ILS系统组成
ILS由地面设备和机载设备组成(图4-55)。
图4-55 仪表着陆系统
1.地面设备
地面设备由3部分组成(图4-56),分别是提供横向引导的航向信标台(Localizer,简称LOC)、提供垂直引导的下滑信标台(Glide Slope,简称G/S)和提供距离的指点信标台(Marker Beacon,简称MB)。
图4-56 ILS地面台配置
(1)航向信标台。航向信标台安装在跑道的远端,发射天线产生的辐射场是高指向性的,由跑道远端开始,呈扇形指向跑道入口方向,并向飞机来向扩展。信号在通过跑道中心延长线的垂直平面内,形成航向面(图4-57),用来提供飞机偏离航向道的横向指引信号。通常,飞机位于跑道延长线偏角35°的范围内时,才能收到有效的LOC信号。
图4-57 LOC和GS产生的指引信号
航向信标工作频率范围为108.0~111.95 MHz,以50 kHz为间隔,共有80个波道,其中小数点后第一位是奇数的频率为LOC频率,总共有40个。
(2)下滑信标台。下滑信标台(图4-58)发射天线安装在跑道旁边,离跑道入口约305 m。信号在垂直方向上的扇形中心角约为1.4°,信号产生的辐射场会形成下滑面,下滑面和跑道水平面形成夹角。根据机场净空条件,下滑角可在2°~40°内选择。下滑信标工作频率范围是329.15~335.00 MHz,频率间隔为150 kHz,共有40个波道。
图4-58 下滑信标台实物
另外,下滑信标和航向信标的工作频率是配对的,即选择好航向信标频率,下滑信标频率自动配对调谐。
(3)指点信标台。在飞机来向的跑道延长线上相隔一定距离安装3个垂直向上发射信号的低功率信标电台,当飞机在其上空通过时,就接收到信号,地面站操控人员可据此判断飞机与跑道的大致相对位置。
航道指点信标台工作频率为75 MHz,安装在沿着着陆方向的跑道中心线延长线上。根据ICAO规定,包括外指点信标、中指点信标和内指点信标。在一些机场还装有反航道指点信标,用于飞机从反航道进场。外指点信标指示下滑道截获点;中指点信标用来测定I类着陆标准的决断高点,即下滑道通过中指点信标台上空的高度约等于60 m;内指点信标用来测定Ⅱ类着陆标准的决断高度点,即下滑道通过内指点信标台上空的高度约为30 m(图4-59)。
图4-59 指点信标的位置分布
2.机载设备
ILS机载设备主要由航向道(LOC)天线、下滑道(G/S)天线、接收机、指示器组成。
(1)天线。天线有3种:第一种是水平极化的VOR/LOC共用天线;第二种是用于接收下滑道信号的折叠式偶极天线;第三种是用于接收指点信标信号的环形天线(图4-60)。
图4-60 ILS天线
(a)航向道天线;(b)下滑道天线
(2)接收机。ILS机载接收机包括VOR/LOC接收机(108.00~118.00 MHz)、G/S接收机(329.15~335.00 MHz)和MB接收机(75 MHz)。前两者一般安装在同一个机盒内。
(3)指示器。ILS的指示可在不同类型的仪表上显示。VOR/LOC信息可在RMI上显示,航向道信息可在HSI指示器上显示,下滑道和航向道信息还可一起在姿态指引仪(图4-61)和飞行指引仪上显示。