针对目前机场跑道临时关闭助航设施的欠缺以及相关标准不统一, 导致难以向飞行员在恶劣目视条件下和安全距离内提供醒目、有效的跑道关闭信息, 给机场安全运行造成隐患等问题, 提出建立基于人眼视觉特性的机场跑道临时关闭警示灯光模型, 并采用逐点法对警示灯灯具光强进行了设计与分析, 最后对警示灯进行警示这一过程进行了仿真。仿真结果表明, 在2 km处飞行员可分辨出警示灯X形, 使飞行员能够清晰、准确、快速地辨别出跑道关闭, 对飞行员起到了警示作用, 为警示灯的研制提供了理论依据。

机场跑道临时关闭警示灯的光强分布对飞机的引导至关重要。考虑到警示灯构型、布局等因素的影响, 提出了基于单灯光强分布模型的警示灯的整体光强分布算法。实验结果表明, 该方法得到的光强分布与实测的吻合度在98%以上, 与单灯叠加方法相比, 其准确性提高了6%以上。

为了快速得到机场跑道临时关闭警示装置整体光强的准确值和该装置可见距离与空气浑浊度T的关系。提出了利用虚拟点计算装置整体光强的方法, 得到了装置的整体光强。相对于叠加得到装置整体光强值的方法, 该方法提高了计算的准确性。然后根据Rayleigh散射和Mie散射公式建立了空气浑浊度T与跑道视程(RVR)的关系, 并修正了点光源视距公式。修正后的公式考虑的入射光波长的影响并与RVR联系起来, 使公式更具有实际意义。通过计算可知, 在满足机场最低运行标准的情况下, 该装置的可见距离仍为280 m~370 m, 该距离能使飞行员识别并安全复飞。该公式为判断机场跑道临时关闭警示装置在空中的可见性提供了计算方法, 也从理论上验证了该装置可以满足可见性要求并通过实验初步验证了该计算方法的正确性。