用于飞机精密进近跑道的LED中线灯的研究

摘要

随着我国民航事业的发展，机场的能源需求大幅增加。对于机场来说，照明用电占了相当大的比重。选用更加高效的光源，是照明节能的首要因素。在各种新光源中，最受瞩目的就是半导体发光二极管(LED)。LED凭借寿命长、潜在光效高、体积小以及光谱分布窄等优点，广泛应用于众多的照明应用领域。随着光效的大幅度提高和价格的快速下降，LED在机场灯光中的应用成为可能。
　　机场助航灯光系统是保障飞机在夜间和复杂天气条件下进行顺利起飞、着陆和滑行的目视助航设备，包括进近灯光系统、目视进近坡度指示系统、跑道灯光系统、滑行道灯光系统等。
　　本文首先对LED非成像光学设计做了介绍，包括LED光源特性、非成像光学理论基础、光学系统的基本形式、典型光学器件的设计方法和光线追迹方法等。然后，根据国家标准要求以及LED光源特性，设计了LED滑行道巾线灯的光学系统，主要由反光杯、散射片和棱镜组成，并存光学设计软件 Tracepro中建立模型，进行光线追迹模拟。分析模拟结果，对现有光学系统方案进行修改，完成了改进方案的设计。接下来，阐述了LED滑行道中线灯电学驱动的实现方式以及整灯机械结构的设计。最后，用分布光度计测试系统对LED滑行道中线灯进行测试，分析测试结果。
　　本论文完成了LED滑行道中线灯的光学系统设计，该系统结构可靠、寿命长、光学性能达到国家标准的要求。相比传统光源，减小了整灯的功率，达到了节能的目标。