此可见，电击的危险性可以得到抑制。（3）天线振子安装：【2019/26】【2012A2-2】工序及质量要求工艺检验天线的安装包括挂高、偏置和前倾的设置。天线的挂高、偏置和前倾应根据设计的下滑角、下滑信号形成区场地平面坡度、相关距离量等数据进行计算后预设置。天线的挂高误差不得超过3cm；偏置误差不得超过1cm；前倾误差不得超过1cm。最终位置需要在飞行校验后确定。用长水平尺分别对每个天线单元垂直度和水平度进行检验和校准。用钢尺对每个天线的挂高、偏置和前倾进行检验与校准，可以借助于经纬仪对天线偏置进行调整和测量。【2019/26】下滑天线的安装包括（）的设置。A.方位B.偏置C.前倾D.频率E.挂高答案：BCE【背景资料】【2012A2-2】节选某支线机场于2000年建成通航，导航设施建设有仪表着陆/测距仪台和全向信标/测距仪台各一套，现对其进行更新。其中，仪表着陆/测距仪台为原址更新，机房利旧，并对接地系统进行改造，分别在航向台和下滑台机房四周增加地网400m；在原全向信标/测距仪台附近350m处新建一个全向信标/测距仪台，使用原台站的频率和呼号，台站土建工程已竣工……该工程仪表着陆/测距仪台下滑天线为捕获效应天线，施工单位根据相关条件，计算出下滑天线的挂高，其中下天线的挂高为4.20m。投产飞行校验时，校验员告知下滑角为2.88°，比设计要求低0.12°，要求调整下滑天线挂高，其中下天线调整0.20m，施工单位作了相应调整后，下滑角达到3°的设计要求。问题：2.在投产飞行校验前后，下滑台中天线、上天线的挂高分别是多少？确定下滑天线挂高的因素有哪些？答案：①.投产飞行校验前，下滑台中天线、上天线的挂高分别为8.40m、12.60m；②.投产飞行校验后，下滑台中天线、上天线的挂高分别为8.80m、13.20m；③.确定下滑天线挂高的因素有：下滑台频率、下滑角、下滑台与跑道入口端的纵向坡度。④.天线系统接地下滑天线系统的接地系统应按照设备厂家的安装手册、台站施工设计以及台站建设的相关指导规范等技术要求进行。⑤.电缆铺设工序及质量要求工艺检验完成天线振子安装后，进行天线系统的电缆铺设。电缆铺设前检查射频电缆的物理和电气长度，避免存在异常情况，铺设过程中注意电缆保护和清洁。对线槽或管线安装的牢固性进行检查，对电缆铺设的路径和弯曲半径做检查测量，对天线系统的室外接地进行检查，应符合设计和施工要求。电缆的电气长度测量值以后续测量结果为准。注：电缆如需弯曲，弯曲半径不能小于电缆直径的15倍或小于15cm，两者采用大的数值。2）室内设备安装机柜安装工序与“航向信标机柜安装”相同；主电源及电池组连接工序与“航向信标主电源及电池组连接”相同。3.航路导航台的建设要求航路导航台的主要设备为全向信标/测距仪设备，通常全向信标设备的功率应达到100W，测距仪设备的功率应达到1000W，除需满足本书3.2.3中5.的相关要求外，在山区或河谷地带建设全向信标/测距仪台站时，如果净空条件不完全满足台站设置场地规范的要求，可适当架高反射网高度并增大反射网面积以改善遮蔽情况。【2022/10】【2022/10】在建设全向信标台站时，如净空条件不能完全满足台站设置要求时，为改善遮蔽情况可采取的方法是（）A.增加发射天线的数量B.增加天线相对反射网的高度C.增大全向信标发射机的功率D.架高反射网高度及增大反射网面积答案：D3.3.4导航设施的功能调试导航设施的调试过程由施工单位牵头，设备供应商配合参与。本部分以仪表着陆系统为例，介绍基本调试内容。电气部分的调整，涵盖设备参数即：①.发射机调整；②.天线分配单元分配关系的验证及调整；③.发射及监视电缆电气长度调整；④.天线振子性能检测；⑤.发射一监视回路调整等工作，其目的是使得各个天线振子按照理论设计的幅度和相位关系馈送相应比例的电信号，以在空间形成特定关系的电场场型。