「仪表降落系统」修訂間的差異檢視原始碼討論檢視歷史
（创建页面，内容为“仪表降落系统（英语：Instrument Landing System，缩写：ILS）又译仪表降落系统，俗称盲降系统，是目前应用最为广泛的飞机精密…”） |
|||
| 行 1： | 行 1： | ||
| − | + | ''' 仪表降落系统''' （[[ 英语]] ：Instrument Landing System，缩写：ILS）又译仪表降落系统，俗称盲降系统，是目前应用最为广泛的飞机精密进近和降落导引系统。这是一种在诸如低云、低能见度的[[ 仪表]] 气象条件下可以正常运行，使用[[ 无线电]] 信号以及高强度灯光阵列来为飞机安全进近降落提供精密引导的陆基[[ 仪表进近系统]] 。而这一套系统必须保证一定的精确度，因此，飞行校验组织每隔一定时间都会使用特别改装的飞机对于ILS的关键参数进行校准和验证。它的作用是由地面发射的两束无线电信号实现航向道和下滑道指引，建立一条由跑道指向空中的虚拟路径，飞机通过机载接收设备，确定自身与该路径的相对位置，使飞机沿正确方向飞向跑道并且平稳下降高度，最终实现安全降落。 | |
| − | 精密仪表进近图就是为ILS进近而出版的，它可以向飞行员提供仪表飞行规则下ILS进近所需的资讯，包括ILS或其它助导航设施的频率，以及能见度最低要求。 | + | 精密仪表进近图就是为ILS进近而出版的，它可以向飞行员提供[[ 仪表]] 飞行规则下ILS进近所需的资讯，包括ILS或其它助导航设施的频率，以及能见度最低要求。 |
==原理== | ==原理== | ||
| 行 7： | 行 7： | ||
一套ILS系统主要由两个子系统，一个提供水平引导（航向台Localizer），另一个提供垂直引导（下滑台，Glide Slope或Glide Path）。通过两个子系统的配合使得飞机准确降落在跑道上。而这个引导是由飞机上的ILS接收机对接收到的无线电信号的调制深度进行比较得到的。 | 一套ILS系统主要由两个子系统，一个提供水平引导（航向台Localizer），另一个提供垂直引导（下滑台，Glide Slope或Glide Path）。通过两个子系统的配合使得飞机准确降落在跑道上。而这个引导是由飞机上的ILS接收机对接收到的无线电信号的调制深度进行比较得到的。 | ||
| − | 航向台的天线。通常是多对定向天线，固定在跑道末端外。频段在108.10MHz与111.95MHz之间，间隔0.05MHz但十分位为奇数，故有40个频道。使用时发送两个信号，一个调制成90Hz，另一个调制成150Hz，由独立但安装在一起的天线发送。每个天线都发送一束狭窄的波束，一个在跑道中心线略左边，另一个在中心线略右。 | + | 航向台的天线。通常是多对定向天线，固定在跑道末端外。频段在108.10MHz与111.95MHz之间，间隔0.05MHz但十分位为奇数，故有40个频道。使用时发送两个信号，一个调制成90Hz，另一个调制成150Hz，由独立但安装在一起的[[ 天线]] 发送。每个天线都发送一束狭窄的波束，一个在跑道中心线略左边，另一个在中心线略右。 |
| − | 飞机上的航向台接收机能测量出90Hz和150Hz信号的调变深度差（Difference in the Depth of Modulation）。航向台两个频率的调制深度都是20%。故从两个信号的差异可以判断出飞机相对跑道中心线的位置。如果两个信号强度不一，那么飞机不是在跑道中心线的延长线上。在驾驶室里，水平指示器HSI或航道指示器CDI会显示飞机相对跑道中心线的位置 。 | + | 飞机上的航向台接收机能测量出90Hz和150Hz信号的调变深度差（Difference in the Depth of Modulation）。航向台两个[[ 频率]] 的调制深度都是20%。故从两个信号的差异可以判断出飞机相对跑道中心线的位置。如果两个信号强度不一，那么飞机不是在跑道中心线的延长线上。在驾驶室里，水平指示器HSI或[[ 航道]] 指示器CDI会显示飞机相对跑道中心线的位置 。 |
