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《儀表著陸系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、
2、儀表著陸系統(tǒng)(ILS)簡(jiǎn)介ILS的原理ILS的作用和歷史儀表著陸系統(tǒng)ILS(InstrumentLandingSystem)是“非目視”進(jìn)近和著陸的標(biāo)準(zhǔn)助航系統(tǒng)。它為飛機(jī)提供對(duì)準(zhǔn)跑道的航向信號(hào)和指導(dǎo)飛機(jī)下降的下滑道信號(hào),再加上適當(dāng)?shù)木嚯x指示信號(hào),使飛機(jī)能在低的能見度和惡劣天氣條件下借助這些儀表提供的信號(hào)指示就可以安全著陸。隨著新技術(shù)和新器件在ILS上的應(yīng)用,ILS所提供的精確導(dǎo)航信號(hào)使得全天候的著陸成為可能。為了著陸飛機(jī)的安全,在目視著陸飛行條例(VFR)中規(guī)定,目視著陸的水平能見度必須大于4.8Km,云底高不小于300M。在很大一部分機(jī)場(chǎng)的氣象條件都不能滿足這一要求,這時(shí)著陸的飛機(jī)必須依靠
3、ILS提供的引導(dǎo)進(jìn)行著陸。ILS是采用“等信號(hào)”原理來實(shí)現(xiàn)的,即通過比較兩個(gè)信號(hào)的幅度差來給出左右和上下指示,當(dāng)飛行器處于指定航線時(shí),兩個(gè)信號(hào)幅度相等,差值為零。最早的ILS雛形出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì)三十年代,那時(shí)有一種叫“AN系統(tǒng)”的設(shè)備來幫助飛機(jī)著陸。如圖一所示。它將“A”和“N”兩個(gè)字母的MORSE碼分開發(fā)射,當(dāng)飛機(jī)偏離跑道中心線時(shí),飛行員只能聽到其中一個(gè)字母的MORSE碼,“A”或“N”,只有飛機(jī)對(duì)準(zhǔn)跑道時(shí),才能同時(shí)聽到兩個(gè)字母。而飛機(jī)下滑的角度是這樣形成的:飛機(jī)沿著一個(gè)固定信號(hào)強(qiáng)度(比如100uA)降落。后來這兩個(gè)MORSE碼被兩個(gè)音頻所代替(90Hz和150Hz),并且載波提高,航向?yàn)閂H
4、F,下滑為UHF。如圖二所示。圖一:AN系統(tǒng)圖二:雙音頻系統(tǒng)
5、但上述兩種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是顯而易見的,就是誤差大,波瓣寬度十分大,容易受干擾。現(xiàn)代的ILS通過采用多個(gè)對(duì)數(shù)周期天線,并添加其它技術(shù)元素,如采用雙頻系統(tǒng)、分離輻射和空間調(diào)制、信號(hào)頻譜精確控制和變換等措施來提高ILS的精度和可靠性。ILS的有關(guān)述語決斷高度(DH):ILS引導(dǎo)飛機(jī)到達(dá)飛行員能看見跑道的最低允許高度,在這個(gè)高度上,駕駛員必須做出繼續(xù)著陸還是復(fù)飛的決定。對(duì)I類ILS來說,決斷高度在中指點(diǎn)上空,II類ILS在內(nèi)指點(diǎn)上空。能見度(VIS):白天能看到或辨別出明顯不發(fā)光物體或晚上看到明顯發(fā)光物體的最大距離。與跑道視程(RVR)的定義有
