仪表着陆系统 ILS(优质参照)
仪表着陆系统(ILS)电磁环境分析及测试系统集成
仪表着陆系统(ILS)电磁环境分析及测试系统集成作者：张蕴菁来源：《中国新通信》 2018年第8期随着当前航班任务的日益频繁，相关的飞机起降次数不断增加，而飞机起飞和着陆事故的现象时有发生，且当前的仪表着陆系统与场地及电磁环境息息相关，因此，需要针对干扰信号对仪表着陆系统的影响，开展针对性的分析讨论，以确保系统运行的稳定性。
一、仪表着陆系统的概念与作用机理仪表着陆系统(ILS) 也称盲降系统，是应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统。
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，因此，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。
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) 指点标或者特高频(UHF) 测距仪(DME) 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。
二、电磁干扰分析2.1 电磁信号的干扰影响电磁信号的干扰对于仪表着陆系统信号不稳的影响较为直接，究其原因可能是因为机场附近的企业部门或者个人不按照相关的规定使用无线电频段，所以对相关信号的频率产生了干扰。
当信号频率与仪表着陆系统的频率相近时，会形成波形的叠加，造成对既有机场航道导航设置的偏移，使仪表着陆系统的信号抖动，造成ILS 信号的不稳定。
另外，导致电磁波对仪表着陆系统的相近波段的信号干扰的影响源还包括，各类移动通信站，交通系统的电磁辐射干扰，包括电气化铁路和有轨、无轨电车，电力系统的电磁辐射干扰，包括高压输变电线路及地下电缆和变电站等设备的干扰，最后，各类工业及医疗科研高频设备都可能对机场导航的信号产生干扰，工业的设备如高频感应加热设备，科研设备如电子加速器和电磁灶等，医疗设备如高频、超短波和紫外线理疗机等。
飞行员认知ILS仪表着陆系统
ILS精密进近程序整理：FSAAC论坛AAC-9121引用:R.R(飞行员)ILS精密进近是利用仪表着陆系统提供航迹和下滑引导进近着陆的一种进近程序。
一般，我们习惯叫ILS进近为“盲降”。
在讲之前，需要说明三个概念：1）盲降。
有些同学认为，从字面看上去，“盲”就是不看外面，“降”就是降落，所以“盲降”就是不看外面，只看仪表的降落。
我要说的是，这个概念是错误的。
ILS是Instrument Landing System的缩写，翻译过来就是“仪表着陆系统”，意思是参考仪表引导降落，也就是我们所说的“仪表进近”。
2）仪表进近。
仪表进近程序的定义是：航空器根据飞行仪表并对障碍物保持规定的超障余度所进行的一系列预定的机动飞行。
这种飞行程序是从规定的进场航路或起始进近定位点开始，到能够完成目视着陆的一点为止：并且包括失误进近的复飞程序。
很重要的一点“目视着陆”，这就告诉我们，仪表进近并不是一些同学想像的，只看仪表不看地面的进近：任何进近程序最后都要且必须建立目视参考。
（不考虑Ⅲ类ILS）仪表进近可以分为“精密进近”（提供航向道和下滑道引导，比如ILS、PAR、MLS。
所以不要以为只有ILS是盲降，PAR和MLS也可以叫盲降的。
）和“非精密进近”（只提供航迹引导，比如NDB、VOR）。
3)复飞点和决断高度/高。
复飞点是相对与“非精密进近”而言，配合“最低下降高度/高”使用：航图上会公布非精密进近程序飞机的最低下降高度/高，意思是飞机在到复飞点之前所能下降到的最低高度/高，不能低于这个高度/高，然后保持平飞至复飞点，能建立目视参考（能见跑道/引进灯）继续进近，否则立刻复飞；而“决断高度/高”是相对于精密进近而言：没有复飞点的概念，飞机在下滑道的引导下所能下降到的最低高度/高，在这个高度/高的时候，能建立目视参考（能见跑道/引进灯）继续进近，否则立刻复飞。
在理解了上面三点后，我们进入主题：ILS精密进近程序。
（一）ILS的组成ILS的地面设备由：航向台（LLZ）、下滑台（GP）、指点标和灯光系统组成。
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 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
虚拟中国国际航空公司论坛 » 虚拟国航大学 » ILS 仪表着陆系统收藏 订阅 推荐 打印ILS 仪表着陆系统本主题由 Panda 于 2009-6-29 03:53 PM 设置高亮懒熊猫副总裁Captain帖子377精华6积分100威望100金钱944贡献呼号:CCA-0215注册时间2008-12-29 驾驶舱 大 中 小 发表于 2009-1-13 05:16 PM 只看该作者ILS 仪表着陆系统仪表着陆系统——新手入门教程 （新手看蓝色和红色部分仪表着陆系统（Instrument Landing System ， ILS ）是目前最广泛使用的飞机精密进近指一条由跑道指向空中的狭窄“隧道”，飞机通过机载ILS 接收设备，确定自身与“隧道”的相对就可沿正确方向飞近跑道、平稳地下降高度，最终飞进跑道并着陆。
（1）定位器，即Localizer ，缩写LOC 它提供与跑道中心线左右对准的信号。
发射机安装在跑道的远端，发出的无线电信号是高指向性的，由跑道远端开始，呈扇形指向扩展。
离跑道越远，扇形所履盖的范围越大。
信号在跑道入口处的典型宽度是 700 英尺处，信号履盖范围扩展到2000-3000英尺。
