仪表着陆系统讲解
航空领域仪表着陆系统简介
仪表着陆系统仪表着陆系统（盲降系统，ILS，Instrument Landing System）是应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统。
仪表着陆系统是飞机进近和着陆引导的国际标准系统，它是由国际民航组织（ICAO，International Civil Aviation Organization）确认的国际标准着陆设备，全世界的仪表着陆系统都采用国际民航组织的技术性能要求，因此任何配备盲降的飞机在全世界任何装有盲降设备的机场都能得到统一的技术服务。
1.仪表着陆系统的功能仪表着陆系统能在气象条件恶劣和能见度差的条件下向飞行员提供引导信息，保证飞机安全进近和着陆。
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，最终实现安全着陆。
因为仪表着陆系统能在低天气标准或飞行员看不到任何目视参考的天气下引导飞机进近着陆，所以把仪表着陆系统称为盲降，即飞行员在肉眼无法看清机场跑道的情况下操控航班降落。
2.仪表着陆系统的组成仪表着陆系统包括3个分系统：提供横向引导的航向信标，提供垂直引导的下滑信标（glideslope）以及提供距离引导的指点信标（marker beacon），每一个分系统又由地面发射设备和机载设备所组成。
仪表着陆系统通常由一个甚高频（VHF）航向信标台、一个特高频（UHF）下滑信标台和几个甚高频（VHF）指点信标组成。
航向信标台给出与跑道中心线对准的航向面，下滑信标给出仰角2.5°-3.5°的下滑面，这两个面的交线即是仪表着陆系统给出的飞机进近着陆的准确路线。
指点信标沿进近路线提供键控校准点，即距离跑道入口一定距离处的高度校验，以及相距入口的距离。
飞机从建立盲降到最后着陆阶段，若飞机低于盲降提供的下滑线，盲降系统就会发出告警。
3.仪表着陆系统的分类3.1.方向引导系统航向台（LOC/LLZ，Localizer）位于跑道进近方向的远端，波束为角度很小的扇形，提供飞机相对与跑道的航向道（水平位置）指引；下滑台（GS，Glide Slope/ GP，Glide Path）位于跑道入口端一侧，通过仰角为3度左右的波束，提供飞机相对跑道入口的下滑道（垂直位置）指引；3.2.距离参考系统指点标（Marker Beacon）距离跑道从远到近分别为外指点标（OM，Outer Marker）、中指点标（MM，Middle Marker）和内指点标（IM，Inner Marker），提供飞机相对跑道入口的粗略的距离信息，通常表示飞机在依次飞过这些信标台时，分别到达最终进近定位点（FAF，Final Approach Fix）、I类运行的决断高度、II类运行的决断高度。
仪表着陆系统培训课件
仪表着陆系统的引导信号解析
仪表着陆系统的引导信号包括航向信号、下滑信号和进 近信号。
航向信号用于指示飞行器的横向位置，下滑信号用于指 示飞行器的纵向位置，进近信号用于指示飞行器的前进 方向。
飞行员需要根据仪表着陆系统的引导信号，调整飞行器 的姿态和速度，确保安全准确地着陆。
对仪表着陆系统…
通过本次培训，对仪表着陆系统 的未来发展前景充满期待，相信 随着技术的不断进步和创新，仪 表着陆系统将会发挥更加重要的 作用。
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Ⅲ类仪表着陆系统是最简单的仪表着陆系统，只 提供非强制性的进近指引，适用于低能见度下的 着陆。它不提供全向覆盖，飞行员需要根据目视 参考或其他导航方式完成着陆。
02
仪表着陆系统的工作原理
无线电导航原理
无线电导航是利用无线电波的传播特性，确定 飞行器的导航参数（如位置、速度、航向等） 的一种导航方式。
02
该系统包括一套精密的无线电导航设备和机监视雷达，以及与飞机上的仪表 和导航设备相配合的通信和控制设备。
03
它利用无线电信号和机场监视雷达的扫描信号来提供飞行员的进近和着陆指引 ，帮助飞行员在恶劣天气条件下或夜间等复杂环境中进行安全着陆。
仪表着陆系统的组成
仪表着陆系统由地面设备和机载设备组成。