| − | 下滑台天线阵安装在跑道接地区。其信号使用频段介于328.6和335.4MHz之间，与航向台一一对应。下滑台信号的中心线（即下滑道）一般设为与跑道成3°，波束深1.4°。与航向台相似，一束比下滑道高0.7°，另一束比下滑道低0.7°。 | + | 下滑台天线阵安装在跑道接地区。其信号使用频段介于328.6和335.4MHz之间，与航向台一一对应。下滑台信号的中心线（即下滑道）一般设为与跑道成3°，[[ 波束]] 深1.4°。与航向台相似，一束比下滑道高0.7°，另一束比下滑道低0.7°。 |
| − | 这些信号被显示在驾驶舱的仪表盘上。飞行员通过控制飞机使得仪表指针显示在正确的位置来保证飞机飞在ILS引导的航迹上。现在有很多先进的飞机直接将ILS的信号输入自动驾驶系统，使得飞机能够自动进近。 | + | 这些信号被显示在驾驶舱的仪表盘上。[[ 飞行员]] 通过控制飞机使得仪表指针显示在正确的位置来保证飞机飞在ILS引导的航迹上。现在有很多先进的飞机直接将ILS的信号输入自动驾驶系统，使得飞机能够自动进近。 |
| − | + | === 指点标=== | |
| − | 在一些机场安装有接收频率为75MHz的指点标。指点标的信号是灯光以及音响的提醒。在出版的有关该机场进近要求的文件里记录着指点标距离跑道的距离，同时还伴随着能正确接收ILS信息的过点高度要求。这提供了一个在下滑道上的高度检查。现在，ILS安装时，都合装一台测距仪（DME），来作为另一个选择，或者说取代了指点标。DME可以不间断地指示飞机距离跑道口的斜距。 | + | 在一些机场安装有接收频率为75MHz的指点标。指点标的信号是[[ 灯光]] 以及音响的提醒。在出版的有关该[[ 机场]] 进近要求的文件里记录着指点标距离跑道的距离，同时还伴随着能正确接收ILS信息的过点高度要求。这提供了一个在下滑道上的高度检查。现在，ILS安装时，都合装一台测距仪（DME），来作为另一个选择，或者说取代了指点标。DME可以不间断地指示飞机距离跑道口的斜距。 |
| − | + | === 外指点标=== | |
| − | 外指点标安装在距离跑道入口6.5-11.1千米处，调制频率为400Hz，连续拍发每秒2划。。驾驶舱中的指示是一个蓝色的闪烁灯，并且播放接收到的音频。设置其的目的是在中间以及最后进近阶段提供高度、距离以及设备运行情况的检查。外指点标时常与机场远台安装在一起，叫做LOM（Locator Outer Marker）。 | + | 外指点标安装在距离[[ 跑道]] 入口6.5-11.1千米处，调制频率为400Hz，连续拍发每秒2划。。驾驶舱中的指示是一个[[ 蓝色]] 的闪烁灯，并且播放接收到的音频。设置其的目的是在中间以及最后进近阶段提供高度、距离以及设备运行情况的检查。外指点标时常与机场远台安装在一起，叫做LOM（Locator Outer Marker）。 |
| − | + | === 中指点标=== | |
| − | 中指点标安装在距离跑道入口0.9-1.2千米处，调制频率为1300Hz，交替拍发点划，每秒2划，每秒6点。 | + | 中指点标安装在距离跑道入口0.9-1.2千米处，调制频率为1300Hz，交替拍发点划，每秒2划，每秒6点。[[ 驾驶舱]] 中的指示是一个琥珀色的[[ 闪烁灯]] ，并且播放接收到的音频。中指点标的作用是用来指示低能见度下的复飞点。中指点标时常与机场近台安装在一起，叫做LMM（Locator Middle Marker）。 |
| − | + | === 内指点标=== | |
| − | 内指点标安装在距离跑道入口75-450米处，调制频率为3000Hz，连续拍发每秒6点 | + | 内指点标安装在距离跑道入口75-450米处，调制频率为3000Hz，连续拍发每秒6点。驾驶舱中的指示是一个白色的闪烁灯，并且播放接受到的[[ 音频]] 。内指点标通常飞机飞到安装在II类精密进近的决断高处。 |
| − | + | === 测距仪=== | |
