飞行程序设计-第16章-ILS精密进近程序设计

OM
MM IM
LLZ
GP + DME
中国民航大学空中交通管理学院
1.ILS导航台的组成及其布局
（1）航向台LOC：Localizer 航向台由一个甚高频发射机、调制器、分流器及天线阵组成。 航向台的天线安装在跑道末端的中心延长线上，通常距跑道 末端400至500ｍ。


航向台发射两个等强度的无线电波束，称为航向信标波束， 使用的频率为108.10～111.95MHz，两个波束分布在沿跑道 中心线的两侧，使用两种调幅频率，左侧是90Hz调幅，右侧 是150Hz调幅。如果飞机的接收机收到的两个电波强度相等， 机上的ILS仪表指针指在正中，说明飞机飞在跑道中心线向 上延伸的垂直平面上，飞机可沿着波束方向准确地在跑道中 线上着陆。 在LOC的有效范围内，驾驶员即可根据飞行仪表（HIS、 ADI）的指示，使航空器切入航道对准跑道中心线飞行。
ILS分类 I类 II类 III A类 III B类 III C类 能见度或跑道视程（RVR）m 800 400 200 50 0（无限制） 最低决断高度（DH）m 60 30 0（无限制） 0（无限制） 0（无限制）
二、ILS精密航段结构

ILS进近程序由进场航线、起始进近航段、中间进近航段、精 密航段和精密航段后的复飞航段组成。其中的进场航段、起 始进近航段和中间进近航段的起止点与非精密进近相同。

（1）升降带

升降带为跑道扩散地带，其作用是控制跑道净空。它围绕在 跑道四周，端边线离跑道两端60m；侧边线离跑道中心线两 侧各150m；平面边线的标高随跑道中心线的标高而变化。 进近面起始端与升降带端相接，宽度与升降带宽度一致。然 后按15％的扩张率沿跑道中线延长线两侧扩大。进近面分为 三段：第一段入口前60m开始，以2％的梯度向上延伸至高 60m处，长度3000m；第二段从第一段的末端开始，以2.5％ 的梯度继续延伸至自身长度为3600m（此时，进近面与跑道 入口平面的高度为150m）；其余为第三段，第三段的长度为 8400m，为一个水平段。进近面的总长度为15000m，起始端 边线和末端边线与跑道中线延长线垂直。

2）基本ILS面 基本ILS面是在附件14面的基础上，为基本代码3或4的精密进 近跑道规定的一组障碍物限制面。




起降带 自跑道入口前60m起至入口后900m止，宽300m（跑 道中线两侧各150m），是一个与跑道入口平面相重合的水 平面。 进近面 从入口前60m开始（与起降带端相接），起始宽度 300m。然后，沿跑道中线延长线按15％扩张率向两侧扩大。 它由两部分组成：第一部分以2％的梯度向上延伸至高60m 处；第二部分接着以2.5％的梯度继续延伸至跑道入口 12660m。 复飞面 从入口之后900m处开始，起始宽度300m（跑道中 线两侧各150m），以2.5％的梯度仅沿两侧的过渡面延伸到 内水平面的高度45m，其扩张率为17.48％，然后改用25％的 扩张率向两侧扩张至距复飞起始端12000m（上升梯度仍为 2.5％）。 过渡面 沿起降带、进近面和复飞面的侧边，以14.3％的梯 度向上延伸到高300m处。
（2）进近面

（3）起飞爬升面 起飞爬升面用于对起飞飞机提供保护。起始端与跑道末端的 升降带相接，宽度为180m；侧边扩散率为12.5％，上斜梯度 为2％，长度为15000m；末端边线与起始端边线平行。 （4）过渡面
过渡面用来限制房屋等建筑物的高度，对飞机在进近到着陆 操作的最终阶段提供净空保护。其底边从升降带及进近面或 起飞爬升面的部分侧边向上、向外按14.3％的梯度上升，直 至高度为45m，即顶边和内水平面的高度一致。 （5）内水平面 从过渡面顶部向外延伸的一个水平面；用于保护着陆前目视 盘旋所需空域。其距跑道入口平面的高度为45m，区域为以 跑道末端为圆心，半径4000m画两个圆弧，并用公切线相连 而得到的一个椭圆；或以跑道中心为圆心，半径4000m的圆 形的区域。
（2）下滑台GS：Glide Slope 下滑台由超高频发射机、调制器和 上、下天线等组成。下滑台的天线 安装在跑道入口内的一侧，一般距 入口250m前后，与跑道中心线的 横向距离为150m左右。该设备能 产生一个与跑道平面成一定角度的 下滑面。该下滑面与航向道相结合 形成一个下滑道。下滑道在跑道入 口处的高称为ILS基准高（RDH）， 其数值为15±3m（标准15m）。 下滑道的下降角度可以为2.5º -3.5º 范围内的一个角度。但最佳下滑角 为3º ，正常情况下，均按3º 下滑角 安装下滑台。


下滑台使用的频率在325～329MHz之间，和航向台的波束相 似。下滑道信标波束也是两个强度相等的波束，分布在与地 平面成3º 的下滑道的上、下两侧，在下滑道上侧是以90Hz调 幅，在下滑道下侧是用150Hz调幅。飞机下降坡高于下滑道， 则90Hz的电波强，仪表指针向下，驾驶员使飞机机头向下； 反之，如150Hz电波强，飞机则应升高；当两束电波强度相 当，飞机则保持正常的3º 坡度下降，平稳地降在跑道上。 在下滑台的有效范围内，驾驶员根据飞行仪表（HIS、ADI） 的指示，使飞机切入下滑道，并沿下滑道下降到规定的高度， 进行着陆。