地面设备包括一套精密的无线电导航设备和机场监视雷达。无线电导航 设备发射无线电信号，为飞行员提供进近和着陆指引；机场监视雷达则
扫描机场空域，提供飞机位置和速度等信息。
机载设备包括飞机上的仪表和导航设备，如自动定向仪（ADF）、测距 器（DME）和飞行指引仪（FMS）等。这些设备接收地面设备和机场 监视雷达的信号，为飞行员提供准确的进近和着陆指引。
仪表着陆系统
航向信标：航向信标天线产生的辐射场，在通过跑道中心延 长线的垂直平面内，形成航向面或叫航向道。如下图所示，用 来提供飞机偏离航向道的横向引导信号。 下滑信标：下滑信标台天线产生的辐射场形成下滑面(见下 图)，下滑面和跑道水平平面的夹角，根据机场的净空条件， 0 0 可在2 4 之间选择。
指点信标：指点信标台为2个或3个，装在顺着着陆方向的跑道中心延长线的 规定距离上，分别叫内、中、外指点信标(见下图1)。每个指点信标台发射垂 直向上的扇形波束。只有在飞机飞越指点信标台上空的不大范围时，机载接 收机才能收到发射信号。由于各指点信标台发射信号的调制频率和识别码不 同，机载接收机就分别使驾驶舱仪表板上不同颜色的识别灯亮，同时驾驶员 耳机中也可以听到不同音调的频率和识别码。驾驶员就可以判断飞机在那个 信标台的上空，即知道飞机离跑道头的距离。 图2表示飞机进场的示意图。航向信标和下滑信标发射信号组合的结果， 在空间形成一个矩形延长的角锥形进场航道。其中航向道宽度为40，下滑道 宽度为1.40(指示器满刻度偏转的角度)。
一、着陆标准等级
国际民航组织根据在不同气象条件下的着陆能力，规定 了三类着陆标准，使用跑道视距(RVR)和决断高度(DH)两个量 来表示。其规定如下表所示。
类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲa Ⅲb Ⅲc
跑道视距（RVR） 800m(2600ft) 400m(1200ft) 200m(700ft) 50m(150ft) 0
航道扇区：DDM等于0.155的射线所包含的角度θ，称航道扇 区(如下图所示)。θ随着航向信标台与跑道入口之间的距离不 同而变。
标准的航道偏离指示器满刻度偏转对应于0.155 DDM，即飞 机偏离航道中心线20—30。并在ILS基准数据点横向偏转灵敏度 等于0.00145DDM／m。
仪表着陆系统飞行校验科目
仪表着陆系统飞行校验科目摘要：一、仪表着陆系统简介1.定义与作用2.系统组成部分二、飞行校验科目的目的与要求1.目的2.要求三、飞行校验科目的具体内容1.设备检查与准备2.校验飞行实施3.数据处理与分析四、飞行校验对仪表着陆系统的重要性1.确保飞行安全2.提高着陆精度3.符合国际民航组织标准五、我国飞行校验的发展趋势1.技术进步2.行业规范与标准的完善3.国际合作与交流正文：一、仪表着陆系统简介仪表着陆系统（Instrument Landing System，简称ILS）是一种利用无线电信号实现飞机自动着陆的导航设备，通过对飞行员提供水平引导、垂直引导以及滑跑指示等信息，帮助飞行员在低能见度条件下精确地实施着陆。
仪表着陆系统在航空领域具有重要作用，不仅提高了航班的准点率，还大大降低了因低能见度引发的飞行安全风险。
仪表着陆系统主要由地面设备、机载设备和数据处理设备三部分组成。
地面设备主要包括发射机、天线阵、下滑道和航道信号器等；机载设备主要包括接收机、指示器、下滑道和航道信号接收天线等；数据处理设备则负责处理和显示来自地面设备和机载设备的信息，为飞行员提供直观的导航数据。
二、飞行校验科目的目的与要求飞行校验科目的主要目的是确保仪表着陆系统的性能符合国际民航组织（ICAO）的规定和我国民航局的相关要求，以保障飞行安全。
飞行校验要求包括：地面设备、机载设备的功能正常；设备间的通信顺畅；导航数据准确可靠；飞行员操作简便易行。
三、飞行校验科目的具体内容飞行校验科目的具体内容包括设备检查与准备、校验飞行实施和数据处理与分析。
设备检查与准备阶段，要对地面设备、机载设备的功能和性能进行检查，确保设备正常；校验飞行实施阶段，要根据校验计划，进行实际飞行操作，对仪表着陆系统进行实时测试；数据处理与分析阶段，要对飞行过程中收集的数据进行处理和分析，评估仪表着陆系统的性能，形成校验报告。
