Санкт-Петербург Средний пр. В.О., д. 86
ПОРТАЛ ЗНАНИЙ
СОВРЕМЕННОЙ АВИОНИКИ
42 ТЕРМИНОВ ПО ТЕМАТИКЕ АВИАСИСТЕМ

ILS Instrument Landing System Инструментальная система посадки

Определение

Инструментальная система посадки (ILS) —  это система, которая посылает радиоволны от конца взлетно-посадочной полосы к самолетам, чтобы направить  их на взлетно-посадочную полосу. 

Международный союз электросвязи определяет ее как услугу, предоставляемую станцией следующим образом:


«Радионавигационная система, обеспечивающая самолету горизонтальное и вертикальное наведение непосредственно перед и во время посадки и в определенных фиксированных точках указывающая расстояние до опорной точки посадки».

- Статья 1.104 регламента радиосвязи Международного союза радиосвязи.



Принцип работы

Локализатор

Локализатор (LOC, или LLZ до стандартизации ICAO) представляет собой антенную решетку, обычно расположенную за пределами взлетно-посадочной полосы, состоящую из нескольких пар направленных антенн.

Локализатор позволит самолету развернуться и выровнять самолет по взлетно-посадочной полосе. После этого пилоты активируют фазу захода на посадку (АPP).


Угол глиссады ILS

Пилот управляет самолетом таким образом, что индикатор наклона глиссады остается по центру на дисплее, чтобы гарантировать, что самолет следует по глиссаде приблизительно на 3° выше горизонтали (уровня земли), чтобы оставаться над препятствиями и оказаться на взлетно-посадочной полосе в соответствующей точке приземления (т. е. он обеспечивает вертикальное наведение).


Ограничения

Из-за сложности локализатора ILS и систем глиссадного уклона существуют некоторые ограничения. Локализаторы чувствительны к помехам в зоне передачи сигнала, таким как большие здания или ангары. Системы глиссадного уклона также ограничены рельефом перед своими антеннами. Если местность наклонная или неровная, отражения могут создать неровную траекторию, вызывая нежелательные отклонения курса. Кроме того, поскольку сигналы ILS поступают в одном направлении, глиссадный уклон поддерживает только прямые подходы с постоянным углом спуска. Также установка ILS может быть дорогостоящей из-за критериев размещения и сложности антенной системы.

Критические зоны ILS и чувствительные зоны ILS установлены для того чтобы избежать опасных отражений которые повлияли бы на излучаемый сигнал. Расположение этих критических зон может препятствовать использованию самолетами определенных рулежных дорожек, что приводит к задержкам взлета, увеличению времени удержания и увеличению расстояния между самолетами.


Другой вариант

Система наведения по приборам (IGS) (LDA в США) – модифицированная ILS для обеспечения не прямолинейного подхода; наиболее известным примером был подход к взлетно-посадочной полосе 13 в аэропорту Кай Так, Гонконг.


Идентификация

В дополнение к ранее упомянутым навигационным сигналам, локализатор обеспечивает идентификацию объекта ILS путем периодической передачи сигнала идентификации кода Морзе частотой 1020 Гц. Например, ILS для взлетно-посадочной полосы 4R в Международном аэропорту Джона Ф. Кеннеди передает IJFK, чтобы идентифицировать себя, в то время как взлетно-посадочная полоса 4L известна как IHIQ. Это позволяет пользователям знать, что объект работает нормально и что они настроены на правильный ILS. Станция наклона глиссады не передает никакой сигнал идентификации, поэтому оборудование ILS полагается на локализатор для идентификации.


Мониторинг

Важно, чтобы пилот быстро обнаружил любой отказ ILS обеспечить безопасное наведение. Для достижения этой цели мониторы постоянно оценивают жизненно важные характеристики передач. Если обнаруживается какое-либо значительное отклонение от строгих пределов, то либо ILS автоматически отключается, либо навигационные и идентификационные компоненты снимаются с носителя. Любое из этих действий активирует индикатор ('failure flag') на приборах самолета, использующего ILS.


Обратный курс локализатора

Современные локализаторы антенн имеют высокую направленность. Однако использование более старых, менее направленных антенн позволяет взлетно-посадочной полосе использовать другой подход, называемый обратным курсом локализатора. Это позволяет самолету приземлиться, используя сигнал, передаваемый с обратной стороны блока локализаторов. Высоконаправленные антенны не дают достаточного сигнала для поддержания обратного курса.


Маркерные маяки

На некоторых установках предусмотрены маркерные маяки, работающие на частоте 75 МГц. Когда идёт передача от маркерного маяка пилот видит индикатор на приборной панели и слышит сигнал. Расстояние от взлетно-посадочной полосы, на котором должна быть получена эта индикация, публикуется в документации для этого захода на посадку вместе с высотой, на которой должен находиться самолет, если он правильно установлен на ILC. Это обеспечивает проверку на правильность функции угла глиссады. В современных установках ILS дополнительно устанавливается всенаправленный дальномерный радиомаяк (DME). DME непрерывно отображает расстояние самолета до взлетно-посадочной полосы.