因此，电气调整均需对两部发射机分别调整，每一个步骤都有对应的幅度和相位上的容限要求。在全面完成天线系统安装、机房设备安装工作，并完成了阶段验收且合格的情况下，开始进行本部分工作，各项调整应符合相关的质量要求。设备的电气调整包括以下步骤，应按先后顺序进行：①.开机准备。②.发射机调整。③.天线系统调整。④.监视器调整。⑤.控制功能验证。【2020/26】规范补充：3.1开机准备开机准备是确保设备电气调试安全的必要环节，必须严格执行。主要包括以下几个步骤：1）设备UPS电源连接及测试；2）零地电压测试；3）AC/DC输出电压测试；4）电池输出电压测试5）各模块跳线检查确认（与设备类型、配置、功能等相符）；6）机柜、天线系统各部件、电缆及插槽电气连接完好性检查。在此项目中，建议通过重新拔插、断开线路再连接、紧固机柜及天线系统中各种连接接头、固定螺栓、电气接口等方式，排除设备在运输或搬动过程中产生的损坏或接触不良等隐患上述步骤结果数据因设备型号差异有所不同，详见相关附件。将检查结果填入附表4中。【2020A4-6】【背景资料】【2020A4-6】某机场Ⅰ类精密进近跑道长2800m，拟在原址更新仪表着陆系统和自动气象观测系统……事件三：设备安装过程中，项目经理发现施工人员有如下施工行为：①.修剪射频电缆时，使用50m软尺检查电缆电气长度；②.因风向风速仪支撑杆未订货，用镀锌钢管现场加工风向风速仪支撑杆，项目经理当即制止了上述施工行为。同时，要求到场设备整机通电前须进行检查，以排除设备整机运输过程可能产生的电气接触不良等隐患。问题：6.事件三中，设备整机通电前须重点检查的内容有哪些？答案：重新拔插设备板件，断开连接线再连接，紧固机柜中各个连接线缆、固定螺栓、电气接口等。解析：考查规范AC-85-TM-2015-01规范补充：3.2发射机调整【2022A4-5】航向信标发射机调整主要是对发射机相关输出参数进行调整，以保证设备输出射频信号在送入天馈线系统之前，符合理论要求值。需要测试及调整的参数主要包括：航道及余隙发射机信号频率；航道及余隙发射机信号功率；航道及余隙发射机CSB/SBO信号波形及参量。具体步骤和方法因设备型号差异有所不同，详见相关附件。将此部分测量结果填入附表5中。【背景资料】【2022A4】某单位承接了某新建机场空管工程的施工项目，包括仪表着陆系统，合同工期为220天，合同额为23000万元，其中安全生产费用150万元，合同签订后发生了如下事件：事件一：建设单位按约定支付了安全生产费用预付款。事件二：人力资源和社会保障部检查时发现，甲单位没有办理农民工工资保证金账户。事件三：质量监督站在检查过程中发现，甲单位没有配备专职安全生产管理人员。事件四：仪表着陆系统航向信标的电气调试步骤为：开机准备→发射机调整→A→B→控制功能调整。事件五：仪表着陆系统调试时，航向天线分配单元（天线振子为20单元）部分测试如下：事件五：仪表着陆系统调试时，航向天线分配单元（天线振子为20单元）部分测试如下：问题：1.请说明建设单位至少付多少安全生产费用预付款？并说明理由。答案：（1）预付款：75万元（2）理由：合同工期在一年以内的，建设单位预付的安全生产费不得低于该费用总额的50%。本工程合同工期为220天，安全生产费用为150万元，150×50%=75万元。解析：《民航专业工程安全生产费用管理办法（试行）》问题：2.请说明施工单位在什么时限内办理农民工工资保证金账户？建设单位至少缴纳农民工工资保证金是多少？答案：（1）施工单位在工程取得施工许可证起20日内办理农民工工资保证金账户。（2）建设单位至少缴纳农民工工资保证金是230万。工资保证金的比例原则上不低于造价的1%。解析：《工程建设领域农民工工资保证金规定》农民工工资保证金按工程施工合同额（或年