四、飞行校验对仪表着陆系统的重要性飞行校验对仪表着陆系统具有重要意义，可以确保飞行安全、提高着陆精度以及符合国际民航组织标准。
仪表着陆系统
仪表着陆系统（ILS）简介ILS的原理ILS的作用和历史仪表着陆系统ILS（Instrument Landing System）是“非目视”进近和着陆的标准助航系统。
它为飞机提供对准跑道的航向信号和指导飞机下降的下滑道信号，再加上适当的距离指示信号，使飞机能在低的能见度和恶劣天气条件下借助这些仪表提供的信号指示就可以安全着陆。
随着新技术和新器件在ILS上的应用，ILS所提供的精确导航信号使得全天候的着陆成为可能。
为了着陆飞机的安全，在目视着陆飞行条例（VFR）中规定，目视着陆的水平能见度必须大于4.8Km，云底高不小于300M。
在很大一部分机场的气象条件都不能满足这一要求，这时着陆的飞机必须依靠ILS提供的引导进行着陆。
ILS是采用“等信号”原理来实现的，即通过比较两个信号的幅度差来给出左右和上下指示，当飞行器处于指定航线时，两个信号幅度相等，差值为零。
最早的ILS雏形出现在上个世纪三十年代，那时有一种叫“AN系统”的设备来帮助飞机着陆。
如图一所示。
它将“A”和“N”两个字母的MORSE码分开发射，当飞机偏离跑道中心线时，飞行员只能听到其中一个字母的MORSE 码，“A”或“N”，只有飞机对准跑道时，才能同时听到两个字母。
而飞机下滑的角度是这样形成的：飞机沿着一个固定信号强度（比如100uA）降落。
后来这两个MORSE 码被两个音频所代替（90Hz 和150Hz ），并且载波提高，航向为VHF ，下滑为UHF 。
如图二所示。
但上述两种系统的缺点是显而易见的，就是误差大，波瓣宽度十分大，容易受干扰。
现代的ILS 通过采用多个对数周期天线，并添加其它技术元素，如采用双频系统、分离辐射和空间调制、信号频谱精确控制和变换等措施来提高ILS 的精度和可靠性。
图一：AN 系统图二：双音频系统ILS的有关述语决断高度（DH）：ILS引导飞机到达飞行员能看见跑道的最低允许高度，在这个高度上，驾驶员必须做出继续着陆还是复飞的决定。
仪表着陆系统
仪表着陆系统（ILS ）简介ILS 的原理ILS 的作用和历史仪表着陆系统ILS （Instrument Landing System ）是“非目视”进近和着陆的标准助航系统。
它为飞机提供对准跑道的航向信号和指导飞机下降的下滑道信号，再加上适当的距离指示信号，使飞机能在低的能见度和恶劣天气条件下借助这些仪表提供的信号指示就可以安全着陆。
随着新技术和新器件在ILS 上的应用，ILS 所提供的精确导航信号使得全天候的着陆成为可能。
为了着陆飞机的安全，在目视着陆飞行条例（VFR ）中规定，目视着陆的水平能见度必须大于4.8Km ，云底高不小于300M 。
在很大一部分机场的气象条件都不能满足这一要求，这时着陆的飞机必须依靠ILS 提供的引导进行着陆。
ILS 是采用“等信号”原理来实现的，即通过比较两个信号的幅度差来给出左右和上下指示，当飞行器处于指定航线时，两个信号幅度相等，差值为零。
最早的ILS 雏形出现在上个世纪三十年代，那时有一种叫“AN 系统”的设备来帮助飞机着陆。
如图一所示。
它将“A ”和“N ”两个字母的MORSE 码分开发射，当飞机偏离跑道中心线时，飞行员只能听到其中一个字母的MORSE 码，“A ”或“N ”，只有飞机对准跑道时，才能同时听到两个字母。
而飞机下滑的角度是这样形成的：飞机沿着一个固定信号强度（比如100uA ）降落。
后来这两个MORSE 码被两个音频所代替（90Hz 和150Hz ），并且载波提高，航向为VHF ，下滑为UHF 。
如图二所示。
但上述两种系统的缺点是显而易见的，就是误差大，波瓣宽度十分大，容易受干扰。
现代的ILS 通过采用多个对数周期天线，并添加其它技术元素，如采用双频系统、分离辐射和空间调制、信号频谱精确控制和变换等措施来提高ILS 的精度和可靠性。
图一：AN 系统图二：双音频系统ILS的有关述语决断高度（DH）：ILS引导飞机到达飞行员能看见跑道的最低允许高度，在这个高度上，驾驶员必须做出继续着陆还是复飞的决定。
