ВНЕДРЕНИЕ LED ТЕХНОЛОГИЙ В СВЕТОСИГНАЛЬНОМ ОБОРУДОВАНИИ АЭРОДРОМОВ

Введение

LED (Light-emitting diode) — технология, которая позволяет получить световое излучение в месте соприкосновения катода и полупроводника соединённого с анодом (электроны взаимодействуют с излучением фотонов при переходе через полупроводник на катод).

Постоянные обновления моделей воздушных судов и требований снижения метеоминимума аэродромов, при котором возможны полёты, заставляют совершенствовать радиотехническое обеспечение и комплексы светосигнального оборудования (КССО). Радиотехнические средства обеспечивают безопасность подлёта воздушного судна к аэродрому, а светосигнальные средства используются на конечных стадиях посадки, при пробеге и движении по элементам аэродрома.

Современные светодиодные модели огней созданы с учетом опыта классических, проверенных временем, моделей ламповых устройств с глубокой переработкой и улучшением их характеристик. Результатом работы стало применение более качественной оптики, продуманного функционального дизайна, энергоэффективных, экономичных, безопасных источников света, новых систем управления.

Согласно нормам Международной организации гражданской авиации, посадка самолётов в условиях плохой видимости подразделяется на три эксплуатационные категории, характеризующиеся пределами дальности видимости огней взлётно-посадочной полосы и высотами принятия решения . Таким образом, КССО являются одним из основных элементов аэродрома и должны обеспечивать регулярность и безопасность полётов авиации ночью и в условиях плохой видимости [1, с. 25].

Применение современных технологий

Световая отдача сверхярких светодиодов достигает 60-120 Люмен на Ватт, а ламп накаливания - 10-24 Люмен на Ватт (включая галогенные), то есть светодиоды в 5-10 раз более энергоэффективны. Срок жизни лампы накаливания в 50 и более раз короче светодиода. Светодиоды служат более 50'000 часов, тогда как лампы накаливания всего 1000 часов.

Светодиод устанавливается сразу необходимого цвета, в отличие от лампы, для которой нужен светофильтр, пропускающий только заданный цвет и поглощающий остальной видимый спектр. Это дает большое преимущество в эффективности цветным светодиодам по сравнению с системой лампа накаливания белого цвета + фильтр. При использовании цветных светодиодов совместно с светофильтрами (при необходимости), потеря яркости на фильтре будет существенно ниже, чем с использованием ламп накаливания белого цвета [2, с. 2].

Энергоэффективность

Это не просто кардинальное снижение счетов за электроэнергию. Это снижение нагрузки на цепи электропитания. Уменьшение потребляемого тока позволяет уменьшить сечение силовых кабелей и потери в них на больших расстояниях, а также значительно дешевле организовать резервное питание, что важно в условиях посадочных площадок и вертодромов. Светодиоды - токовые устройства, которые позволяют легко построить электрические цепи на большие дистанции, имеющие абсолютно идентичную яркость с короткими электроцепями т.к. стабилизаторы тока устанавливают равный ток на разных по напряжению цепях. Цепь длиной 400 метров и 20 метров, даже с разным количеством огней на них, будет светиться совершенно одинаково, что делает проектирование систем простой задачей [3, с. 5].

Электробезопасность

Светодиоды работают от небольшого напряжения и потребляют небольшой ток. Построить сеть с постоянным током для гирлянды до 20 или 100 ламп можно используя любой промышленный источник постоянного напряжения с напряжением не превышающим 48В, что безопасно в эксплуатации и не требует сертификации. Промышленные стабилизаторы напряжения, питающие блоки стабилизаторов тока, имеют рекордно высокий КПД и способны использовать сети электропитания с широким диапазоном входных напряжений 100В — 240В без ущерба качеству световых параметров. Стоимость светодиодов постоянно снижается, что привело к решению главной проблемы светодиодной техники – дороговизны [4, с. 12].

Все возможности управления

До недавнего времени, управление светосигнальным оборудованием с борта ВС на территории России практически не применялось. Раньше, при отсутствии диспетчера или руководителя полетов, аэродром просто закрывался на прием и вылет ВС. В настоящее время посадка или взлет с посадочной площадки может быть произведен при полном отсутствии персонала на земле. Поставляемый вариант системы управления светосигнальным оборудовнием спецификации L-854 соединен с остальными устройствами по цифровой шине CAN-BUS, что позволило исключить установку реле и уменьшить число необходимых электрических соединений. Все необходимые команды управления осуществляются по цифровой шине. Использование датчиков яркости освещения позволяет использовать светосигнальное оборудование в полностью автоматическом режиме.

Преимущества

У LED технологии есть несколько неоспоримых преимуществ в сравнении с другими источниками света:

1) Способность выдерживать относительно тяжёлые условия эксплуатации (вибрации, небольшие удары, попадание воды, низкие температуры, давление).

2) Низкое энергопотребление (примерно в 7-10 раз меньше чем у стандартных ламп накаливания) и высокий уровень КПД.

3) Практически не содержат вредных для здоровья и окружающей среды соединений (в отличии от люминисцентных ламп и CCFL, которые содержат ртуть).

4)  Долговечность (в 70-80 раз выше чем обычные лампы с нитью накаливания, до 80 000 часов и до 2-х раз долговечнее ламп с холодным катодом).

Минусы LED технологии

1) Плохая переносимость высоких температур, что вызывает помутнение источника света и окружающего материала по причине распада полупроводника.

2) Узкий спектр излучения (хотя в определённых случаях, это может быть и плюсом). Сейчас ведётся довольно успешная работа по расширению спектра для ЖК мониторов и ТВ.

Мировыми лидерами по производству светодиодов являются компании Philips и Osram& (подразделение Siemens).

Также, активным изучением и производством светодиодов занимается немало известная TSMC.

Итог

LED технологии только начинают внедряться в авиационной технике и оборудовании, но уже зарекомендовали себя как продукт нового поколения, обладающий неоспоримыми преимуществами, перед традиционными лампами накаливания. Технология постоянно совершенствуется и становится доступнее.

Список литературы:

1. Мижериков В.А., Юзефавичус Т.А. Введение в информационные технологии : учеб. пособие. М.: Информатика, 2005. — 352 с.
2. Применение визуальной лазерной системы посадки для повышения категорийности аэропорта [Электронный ресурс]. URL: http://bibliofond.ru/view.aspx?id=606315#1  (дата обращения: 02.02.2017)
3. Экономия электроэнергии при освещении подъездов, подвалов, чердачных и технических помещений жилых домов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://endf.ru/38_2.php (дата обращения: 17.01.2017)
4. Three-dimensional LED-globe [Электронный ресурс]. URL: http://7universum.com/en/tech/archive/item/3398 (дата обращения: 09.01.2017)