仪表着陆系统ILS
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。
盲降
盲降--仪表着陆系统盲降是仪表着陆系统ILS （Instrument Landing System）的俗称。
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，所以人们就把仪表着陆系统称为盲降。
仪表着陆系统是飞机进近和着陆引导的国际标准系统，它是二战后于1947年由国际民航组织ICAO确认的国际标准着陆设备。
全世界的仪表着陆系统都采用ICAO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。
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，以及距离入口的距离。
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。
盲降的作用在天气恶劣、能见度低的情况下显得尤为突出。
它可以在飞行员肉眼难以发现跑道或标志时，给飞机提供一个可靠的进近着陆通道，以便让飞行员掌握位置、方位、下降高度，从而安全着陆。
根据盲降的精密度，盲降给飞机提供的进近着陆标准不一样，因此盲降可分为ⅠⅡⅢ类标准。
Ⅰ类盲降的天气标准是前方能见度不低于800米（半英里）或跑道视程不小于550米，着陆最低标准的决断高不低于60米（200英尺），也就是说，Ⅰ类盲降系统可引导飞机在下滑道上，自动驾驶下降至机轮距跑道标高高度60米的高度。
若在此高度飞行员看清跑道即可实施落地，否则就得复飞。
Ⅱ类盲降标准是前方能见度为400米（1／4英里）或跑道视程不小于350米，着陆最低标准的决断高不低于30米（100英尺）。
同Ⅰ类一样，自动驾驶下降至决断高度30米，若飞行员目视到跑道，即可实施着陆，否则就得复飞。
仪表着陆系统
DDM：调制度差，用较大信号的调制度百分比减去较小信号的调制度百分比，再除以100。在ILS中，即是90Hz的总调制度和150Hz的总调制度的差值的。当对准跑道时，DDM=0；偏离跑道时DDM大于或小于0。在在下滑道左边和上面是90Hz占优，右边和下面是150Hz占优。如图三所示。DDM值的正负表示的是90Hz或150Hz占优。
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。
SDM：调制度和。接收机收到的合成信号中90Hz和150Hz的调制度之和。
航道信号：给飞机进近和着陆时对准跑道中心线的信号。
下滑道信号：提供给飞机沿着一定角度下降的信号。
ILS组成和原理
一个完整的ILS系统包括地面设施和机载设备。
ILS地面台的组成包括：航向(LOCALIZER)、下滑(GLIDE SLOPE)、指点标(MARKER)或DME。
飞机着陆过程：
飞机从五边切入盲降时，首先搜索到航向信号并对准跑道飞行，同时根据航向信号选择下滑信号的频率，搜索到下滑信号的时候，高度降到2500英尺，根据下滑提供的信号进行下降角度的调整，之后在航向信号和下滑信号的共同作用下，以3度左右的下滑角对准跑道中心线飞行。经过外指点标时，飞行高度降为1200英尺，经过中指点标时，高度为300英尺。
仪表着陆系统 ILS 说明
ⅢC类无决断高和无跑道视程的限制，也就是说“伸手不见五指”的情况下，凭借盲降引导可自动驾驶安全着陆滑行。目前ICAO还没有批准ⅢC类运行。
盲降是仪表着陆系统 ILS （Instrument Landing System）的俗称。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，所以人们就把仪表着陆系统称为盲降。 仪表着陆系统是飞机进近和着陆引导的国际标准系统，它是二战后于1947年由国际民航组织ICAO确认的国际标准着陆设备。全世界的仪表着陆系统都采用ICAO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。 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，以及距离入口的距离。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。 盲降的作用在天气恶劣、能见度低的情况下显得尤为突出。它可以在飞行员肉眼难以发现跑道或标志时，给飞机提供一个可靠的进近着陆通道，以便让飞行员掌握位置、方位、下降高度，从而安全着陆。根据盲降的精密度，盲降给飞机提供的进近着陆标准不一样，因此盲降可分为ⅠⅡⅢ类标准。 