| − | 测距仪（DME）提供给飞行员一个以海里为单位的距跑道的斜距。DME在很多地方替代了指点标。DME为飞行员在ILS下滑道时提供了更精确并且连续的监控信息，并且不需要在机场外额外安装设施。当它和ILS合装的时候，DME通常并不是安装在跑道头，而是考虑到各种误差安装在一个能提供与距跑道头距离误差最小的地方。当DME用于取代指点标时，必须有至少一台DME工作飞机才可以实施进近，而且对于DME可用的要求必须标注在精密仪表程序中。 | + | 测距仪（DME）提供给飞行员一个以[[ 海里]] 为单位的距跑道的斜距。DME在很多地方替代了指点标。DME为飞行员在ILS下滑道时提供了更精确并且连续的监控信息，并且不需要在机场外额外安装设施。当它和ILS合装的时候，DME通常并不是安装在跑道头，而是考虑到各种误差安装在一个能提供与距跑道头距离误差最小的地方。当DME用于取代指点标时，必须有至少一台DME工作飞机才可以实施进近，而且对于DME可用的要求必须标注在精密仪表程序中。 |
| − | + | === 进近灯光=== | |
| − | 一些时候，中高强度的进近灯光系统也被安装在其中。通常这些都是大机场的配置，不过在美国不少通用航空机场也使用进近灯光来配合ILS设备取得更低的最低能见度。进近灯光系统协助飞行员从仪表飞行切换到目视飞行，使飞机对准跑道中线。精密进近时，飞行员在决断高（DA,Decision Altitude）需观察进近灯光系统，只要能看到灯光就可以继续进近，无需看到跑道，因为进近灯光也可以作为目视参考。 | + | 一些时候，中高强度的[[ 进近灯光系统]] 也被安装在其中。通常这些都是大机场的配置，不过在美国不少通用航空机场也使用进近灯光来配合ILS设备取得更低的最低能见度。进近灯光系统协助飞行员从仪表飞行切换到目视飞行，使飞机对准跑道中线。精密进近时，飞行员在决断高（DA,Decision Altitude）需观察进近灯光系统，只要能看到灯光就可以继续进近，无需看到跑道，因为进近灯光也可以作为目视参考。 |
| − | 在美国，没有穿透障碍物穿透净空面的时候，没有进近灯光系统的一类ILS最低VIS（能见度）为0.75英里（RVR4000英尺）。而当拥有1400-3000英尺（430-910米）的进近灯光的时候，VIS降为0.5英里，RVR降为2400英尺。而当具有高强度跑道边灯（HIEL）、接地区灯（TDZL）、跑道中线灯（RCLL）以及2400英尺（750米）的时候，VIS是0.375英里，RVR是1800英尺（550米）。在中华人民共和国也有类似规定。 | + | 在美国，没有穿透障碍物穿透净空面的时候，没有进近灯光系统的一类ILS最低VIS（能见度）为0.75英里（RVR4000英尺）。而当拥有1400-3000英尺（430-910米）的进近灯光的时候，VIS降为0.5英里，RVR降为2400英尺。而当具有高强度跑道边灯（HIEL）、接地区灯（TDZL）、跑道中线灯（RCLL）以及2400英尺（750米）的时候，VIS是0.375英里，RVR是1800英尺（550米）。在[[ 中华人民共和国]] 也有类似规定。 |
| − | 事实上，进近灯光系统延长了低能见度运行时，飞机降落的目视参考。二类和三类ILS进近通常要求更为复杂的高强度进近灯光系统，而一类ILS进近通常使用的是中强度的进近灯光。在许多没有塔台的机场，灯光系统可以由飞行员控制。 | + | 事实上，进近灯光系统延长了低能见度运行时，飞机降落的目视参考。二类和三类ILS进近通常要求更为复杂的高强度进近灯光系统，而一类ILS进近通常使用的是中强度的进近灯光。在许多没有[[ 塔台]] 的机场，灯光系统可以由飞行员控制。 |
| − | + | === 识别=== | |
| − | 除了前面提到的导航信号，航向台还提供ILS设备的识别信息。这是一种1020Hz莫尔斯码的识别信号。比如说，肯尼迪国际机 | + | 除了前面提到的导航信号，航向台还提供ILS设备的识别[[ 信息]] 。这是一种1020Hz莫尔斯码的识别信号。比如说，[[ 肯尼迪国际机 场]]4R 号跑道的ILS识别码是IJFK，而4L号跑道的则是IHIQ。这使得使用者知道自己有没有选中正确的ILS。下滑台没有识别信号，所以ILS设备依赖航向台的识别功能。 |
| − | + | === 反航道进近=== | |
