Lights intensity control of airfield lighting system during operation

Authors

DOI:

https://doi.org/10.54858/dndia.2024-20-8

Keywords:

airfield lighting system, light intensity control, risks at the visual piloting phase, airfield light failure criterion

Abstract

The paper presents the results of analysis the potential to utilize the dual light intensity reserve incorporated into the design of airfield lighting system. National and international regulatory and technical standards concerning failure criteria for airfield lights were examined, alongside the relationship between runway visibility range, light intensity, and other influencing factors. ICAO standard and recommended practices give the requirements to all parameters of airfield lights,  including isocandela diagrams to different airfield lighting subsystems as well as the dependences between lights’ life time and electric current in the power supply system. The analysis of these diagrams gives the possibility to come up with a conclusion about the feasibility of leveraging the dual light intensity reserve in airfield lights.

Based on the analysis, the possibility of managing the light intensity of airfield lights according to their operational life time is substantiated. The results of experimental studies on the relationship between the light intensity of airfield lights with halogen sources and their operational life time are presented, along with analytical expressions describing this dependence. Experimental findings indicate the feasibility of reducing the constant current regulator current for new airfield lights, followed by a gradual increase from 90 to 100 percent of the nominal value over an average operational period of up to 10 years. The proposed approach demonstrates advantages, including extending the life time of airfield lights with metal-halide light sources, conserving electrical energy, and reducing risks during the visual piloting phase of aircraft under adverse and normal meteorological conditions, both day and night. Future research prospects include conducting similar studies on airfield lights equipped with LED light sources.

References

Doc 9157 Aerodrome Design Manual. Part 4. Visual Aids. ICAO International Standards and Recommended Practice, 5th edition, 2020.

Doc 9365. Manual of All-Weather Operations. ICAO International Standards and Recommended Practices, 4th edition, 2017. ISBN 978-92-9258-235-7.

Annex 14 to the Convention of International Civil Aviation. Aerodromes. Volume I. Aerodrome Design and Operations. ICAO International Standards and Recommended Practices, 9th edition, 2022, ISBN 978-92-9265-735-2.

Doc 9157. Aerodrome Design Manual. Part 5. Electrical systems. ICAO International Standards and Recommended Practice, 2nd edit., 2017.

Наказ Державної авіаційної служби України № 1841 від 24.11.2021 р. Про затвердження сертифікаційних вимог до аеродромів.

Авіаційні правила України "Метеорологічне обслуговування цивільної авіації". Затверджено Наказом Державної авіаційної служби України № 166 від 09.03.2017, зареєстровано в Міністерстві юстиції України 05.09.2017 р. за № 1092/30960.

Дев’яткіна С.С., Ванецян С.Г. Контроль сили світла аеродромних вогнів в процесі експлуатації: XIV Міжнародна науково-практична конференція “Інтегровані робото - технічні комплекси”, 18-19 травня 2021 – К, 2021. – C. 134 – 136.

Степура В. І. Вимірювання середньої сили світла підсистеми бокових та осьових вогнів ЗПС з метою визначення дальності їх видимості: Світлотехніка та електроенергетика. Міжнародний науково-технічний журнал. – Харків, 2005. - № 5. – С. 30-40.

Степура В.І. Періодичний контроль сили світла бічних вогнів ШЗПС: Світлотехніка та електроенергетика. Міжнародний науково-технічний журнал. – Харків, 2009. - № 3. – С. 84-89.

Степура В. І. Дослідження технічного стану аеродрому після першого року експлуатації: Світлотехніка та електроенергетика. Міжнародний науково-технічний журнал. – Харків, 2007. - № 2(10). – С. 18-27.

T. Novak, J. Dudek, V. Kolar, K. Sokansky and R. Baleja, "Solution of problems with short lifetime of airfield halogen lamps," 2017 18th International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), Kouty nad Desnou, Czech Republic, 2017, pp. 1-5, doi: 10.1109/EPE.2017.7967298

Deviatkina S. Scientific principles of ground navigation visual aids design for civil aviation aerodromes: 2014 IEEE 3rd International Conference “Methods and systems of navigation and motion control (MSNMC) Proceedings. October 14-17, 2014, Kyiv, Ukraine, p.p.79-81.

Ільєнко С.С. Автоматизація, дистанційне управління та надійність світлосигнальної системи сучасних аеродромів цивільної авіації: Наукоємні технології № 2 (30), 2016. – С. 212- 215.

Квач Ю.М., Яреміч Т.І., Шевченко В.О. Моделювання впливу факторів на видимість світлосигнальних вогнів аеродрому цивільної авіації: Моделювання – 2018 SIMULATION - 2018: 6-а Міжнар. наук. конф., 12-14 вересня 2018 р.: Зб. праць конф. – Київ, 2018. – С. 158 – 161.

ДБН В.2.5-28:2018 Державні будівельні норми України. Природне і штучне освітлення.

Степура В. І. Технічне діагностування системи аеродромних світлосигнальних вогнів в процесі експлуатації: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.09.07 / Степура Володимир Ілліч; Харківська державна академія міського господарства. – Харків, 2003. – 20 с.

Official Journal of the European Union JAR OPS JAR-OPS 1: Commercial Air Transportation (Aeroplanes).

Published

2024-12-23

Issue

Section

Development and modernization of aviation equipment and armaments