Ⅰ类盲降的天气标准是前方能见度不低于800米（半英里）或跑道视程不小于550米，着陆最低标准的决断高不低于60米（200英尺），也就是说，Ⅰ类盲降系统可引导飞机在下滑道上，自动驾驶下降至机轮距跑道标高高度60米的高度。若在此高度飞行员看清跑道即可实施落地，否则就得复飞。 Ⅱ类盲降标准是前方能见ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ为400米（1／4英里）或跑道视程不小于350米，着陆最低标准的决断高不低于30米（100英尺）。同Ⅰ类一样，自动驾驶下降至决断高度30米，若飞行员目视到跑道，即可实施着陆，否则就得复飞。
ILS仪表着陆系统
END
航向偏离指示原理
地面航向台沿跑道中心线两侧发射两束水平交叉的辐射波瓣， 跑道左边的甚高频载波辐射波瓣被90Hz低频信号调幅，跑道 右边的甚高频载波辐射波瓣被150Hz低频信号调幅。 当飞机在航向道上时，90Hz调制信号等于150Hz调制信号。 若飞机偏离到航向道的左边，90Hz调制信号大于150Hz调制信 号 反之，150Hz调制信号大于90Hz调制信号
3.3.5 下滑指示的基本原理
下滑接收机的通过对90Hz和150Hz调制音频下 滑的比较，引导飞机对准下滑道。
如所接收的90Hz信号等于150Hz信号，下滑偏 离指针指在中心零位（C飞机）。
若飞机在下滑道的上面，90 Hz音频大于150Hz 音频，偏离指针向下指（A飞机），表示下滑 道在飞机的下面。
反之，飞机在下滑道下面时， 150Hz音频大于 90Hz音频，指针向上指（ B飞机），表场和偏离指示
3.3.6 指点信标系统
指点信标台发射频率均为75MHz。而调制 频率和台识别码各不相同，以便使飞行 员识别飞机在哪个信标台上空。
航道指点信标台安装在沿着着陆方向的 跑道中心线延长线上。
仪表着陆系统的功用
一、功用 二、着陆标准等级
一、功用
在恶劣气象条件和能见度不良条件下 给驾驶员提供引导信息，保证飞机安全 进近和着陆。
二、着陆标准等级
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。 Ⅲ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。因此目叫“看着着陆”（see to land）。 Ⅲ类设施运用性能：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，因此目叫“看着滑行” （see toxi）。 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。
ILS仪表着陆系统
END
ILS的系统组成及地面设备配置
ILS系统包括三个分系统：
提供横向引导的航向信标（localizer）系统 提供垂直引导的下滑信标（glidealope）系统 提供距离的指点信标（marker beacon）
航向和下滑信标产生的引导信号
仪表着陆系统技术参数
航向信标工作频率为108.10—111.95 MHz范围 中1/10 MHz为奇数的频率，共有40个波道。 下滑信标工作频率为329.15—335MHz的UHF波 段，频率间隔150 kHz，共有40个波道。 指点信标工作频率为固定的75MHz。 航向信标和下滑信标工作频率是配对工作的。 机上的航向接收机和下滑接收机是统调的，控 制盒上只选择和显示航向频率，下滑频率自动 配对调谐。
航向偏离指示原理
地面航向台沿跑道中心线两侧发射两束水平交叉的辐射波瓣， 跑道左边的甚高频载波辐射波瓣被90Hz低频信号调幅，跑道 右边的甚高频载波辐射波瓣被150Hz低频信号调幅。 当飞机在航向道上时，90Hz调制信号等于150Hz调制信号。 若飞机偏离到航向道的左边，90Hz调制信号大于150Hz调制信 号 反之，150Hz调制信号大于90Hz调制信号
仪表着陆系统的功用
一、功用 二、着陆标准等级来自一、功用在恶劣气象条件和能见度不良条件下 给驾驶员提供引导信息，保证飞机安全 进近和着陆。
二、着陆标准等级
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。 Ⅲ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。因此目叫“看着着陆”（see to land）。 Ⅲ类设施运用性能：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，因此目叫“看着滑行” （see toxi）。 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。