通常，飞机位于跑道延长线偏角35度的范围到有效的LOC 信号（座舱中的LOC 仪表指针在满偏范围以内）。
（2）下滑道，即Glide Slope ，缩写GS 它在垂直方向定义飞机下降高度的路线。
发射天线安装在跑道旁边，离跑道入口（近端）约1000英尺（305米）。
信号中心线与跑号范围是有一定“厚度”的，GS 信号在垂直方向上的扇形中心角约为1.4度。
离天线1英里英尺。
也就是说，飞到离天线1英里时，如果飞机高度与信号中心线偏差大于70英尺，就GS 指针在满偏范围以外）。
（3）信标，即marker beacons 在飞机来向的跑道延长线上相隔一定距离安装有三个垂直向上发射信号的低功率信标电台号，座舱中的信标灯就点亮，并伴有摩尔斯电码的音频信号。
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。
仪表着陆系统安全评估
仪表着陆系统安全评估仪表着陆系统（Instrument Landing System，简称ILS）是一种用于辅助飞行员在恶劣天气条件下进行精准降落的导航系统。
它由本地器（Localizer），下滑器（Glide Slope）和跑道指示灯（Runway Visual Range）组成。
在飞机接近目标机场时，仪表着陆系统会提供准确的方向和高度引导，确保飞机精准降落在目标跑道上。
对于仪表着陆系统的安全评估，需要考虑以下几个方面：1. 设备可靠性：仪表着陆系统的各个组成部分需要保证稳定可靠的工作。
所有设备都应该经过严格的测试和认证，确保其在恶劣天气条件下能够正常运行。
2. 导航精度：仪表着陆系统的导航精度是确保飞行器安全着陆的关键因素。
仪表着陆系统需要能够提供准确的方向和高度引导，使飞机能够保持正确的航向和下滑角度，从而避免发生意外。
3. 防干扰能力：仪表着陆系统应具备良好的防干扰能力，以抵御外部干扰和干扰源。
这些干扰可能来自于无线电频率干扰、电磁干扰、雷击等。
系统需要能够及时检测并排除这些干扰，确保飞行器的导航精度和安全性不受影响。
4. 可用性：仪表着陆系统的可用性是指在各种恶劣天气条件下，系统能够稳定可靠地工作的能力。
系统需要经过长时间的测试和实地验证，以确保其在各种环境下都能正常运行。
5. 人机界面：仪表着陆系统的人机界面应该友好易用，能够提供清晰明确的导航指示，使飞行员能够准确理解和执行导航指令，从而确保飞行器安全着陆。
总结起来，仪表着陆系统的安全评估需要考虑设备可靠性、导航精度、防干扰能力、可用性和人机界面等方面。
通过对这些因素的综合评估和测试，可以确保仪表着陆系统在恶劣天气条件下能够提供安全可靠的导航引导，从而降低飞行事故的风险。
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7、下滑信标系统 工作频率329.15-335MHZ 间隔150KHZ。下滑信标发射功率小，因为它的 引导距离仅10 n mile。此外，下滑信标不发射台识别码和地-空话音通讯 信号，因为它是和航向信标配对工作的。
a、下滑信标基本工作框图
1
5
调幅电路
功放
eH(t)
3
载波振荡
150Hz、90Hz
航向面
MB 距离引导
LOC
跑道
下滑线
下滑面
2°~4°
h外=360m h中=60m h内=30m
知识分享 内MB 中MB 外MB
3
GS
B737-NG
ILS — 天线和电子设备舱
电子设备舱
多模式接收机（MMR）在电子设备舱内。MMR 1 在 E1－2 托架上，
MMR 2 在 E1－4 托架上。LOC 天线开关在 E1 支架边上。
▪ 1949年国际民航组织(ICAO, International Civil Aviation Organization)规定仪表着陆系统作为国际 标准着陆系统。到目前为止,仪表着陆系统仍然是国 际上广泛使用的着陆引导系统。 。
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ILS在中国
▪ 1995年9月1日，首都机场36R仪表着陆系统 使用，成为中国第一个使用Ⅱ类仪表着陆进 近的机场
载波振荡 放大器
1
6
调幅电路
功放
3
150Hz、90Hz · 正弦信号发生器
90° 2
4
7
调幅电路
功放
右天线，fR(q)
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uSBO(t)
0° 混合 差端
天线
·· ·
-90° 网络 和端 uCSB(t) 分配网络 9
···
+q 跑道中心线（0°） -q
左天线，fL(q)
·5 模拟开关
Morse码 发生器
放大器 · 正弦信号发生器
90°
4
2
6
调幅电路
功放
7
uSBO(t) 上天线，fH(q)
0° 混合 差端
8
-90°
网络 和端
uCSB(t)
eL(t) 下天线，fL(q)
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b、下滑信标接收机
90Hz BP 滤波器
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整流滤波 5·
减法器
8 驱动HSI 下滑偏离杆1接收机 2包络 检波器3·
150Hz BP 滤波器
1)、 当出现下列情况之一时，HSI的警告旗升起，并给出告警信 号。✓ 没有接收到射频信号，或 接收信号中没有90Hz或150Hz调制信号；
✓90Hz或150Hz信号幅度降到额定值的10%，而另一个保持在额定
值的20％。
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9