| − | 现代航向台天线拥有极强的方向性。然而，一些老旧的，方向性较低的天线允许反方向跑道使用一种叫做反航道进近的非精密进近程序。它使得飞机使用航向道天线阵背面发送的信号来降落。飞行员对相同的仪表指示需要使用相反的动作来适应这种反向信号。而且飞行员需要注意，下滑道的信息是针对另一侧的跑道的，应该被忽略，在美国，反航道进近在使用一类ILS的小机场非常常见，因为小机场不会在主跑道的两头都装ILS。 | + | 现代航向台天线拥有极强的方向性。然而，一些老旧的，方向性较低的天线允许反方向跑道使用一种叫做反航道进近的非精密进近程序。它使得飞机使用航向道天线阵背面发送的信号来降落。飞行员对相同的仪表指示需要使用相反的动作来适应这种反向信号。而且飞行员需要注意，下滑道的信息是针对另一侧的跑道的，应该被忽略，在[[ 美国]] ，反航道进近在使用一类ILS的小机场非常常见，因为小机场不会在主跑道的两头都装ILS。 |
| − | + | === 故障识别=== | |
| − | 有必要在ILS有影响飞行安全的故障发生时第一时间通知飞行员。为了实现这个目的，监视器持续评估某些传输的重要特性。如果出现了重大偏差，ILS会自动关闭，其它导航和识别组件也将停止工作。当这些发生的时候，飞机上的仪表会出现指示，即所谓的ILS故障旗。 | + | 有必要在ILS有影响飞行安全的故障发生时第一[[ 时间]] 通知飞行员。为了实现这个目的，监视器持续评估某些传输的重要特性。如果出现了重大偏差，ILS会自动关闭，其它导航和识别组件也将停止工作。当这些发生的时候，[[ 飞机]] 上的仪表会出现指示，即所谓的ILS故障旗。 |
| + | |||
| + | ==参考文献== | ||
於 2020年6月23日 (二) 15:34 的修訂
儀表降落系統（英語：Instrument Landing System，縮寫：ILS）又譯儀表降落系統，俗稱盲降系統，是目前應用最為廣泛的飛機精密進近和降落導引系統。這是一種在諸如低雲、低能見度的儀表氣象條件下可以正常運行，使用無線電信號以及高強度燈光陣列來為飛機安全進近降落提供精密引導的陸基儀表進近系統。而這一套系統必須保證一定的精確度，因此，飛行校驗組織每隔一定時間都會使用特別改裝的飛機對於ILS的關鍵參數進行校準和驗證。它的作用是由地面發射的兩束無線電信號實現航向道和下滑道指引，建立一條由跑道指向空中的虛擬路徑，飛機通過機載接收設備，確定自身與該路徑的相對位置，使飛機沿正確方向飛向跑道並且平穩下降高度，最終實現安全降落。
精密儀表進近圖就是為ILS進近而出版的，它可以向飛行員提供儀表飛行規則下ILS進近所需的資訊，包括ILS或其它助導航設施的頻率，以及能見度最低要求。
原理
一套ILS系統主要由兩個子系統，一個提供水平引導（航向台Localizer），另一個提供垂直引導（下滑台，Glide Slope或Glide Path）。通過兩個子系統的配合使得飛機準確降落在跑道上。而這個引導是由飛機上的ILS接收機對接收到的無線電信號的調製深度進行比較得到的。
航向台的天線。通常是多對定向天線，固定在跑道末端外。頻段在108.10MHz與111.95MHz之間，間隔0.05MHz但十分位為奇數，故有40個頻道。使用時發送兩個信號，一個調製成90Hz，另一個調製成150Hz，由獨立但安裝在一起的天線發送。每個天線都發送一束狹窄的波束，一個在跑道中心線略左邊，另一個在中心線略右。
飛機上的航向台接收機能測量出90Hz和150Hz信號的調變深度差（Difference in the Depth of Modulation）。航向台兩個頻率的調製深度都是20%。故從兩個信號的差異可以判斷出飛機相對跑道中心線的位置。如果兩個信號強度不一，那麼飛機不是在跑道中心線的延長線上。在駕駛室里，水平指示器HSI或航道指示器CDI會顯示飛機相對跑道中心線的位置 。
下滑台天線陣安裝在跑道接地區。其信號使用頻段介於328.6和335.4MHz之間，與航向台一一對應。下滑台信號的中心線（即下滑道）一般設為與跑道成3°，波束深1.4°。與航向台相似，一束比下滑道高0.7°，另一束比下滑道低0.7°。
這些信號被顯示在駕駛艙的儀錶盤上。飛行員通過控制飛機使得儀表指針顯示在正確的位置來保證飛機飛在ILS引導的航跡上。現在有很多先進的飛機直接將ILS的信號輸入自動駕駛系統，使得飛機能夠自動進近。
指點標