DME как замена

Всенаправленный дальномерный радиомаяк (DME) сообщает пилотам наклонную дальность до взлетно-посадочной полосы в морских милях. DME увеличивают или заменяют маркеры во многих установках. DME обеспечивает более точный и непрерывный контроль за корректным ходом пилота по наклону глиссады ILS, а также не требует установки вне границы аэродрома. Для заходов на посадку, где вместо маркерных маяков указывается DME, в процедуре захода на посадку по приборам указывается DME, и самолет должен иметь по крайней мере один действующий блок DME или одобренную IFR систему GPS (систему RNAV, соответствующую TSO-C129/ -C145/-C146), чтобы начать заход на посадку.



Освещение подхода

Некоторые установки включают в себя световые системы средней или высокой интенсивности (сокращенно ALS). ALS помогает пилоту перейти от приборного к визуальному полету и визуально выровнять самолет с осевой линией взлетно-посадочной полосы. Наблюдение за системой освещения захода на посадку на высоте принятия решения позволяет пилоту продолжать снижение к взлетно-посадочной полосе, даже если взлетно-посадочная полоса или огни взлетно-посадочной полосы не видны, так как ALS считается конечной средой взлетно-посадочной полосы. Во многих аэропортах без башен пилот управляет системой освещения; например, пилот может нажать кнопку микрофона 7 раз, чтобы включить свет на высокой интенсивности, 5 раз на средней интенсивности или 3 раза для низкой интенсивности.



Использование

В контролируемом аэропорту управление воздушным движением направляет самолет на курс локализатора через определенные сигналы, следя за тем, чтобы самолеты не подходили слишком близко друг к другу, но и избегая задержки, насколько это возможно. Несколько самолетов могут находиться на ILS одновременно, в нескольких милях друг от друга. Считается, что самолет, который повернул на входящий курс и находится в пределах двух с половиной градусов от курса локализатора, устанавливается на подход. Как правило, самолет устанавливается не менее чем за 2 морские мили (3,7 км) до окончательного захода на посадку (глиссадный перехват на заданной высоте).

Отклонение самолета от оптимальной траектории указывается летному экипажу с помощью шкалы индикации.

Выходные данные от приемника ILS поступают в систему отображения и могут поступать в компьютер управления полетом. Процедура посадки самолета может быть объединенной, когда автопилот или компьютер управления полетами непосредственно управляет самолетом, а летный экипаж контролирует происходящее, либо разъединена, когда летный экипаж управляет самолетом вручную, чтобы держать локализатор и индикаторы глиссады выравненным по центру.

История

Испытания системы ILS начались в 1929 году в США. Полностью действующая базовая система заработала в 1932 году в центральном аэропорту Берлин-Темпельхоф (Германия) под названием LFF или «луч Лоренца» в честь ее изобретателя, компании C. Lorenz AG. Управление гражданской авиации (CAA) санкционировало установку системы в 1941 году в шести местах. Первая посадка пассажирского авиалайнер, использующего ILS, была запланирована в США на 26 января 1938 года, когда Boeing 247d компании Pennsylvania Central Airlines вылетел из Вашингтона в Питсбург, штат Пенсильвания, и приземлился в снежную бурю, используя только систему посадки по приборам. Первая полностью автоматическая посадка с использованием ILS произошла в марте 1964 года в аэропорту Бедфорд в Великобритании.

Альтернативы

  1. Микроволновая системы посадки (MLS) допускается для криволинейных подходов. Выпущена в 1970 на смену ILS, но не используется, из-за появившиеся в те же годы системы посадки на основе спутниковых навигационных систем, не требующие установки аэродромного оборудования, практически полностью вытеснили MLS на территории США.

  2. Транспондерная система посадки (TLS) может использоваться там, где обычный ILS не может работать или не является экономически эффективным.

  3. Производительность локализатора с вертикальным наведением (LPV) основана на системе увеличения широкой площади (WAAS), LPV имеет аналогичные минимумы для ILS для соответствующим образом оборудованных самолетов.

  4. Наземная система усиления (GBAS) — это критически важная для безопасности система, которая дополняет стандартную службу позиционирования GNSS (SPS) и обеспечивает повышенный уровень обслуживания. Она поддерживает все фазы захода на посадку, вылета и наземных операций в пределах объема покрытия УКВ. Ожидается, что GBAS будет играть ключевую роль в модернизации и обеспечении всепогодных операций в аэропортах, навигации в районе терминалов, наведении на пропущенный заход и наземной эксплуатации. GBAS предоставляет возможность обслуживать весь аэропорт с одной частотой (УКВ-передача), в то время как ILS требует отдельной частоты для каждого конца взлетно-посадочной полосы. GBAS CAT-I рассматривается как необходимый шаг на пути к более строгим операциям точного захода на посадку и посадки CAT-II/III. Технический риск внедрения GBAS задержал широкое распространение этой технологии.

to top