航空无线电导航设备第一部分：仪表着陆系统(ILS)技术要求
航空无线电导航设备第1部分：仪表着陆系统（ILS）技术要求MH／T 4006.1-19981 范围本标准规定了民用航空仪表着陆系统设备的通用技术要求，它是民用航空仪表着陆系统设备制定规划和更新、设计、制造、检验以及运行的依据。
本标准适用于民用航空行业各类仪表着陆系统设备。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列要求最新版本的可能性。
GB 6364—86 航空无线电导航台站电磁环境要求Mt{／T 4003—1996航空无线电导航台和空中交通管制雷达站设置场地规范中国民用航空通信导航设备运行、维护规程(1985年版)中国民用航空仪表着陆系统Ⅰ类运行规定(民航总局令第57号)国际民用航空公约附件十航空电信(第一卷)(第4版 1985年4月) 国际民航组织8071文件无线电导航设备测试手册(第3册1972年)3 定义、符号本标准采用下列定义和符号。
3.1航道线course line在任何水平面内，最靠近跑道中心线的调制度差(DDM)为。
的各点的轨迹。
3.2航道扇区course sector在包含航道线的水平面内，最靠近航道线的调制度差(DDM)为0.155的各点迹所限定的扇区。
3.3半航道扇区half course sector在包含航道线的水平面内，最靠近航道线的调制度差(DDM)为0.0775的各点轨迹所限定的扇区。
3.4调制度差difference in depth of modulatlon(DDM)较大信号的调制度百分比减去较小信号的调制度百分比，再除以100。
3.5位移灵敏度(航向信标)displacement sensitivity(10calizer)测得的调制度差与偏离适当基准线的相应横向位移的比率。
3.6角位移灵敏度angular displacemeat seusitivity测得的调制度差与偏离适当基准线的相应角位移的比率。
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。
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第十四章 导航系统
第十四章 导航系统
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第十四章 导航系统
校惯导：
1.IR进入导航方式前先 输ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ飞机当前位置。
通常用FMC的MCDU输入； 也可以用惯导组件的键盘
输入。
2.校惯导
校准期间飞机必须保持静止。
正常校准：10分钟
快速校准：30秒
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第十四章 导航系统
二、无线电导航系统
利用机载无线电导航设备接收和处理无线电波，获取导航参数， 确定飞机位置及飞往预定点的航向、时间，从而引导飞机沿选定航 线安全、高效地完成规定的飞行任务的领航方法。
第十四章 导航系统
中国民航大学 空管学院
第十四章 导航系统
导航的分类
按工作原理可以分为： （1）惯性导航系统－利用陀螺原理给出飞机的空间位置和 速度。
（2）无线电导航系统－利用地面无线电台（VOR、NDB）和 机载无线电导航设备(ADF)对飞机进行定位和引导。
（3）仪表导航系统－利用ILS提供进近导航
第十四章 导航系统 A320
第十四章 导航系统 A320
第十四章 导航系统
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第十四章 导航系统 （5）无线电高度表（RA）
测量飞机相对地面的真实高度。（几何高度） 主要用于在进近和着陆过程中，配合近地警告系统
（EGPWS）保证飞行安全。
测高范围为0～2500英尺，当飞行高度低于2500ft时无 线电高度表开始指示。
第十四章 导航系统 （3）测距系统（ρ－ρ）
DME （ Distance Measuring Equipment) 测距仪（机），通过无线电 磁波测量飞机与地面DME台之间的距离（斜距）。
第十四章 导航系统 （4）测角测距系统（ρ－θ）
通过测量飞机的方位和距离定位的无线电测角测距系统。 （1）VOR/DME合装台 （2）VORTAC（VOR and TACAN）
第十四章 导航系统