2)、驱动航道偏离杆HSI 航向信标台空间合成辐射场和飞机偏离航向道的指示
前雷达天线罩
下滑道和航向道天线在前雷达天线罩知内识。分下享 滑道天线在气象雷达 天线上方。航向道天线在气象雷达天线下方。
4
3、ILS系统类别
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
类别 决断高度（m）
跑道视距（m）
I
60
仪表着陆系统 ILS （Instrument Landing
System）
组员：郭源、许骁宇、熊清正、张志强
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1
ILS 仪表着陆系统
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2
1、作用：使用地面台和机载设备，能够对飞机进近到跑道提供水
平、垂直和距离引导。
2、系统组成：地面设备
机载设备
LOC 水平引导 VHF NAV接机
G/S 垂直引导 （MMR、ILS接收机）
➢ 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（关系表P121表72）。
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6、航向信表系统
工作频率 108.00-111.95MHZ 小数点后第一位为奇数。 a、航向信标发射工作框图
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ILS的发展趋势
作为一种标准的导航系统, IL S 几十年来在飞机的进 场着陆引导中发挥了很大的作用。虽然国际民航组织 早已做出规划, 要用MLS逐步取代ILS, 但由于ILS 的应 用十分普遍、造价低廉、维修方便加之其本身设备的 不断改进, 其使用寿命还要延续若干年, 特别是在发展 中国家使用会更长一些。即使在欧美等西方国家, 由 于MLS的高昂费用和G PS易受干扰的缺点, 民用领域 和军用领域的ILS 系统还在不断地发展
1020Hz正弦 信号产生器
键控识别音频 信号产生器
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8
b、航向信标接受机
300~3000Hz BP滤波器
10 内话系统
·
90Hz BP 滤波器
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整流滤波 5·
减法器
8 驱动HSI 航道偏离杆
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接收机 2
包络 检波器
3·
150Hz BP 滤波器
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整流滤波 7 ·
加法器
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驱动HSI 警告旗
驱动HSI的情况
6
整流滤波 7 ·
加法器
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驱动HSI 警告旗
1）、驱动下滑偏离杆 G/S辐射场的等效方向性图
2)、HSI的警告旗知升识起分与享 航向信标的相同
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ILS的历史及发展趋势
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·ILS的历史由来
▪ 1919年美国国家标准局试验了历史上第一个仪表着 陆系统(ILS, Instrument Landing System)—300kHz 无线电火花着陆场指向信标系统
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ILS的发展趋势
✓ 新一代更先进的MLS一定会在将来取代ILS。根据我国研制 ML S 的状况, 目前要安装一套ML S 系统的耗资极其巨大， 我国机场规模小, 分布范围广, 所使用的跑道数量和飞行流量 之间并没有十分突出的矛盾, IL S 尚能满足要求。
✓ IL S 在我国已经使用了几十年 。作为一种廉价可靠的着陆 设备, 未来一段时间, 在推广MLS 的同时, ILS 不可能被完全 取代, 必然是MLS与ILS结合共同来支持飞机导航及引导着陆。 飞机也必须有兼具ILS以ML S 双重功能的组合着陆系统来保 障机安全着陆的需要
测量。
•跑道视距（RVR）------又叫跑道能见知度识。分享它是指在跑道表面的水平方向上能在 5 天空背景上看见物体的最大距离（白天）
4、基本原理
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5、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，频率间隔50 kHz， 共有40个波道。
800
II
30
400
IIIA
15
200（看着着陆）
IIIB
0
50（看着滑行）
IIIC
0
0（完全盲目着陆）
•决断高度（DH）是指驾驶员对飞机着陆或复飞作出判断的最低高度。在决断高
度上，驾驶员必须看见跑道才能着陆，否则应放弃着陆，进行复飞。决断高度在
中指点信标（I类着陆）或内指点信标（Ⅱ类着陆）上空，由低高度无线电高度表