第5章_仪表着陆系统
m150
中国民航大学 CAUC
m90
5.3 下滑信标
二、GS的工作原理与过程（4） GS的工作原理与过程 的工作原理与过程（
2. M型信号的形成（2） 型信号的形成（ ） 型信号的形成
m E f (θ ) m150 = 1 + Hm H 2 ELm f L (θ )
m EHm f H (θ ) m90 = 1 − 2 ELm f L (θ )
Navigation Principles and Systems
导航原理与系统
倪育德
中国民航大学
Navigation Principles and Systems 第5章 章
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8
仪表着陆系统
概述 ILS的一般特性 的一般特性 下滑信标 下滑信标接收机 航向信标 航向信标接收机 指点信标及其接收机 下滑线的确定
中国民航大学 CAUC
5.3 下滑信标
二、GS的工作原理与过程（3） GS的工作原理与过程 的工作原理与过程（ 2. M型信号的形成（1） 型信号的形成（ ） 型信号的形成
上天线归一化方向性函数
eH (t ) = EHm f H (θ )(m sin Ω1t − m sin Ω 2t ) cos ωct
由于在下滑面上，上天线对 信号的辐射为0 由于在下滑面上，上天线对SBO信号的辐射为 信号的辐射为 故称这种信标为“零基准信标” ，故称这种信标为“零基准信标”。
中国民航大学 CAUCFra bibliotek5.3 下滑信标
二、GS的工作原理与过程（8） GS的工作原理与过程 的工作原理与过程（
4. m150与m90的方向性图（1） 的方向性图（ ） 与 的方向性图 镜象原理 无限大理想导电平面对电荷+q的场的影响， 无限大理想导电平面对电荷 的场的影响，可以 的场的影响 用一个对称于理想导电平面的-q镜象电荷来代替 镜象电荷来代替。 用一个对称于理想导电平面的 镜象电荷来代替。
民机通信导航与雷达 第十二章 仪表着陆系统
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图
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一
二
❖二、调制深度差和偏离指示的关系
ILS辐射场是一个由两个音频(90Hz和150Hz)调制的载波。调制途径 有两种：发射机调制和空间调制。发射机调制是在发射机内形成的，对航向 信标来说，两个频率的调幅度各为20%(±10%)。空间调制是由两个天线辐 射信号在空间的合成。对等强信号型航向信标来说，空间调制度取决于天线 辐射的方向图。 ➢调制深度差DDM：在空间的某一点，90Hz和150Hz调制度等于发射机调 制和空间调制度的合成。两个信号调制度的差值除以100，定义为调制深度 差DDM。机载设备的航道偏离指示器的指针偏移量是DDM的函数，而不 是调制度的函数。
➢ILS系统设施的性能类别能达到的运用目标如下： ✓I类设施的运用性能：在跑道视距不小于800m的条件下，以高的进 场成功概率，能将飞机引导至60m的决断高度。 ✓II类设施的运用性能：在跑道视距不小于400m的条件下，以高的 进场成功概率，能将飞机引导至30m的决断高度。 ✓Ⅲa类设施的运用性能：没有决断高度限制，在跑道视距不小于 200m的条件下，着陆的最后阶段凭外界目视参考，引导飞机至跑道 表面。因此叫“看着着陆”(see to land)。 ✓Ⅲb类设施的运用性能：没有决断高度限制和不依赖外界目视参考， 一直运用到跑道表面，接着在跑道视距50m的条件下，凭外界目视 参考滑行，因此叫“看着滑行”(see to taxi)。 ✓Ⅲc类设施的运用性能：无决断高度限制，不依靠外界目视参考， 能沿着跑道表面着陆和滑行。
航向信标天线发射信号的波束形状必须满足调制深度差DDM和位移灵敏 度的要求，如下图所示。
➢航道扇区：DDM等于0.155的射线所包含的角度θ，称航道 扇区(如下图所示)。θ随着航向信标台与跑道入口之间的距离不 同而变。