6、所不同,但有一定聯(lián)系。著陸標(biāo)準(zhǔn):國際民航組織(ICAO)是根據(jù)不同的氣象條件,使用決斷高度和跑道視距來規(guī)定了三類著陸標(biāo)準(zhǔn)。類別能見度(VIS)決斷高度(DH)I>800m60mII>400m30mIIIa>200m0,看著著陸IIIb>50m0,看著滑行IIIc00,不用任何目視參考至停機(jī)位ILS系統(tǒng)能夠滿足I、II類著陸標(biāo)準(zhǔn),但是III類著陸要求有更復(fù)雜的輔助設(shè)備相配合,例如配合飛行指引儀或自動(dòng)駕駛儀來完成II類著陸標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)控制。III類著陸標(biāo)準(zhǔn)不僅在進(jìn)近和著陸要使用自動(dòng)化控制設(shè)備,而且滑跑(rollout)和滑行(taxing)也必須在其它電子設(shè)備控制下完成。ILS的分類:根據(jù)ICAO三
7、類著陸標(biāo)準(zhǔn),ILS設(shè)施也分相應(yīng)地為三類。I類設(shè)施性能的儀表著陸系統(tǒng):從儀表著陸系統(tǒng)覆蓋區(qū)邊緣到航向信標(biāo)的航道與下滑信標(biāo)的下滑道在高度不大于60米的從跑道入口水平面量起處相交的一點(diǎn),能夠提供引調(diào)信息的儀表著陸系統(tǒng)。II類設(shè)施性能的儀表陸系統(tǒng):從儀表著陸系統(tǒng)覆蓋區(qū)邊緣到航向信標(biāo)的航道與下滑信標(biāo)的下滑道在高度不大于15米的從跑道入口水平面量起處相交的一點(diǎn),能夠提供引調(diào)信息的儀表著陸系統(tǒng)。III類設(shè)施性能的儀表著陸系統(tǒng):借助必要的輔助設(shè)備,從儀表著陸系統(tǒng)覆蓋區(qū)邊緣到跑道表面能提供引調(diào)信息的儀表著陸系統(tǒng)。DDM:調(diào)制度差,用較大信號(hào)的調(diào)制度百分比減去較小信號(hào)的調(diào)制度百分比,再除以100。在ILS中,即是
8、90Hz的總調(diào)制度和150Hz的總調(diào)制度的差值的。當(dāng)對(duì)準(zhǔn)?跑道時(shí),DDM=0;偏離跑道時(shí)DDM大于或小于0。在在下滑道左邊和上面是90Hz占優(yōu),右邊和下面是150Hz占優(yōu)。如圖三所示。DDM值的正負(fù)表示的是90Hz或150Hz占優(yōu)。SDM:調(diào)制度和。接收機(jī)收到的合成信號(hào)中90Hz和150Hz的調(diào)制度之和。
9、圖三:DDM示意圖航道信號(hào):給飛機(jī)進(jìn)近和著陸時(shí)對(duì)準(zhǔn)跑道中心線的信號(hào)。下滑道信號(hào):提供給飛機(jī)沿著一定角度下降的信號(hào)。ILS組成和原理一個(gè)完整的ILS系統(tǒng)包括地面設(shè)施和機(jī)載設(shè)備。ILS地面臺(tái)的組成包括:航向(LOCALIZER)、下滑(GLIDESLOPE)、指點(diǎn)標(biāo)(MARKER)或DME。飛機(jī)
10、著陸過程:飛機(jī)從五邊切入盲降時(shí),首先搜索到航向信號(hào)并對(duì)準(zhǔn)跑道飛行,同時(shí)根據(jù)航向信號(hào)選擇下滑信號(hào)的頻率,搜索到下滑信號(hào)的時(shí)候,高度降到2500英尺,根據(jù)下滑提供的信號(hào)進(jìn)行下降角度的調(diào)整,之后在航向信號(hào)和下滑信號(hào)的共同作用下,以3度左右的下滑角對(duì)準(zhǔn)跑道中心線飛行。經(jīng)過外指點(diǎn)標(biāo)時(shí),飛行高度降為1200英尺,經(jīng)過中指點(diǎn)標(biāo)時(shí),高度為300英尺。參考圖四、五、六。航向臺(tái):由航向天線陣和航向設(shè)備組成。航向天線產(chǎn)