FAP是在前一航段规定的最低高度上切入下滑道的一点，一 般位于距入口不超过19km（10NM）的地方。在FAP最好设 置一个外指点标（OM）、或用DME定位（也可设置导航 台）。这样，最后进近点（FAP）就成了最后进近定位点 （FAF）。使前一航段的MOC与精密航段平滑的连接在一起， 又便于飞行员在切入下滑道时，比较高度表与下滑道的指示， 以检查下滑道信号是否准确可靠。
第十六章 ILS精密 进近程序设计
一、ILS导航台

精密进近程序是指利用那些导航精度高，而且既能提供方位 信号，又能提供下滑道信号的导航设备设计的仪表进近程序。 目前，能够作为精密进近程序的导航设备有仪表着陆系统 （ILS）、微波着陆系统（MLS）、精密进近雷达（PAR） 以及由全球导航卫星系统提供垂直引导的进近（GNSS APV）。目前我国主用的精密进近导航设备是仪表着陆系统 （ILS）。 仪表着陆系统的地面系统由航向台(Localizer)、下滑台(Glide Slope)、指点信标（Marker）和灯光系统四个部分组成。仪 表着陆系统的机载系统是由无线电接收机和仪表组成，它的 任务是给驾驶员指示出跑道中心线并给出按照规定的坡度降 落到跑道上的路径。

（9）内过渡面

这个面用来限制必须靠近跑道安装的导航设备、飞机和车辆 等障碍物的限制面，除了轻型易折助航设备外，必须没有固 定物体穿透这个面；当跑道用于精密进近时，没有路过的物 体如飞机、车辆等穿透这个面。 其底边从内进近面的末端开始，沿内进近面的边缘向下延伸 到该面的起始端边线，再从该处平行于跑道中心线至复飞面 的起始端边线，然后再从该处沿复飞面的边线向上直至该面 与内水平面（高度为45m）相交的一点处止；底边的标高必 须随内进近面、复飞面和跑道中心线的标高而变化；以33.3 ％的梯度向外、向上倾斜，直至高度为45m，即顶边和内水 平面的高度一致。
基本ILS面中各个面的高度方程如下：


进近（1）面 Z=0.02X-1.2
进近（2）面 Z=0.025X-16.5 起降地带 Z=0 复飞面 Z= -0.025X-22.5 过渡（1）面 Z= -0.00145X+0.143Y-21.36 过渡（2）面 Z=0.00355X+0.143Y=36.66 过渡（3）面 Z=0.143Y-21.45 过渡（4）面 Z=0.01075X+0.143Y+7.58
2.ILS精密进近分类及最低着陆标准

仪表着陆系统按着陆的最小能见度分为3类。现在大多使用的 标准仪表着陆系统为I类，它可以在跑道目视视程为800ｍ以上， 决断高度60ｍ以上时使用。Ⅱ类仪表着陆系统可在跑道视程 为360ｍ、决断高度为30ｍ以上的情况使用。Ⅲ类仪表着陆系 统没有决断高度限制，但是根据跑道目视视程不同又分为三 个类别。 各类ILS的最低着陆天气标准
1.基本ILS面评价方法
1）附件十四面

为了限制机场周围障碍物的高度，国际民航组织在国际民航会 议的文件的第14号附件第一卷（机场设计）中规定了一个障碍 物限制面，人们把它称为附件14面。它是在机场选址和机场设 计中，评价机场净空条件、限制障碍物的高度的规范，它也是 基本（ILS）面和OAS面的基础。附件14面由一个平面几个斜 面组成。其中各个面的范围及坡度随跑道等级的不同而不同， 这里，我们以长度在1800m以上的仪表进近跑道为例，介绍其 各个面的位置及有关数据。
（3）指点信标Marker 在仪表着陆系统中，应配备两台或三台指点标机（I类ILS 一般配有两台），使用75MHz电波，用以配合下滑道工 作。 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。



内指点标台（IM） 要求安装在II类精密进近的最低决断高 30m与标称下滑道的交点处，距入口在75m到450m之间，偏 离中心线不能大于30m。以便在低能见度条件下，通过飞机 内的白灯闪亮并有3000Hz声音警告信号告诉飞行员即将到达 跑道入口。 中指点标台（MM） 中指点标台位于距跑道入口约1050m （±150m）处，偏离跑道中心线不得大于75m。在低能见度 条件下，飞机飞越它上空时琥珀色的灯闪亮，并有1300Hz的 声音信号提醒驾驶员注意飞机已临近目视引导处（I类精密进 近的最低决断高60m）。 外指点标台（OM） 一般安装在航空器沿航向道以中间航段 最低高度切入下滑道的一点（最后进近点）位置。它为航空 器提供进行高度、距离和设备工作情况检查的位置信息，距 入口约7.2km（3.9NM），飞机飞越它时，驾驶舱内相应的 蓝灯闪亮并有400Hz的声音信号。

（6）锥形面 从内水平面的边缘向外以5％的梯度向上延伸至自身高100m。 （7）内进近面 内进近面是进近面中一个宽120m，长900m的长方形斜面。起 始边与进近面的起始边重合，上升梯度为2％。 （8）复飞面