在一些機場安裝有接收頻率為75MHz的指點標。指點標的信號是燈光以及音響的提醒。在出版的有關該機場進近要求的文件里記錄着指點標距離跑道的距離，同時還伴隨着能正確接收ILS信息的過點高度要求。這提供了一個在下滑道上的高度檢查。現在，ILS安裝時，都合裝一台測距儀（DME），來作為另一個選擇，或者說取代了指點標。DME可以不間斷地指示飛機距離跑道口的斜距。
外指點標
外指點標安裝在距離跑道入口6.5-11.1千米處，調製頻率為400Hz，連續拍發每秒2劃。。駕駛艙中的指示是一個藍色的閃爍燈，並且播放接收到的音頻。設置其的目的是在中間以及最後進近階段提供高度、距離以及設備運行情況的檢查。外指點標時常與機場遠台安裝在一起，叫做LOM（Locator Outer Marker）。
中指點標
中指點標安裝在距離跑道入口0.9-1.2千米處，調製頻率為1300Hz，交替拍發點劃，每秒2劃，每秒6點。駕駛艙中的指示是一個琥珀色的閃爍燈，並且播放接收到的音頻。中指點標的作用是用來指示低能見度下的復飛點。中指點標時常與機場近台安裝在一起，叫做LMM（Locator Middle Marker）。
內指點標
內指點標安裝在距離跑道入口75-450米處，調製頻率為3000Hz，連續拍發每秒6點。駕駛艙中的指示是一個白色的閃爍燈，並且播放接受到的音頻。內指點標通常飛機飛到安裝在II類精密進近的決斷高處。
測距儀
測距儀（DME）提供給飛行員一個以海里為單位的距跑道的斜距。DME在很多地方替代了指點標。DME為飛行員在ILS下滑道時提供了更精確並且連續的監控信息，並且不需要在機場外額外安裝設施。當它和ILS合裝的時候，DME通常並不是安裝在跑道頭，而是考慮到各種誤差安裝在一個能提供與距跑道頭距離誤差最小的地方。當DME用於取代指點標時，必須有至少一台DME工作飛機才可以實施進近，而且對於DME可用的要求必須標註在精密儀表程序中。
進近燈光
一些時候，中高強度的進近燈光系統也被安裝在其中。通常這些都是大機場的配置，不過在美國不少通用航空機場也使用進近燈光來配合ILS設備取得更低的最低能見度。進近燈光系統協助飛行員從儀表飛行切換到目視飛行，使飛機對準跑道中線。精密進近時，飛行員在決斷高（DA,Decision Altitude）需觀察進近燈光系統，只要能看到燈光就可以繼續進近，無需看到跑道，因為進近燈光也可以作為目視參考。
在美國，沒有穿透障礙物穿透淨空面的時候，沒有進近燈光系統的一類ILS最低VIS（能見度）為0.75英里（RVR4000英尺）。而當擁有1400-3000英尺（430-910米）的進近燈光的時候，VIS降為0.5英里，RVR降為2400英尺。而當具有高強度跑道邊燈（HIEL）、接地區燈（TDZL）、跑道中線燈（RCLL）以及2400英尺（750米）的時候，VIS是0.375英里，RVR是1800英尺（550米）。在中華人民共和國也有類似規定。
事實上，進近燈光系統延長了低能見度運行時，飛機降落的目視參考。二類和三類ILS進近通常要求更為複雜的高強度進近燈光系統，而一類ILS進近通常使用的是中強度的進近燈光。在許多沒有塔台的機場，燈光系統可以由飛行員控制。
識別
除了前面提到的導航信號，航向台還提供ILS設備的識別信息。這是一種1020Hz莫爾斯碼的識別信號。比如說，肯尼迪國際機場4R號跑道的ILS識別碼是IJFK，而4L號跑道的則是IHIQ。這使得使用者知道自己有沒有選中正確的ILS。下滑台沒有識別信號，所以ILS設備依賴航向台的識別功能。
反航道進近
現代航向台天線擁有極強的方向性。然而，一些老舊的，方向性較低的天線允許反方向跑道使用一種叫做反航道進近的非精密進近程序。它使得飛機使用航向道天線陣背面發送的信號來降落。飛行員對相同的儀表指示需要使用相反的動作來適應這種反向信號。而且飛行員需要注意，下滑道的信息是針對另一側的跑道的，應該被忽略，在美國，反航道進近在使用一類ILS的小機場非常常見，因為小機場不會在主跑道的兩頭都裝ILS。
故障識別
有必要在ILS有影響飛行安全的故障發生時第一時間通知飛行員。為了實現這個目的，監視器持續評估某些傳輸的重要特性。如果出現了重大偏差，ILS會自動關閉，其它導航和識別組件也將停止工作。當這些發生的時候，飛機上的儀表會出現指示，即所謂的ILS故障旗。