LED正逐步替代传统卤素光源应用于机场助航灯, 跑道警戒灯作为防止飞机入侵跑道的重要助航灯, 针对其发光特性要求, 提出对环形和方形LED阵列中心照度和发光角度研究。首先给出单LED光源在目标平面中心照度和发光角度的计算方法。其次在满足均匀排布的前提下, 构造上述两种阵列, 利用Matlab仿真在不同目标距离下对应的中心照度、发光角度及光斑半径的变化规律, 并采用最小二乘法进行曲线拟合。最后通过光学软件TracePro进行追迹模拟仿真。结果表明: 随目标距离的增大, 两种阵列中心照度逐渐减小, 光斑半径和发光角度逐渐增大, 当目标距离小于8 m时, 两种阵列发光特性存在差异, 环形阵列的中心照度较大, 方形阵列发光角度较大, 随着目标距离的增大, 两种阵列的发光特性逐渐趋于一致。以4C级机场为例, 分析得出上述两种阵列对A型警戒灯均适用, B型警戒灯适于采用方形阵列。

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。