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第十四章 导航系统
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第十四章 导航系统
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第十四章 导航系统
三、仪表着陆系统（ILS）俗称盲降系统
（1）功能
为驾驶员提供进近和着陆引导。 ILS利用无线电信号建立一条标准进近着陆下滑道。驾驶 员或自动驾驶仪保持飞机沿此路线进近即可安全着陆。
（2）组成
航向信标（LOC, localizer） 下滑信标（GS, glide slope） 指点信标（MB, marker beacon）
第十四章 导航系统
下滑台
（1）作用 产生下滑道信号，形成下滑道，为飞机提供垂直引导。 （2）安装位置 下滑台的天线安装在跑道入口内的一侧（左侧），一般距 离入口250m前后，与跑道中心线的横向距离为150m左右。
下滑道的下降角度可以为2.5°～3.5°范围内的一个角度， 但最佳下滑角为3。
（3）信号覆盖范围 在跑道中心线两侧各 8°的扇区内，在 0.3θ～ 1.75θ （0.9°～5.25°）的范围内，下滑台信号的有效距离至 少为19km（10nm）
每个分系统又由地面发射设备和机载设备组成。
第十四章 导航系统
航向台
（1）作用 产生航向道信号，形成航向道，为飞机提供横向引导。 （2）安装位置 航向台天线一般安装在跑道末端的中心线延长线上，一般 距离跑道末端约400m～500m，天线面向主降方向。 （3）信号覆盖范围
跑道中心线左右10°以内的扇区，达到46km（25nm），最小距离 不少于33km（18nm）； 左右10°～35°以内的扇区，达到31km（17nm），最小距离不少 于19km（10nm）； 左右35°以外的扇区，达到19km （10nm）。
（4）雷达导航系统—利用航管雷达和气象雷达进行导航
（5）卫星导航系统－空间导航卫星确定飞机的位置等信息。 （6）组合导航系统－将以上几种导航系统组合构成的性能 更为完善的导航系统。
第十四章 导航系统
一、惯性导航 1.特点
惯性导航系统是一种远程导航系统。 利用惯性敏感元件测量飞机相对于惯性空间的线运动 和角运动参数，在给定运动初始条件下，由计算机计算出 飞机的经纬度位置、真/磁航向、姿态、升降速度和地速 等信息，并将这些信息传送给飞行仪表系统、飞行管理系 统和自动飞行系统。 惯性导航系统是一种自主式导航系统，依靠机载设备 完成导航任务，不受气象条件的限制。
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1.常用无线电导航系统 （1）测距差系统
ONS（Omega Navigation System）： 奥米伽导航系统，利用无线电磁波 测量飞机与两个地面台之间的距离 差，确定飞机位置线（双曲线）。
第十四章 导航系统 （2）测角系统（θ－θ）
ADF（Automatic Direction Finder）—测量地面无线电台（NDB） 的相对方位角。 VOR（Very High Frequency Omni directional Range) —测量电台 磁方位角或飞机磁方位角
第十四章 导航系统 A320
第十四章 导航系统
LOC
GS
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第十四章 导航系统
指点信标
（1）作用 提供距离引导，向飞行员提示到跑道入口的距离。
指点标机向上空发射一束锥形波束，当飞机通过指点标 上空时，飞机内的接收显示设备即发出灯光和音响信号， 使飞行员知道自己所处位置。
（2）安装位置
指点信标台为2～3个，装在着陆方向的跑道中心线延长 线的一定距离上，分别称为内、中、外指点信标。
内指点信标台距跑道入口 75～450m之间；中指点信标台 安 装在距离跑道入口1050m处；外指信标台距离入口约 7.2km。
第十四章 导航系统
第十四章 导航系统
指点信标
第十四章 导航系统
第十四章 导航系统
2.基本工作原理
惯性导航系统根据牛顿定律，利用一组加速度计连续地进行测 量，而后从中提取运动载体相对某一选定的导航坐标系的加速度信 息； 通过一次积分运算(载体初始速度已知)便得到载体相对导航坐 标系的即时速度信息； 再通过一次积分运算得到载体的位移信息，在载体初始位置已 知的情况下，便又得到载体相对导航坐标系的即时位置信息。 即：利用三组加速度计连续地进行测量，而后分别通过两次积 分运算获得飞机的即时位置信息。