仪表着陆系统概述及原理
《仪表着陆系统》课件
作用：为飞行员提供实时的飞 行数据和性能参数，以便及时
调整飞行状态
评估：对飞行数据进行分析和 评估，为飞行员提供飞行建议
和改进措施
提供飞机的航向、高度、速度等信息 引导飞机按照预定航线飞行 提供飞机与跑道的距离和角度信息 帮助飞行员判断飞机的着陆时机和位置
提供飞机的精确位置信息 引导飞机安全降落到跑道上 提供飞机相对于跑道的位置信息 提供飞机相对于跑道的航向信息 提供飞机相对于跑道的高度信息 提供飞机相对于跑道的速度信息
夜间着陆：为夜间着陆提供安全引 导
ICAO（国际民 用航空组织） 发布的仪表着 陆系统技术标
准
FAA（美国联 邦航空局）发 布的仪表着陆 系统技术规范
EASA（欧洲航 空安全局）发 布的仪表着陆 系统技术规范
I ATA （ 国 际 航 空运输协会） 发布的仪表着 陆系统技术规
范
国家标准：GB/T 17676-2008《民用航空 器仪表着陆系统》
,
汇报人：
01
02
03
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05
06
定义：仪表着陆系统是一种用于引 导飞机安全降落到跑道上的导航系 统。
特点：自动化程度高，操作简便， 可靠性强。
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作用：提供精确的导航信息，帮助 飞行员在恶劣天气或夜间条件下安 全降落。
应用：广泛应用于民航、军用航空 等领域。
仪表着陆系统是一 种用于引导飞机安 全降落的导航系统。
提供飞机偏离跑道 或下滑道的警告
提供飞机接近跑道 或下滑道末端的警 告
提供飞机接近跑道 或下滑道末端的警 告
提供飞机接近跑道 或下滑道末端的警 告
仪表着陆系统培训课件
仪表着陆系统培训课件xx年xx月xx日contents •仪表着陆系统概述•仪表着陆系统的工作原理•仪表着陆系统的安装与调试•仪表着陆系统的使用与维护•仪表着陆系统的应用场景与发展趋势•仪表着陆系统培训课件总结与展望目录01仪表着陆系统概述仪表着陆系统的定义01仪表着陆系统（Instrument Landing System，ILS）是一种空中交通管制系统，它为飞行员提供精确的进近和着陆引导，确保飞机在机场的安全降落。
02该系统包括一套精密的无线电导航设备和机场监视雷达，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。
仪表着陆系统的组成根据信号覆盖范围，仪表着陆系统可分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。
Ⅱ类仪表着陆系统提供部分覆盖，适用于良好天气条件和白天运行。
它可以在一定范围内提供进近和着陆指引，但飞行员需要目视参考以完成着陆。
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。
Ⅰ类仪表着陆系统提供全向覆盖，适用于所有天气条件和机场运行条件。
它是最完善的仪表着陆系统，可以引导飞机在任何天气条件下安全着陆。
仪表着陆系统的分类02仪表着陆系统的工作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。
仪表着陆系统工作原理
仪表着陆系统工作原理仪表着陆系统（Instrument Landing System，简称ILS）是一种基于雷达和无线电导航技术的自动着陆辅助系统，用于帮助飞行员在恶劣天气条件下进行精确的着陆。
ILS由三个主要组件组成：1. 放导航信号的地面设备：这个设备通常被称为“局部器”（Localizer），它通过无线电信号发射和导航系统通信。
局部器发射两个信号，水平信号和垂直信号，协助飞行员控制飞机的水平和垂直位置。
飞行员可以通过接收这些信号来确保飞机在正确的航向和下降路径上。
2. 安装在飞机上的接收设备：在飞机上安装了称为接收局部器信号的接收设备。
接收设备接收地面发出的信号，并将其显示在驾驶舱的显示器上。
飞行员通过这个显示器来确定飞机的位置和航向，以便进行准确的着陆。
3. 自动着陆系统（Autoland System）：许多现代飞机可以配备自动着陆系统，它使用ILS技术并结合自动驾驶系统，可以在没有飞行员干预的情况下完成整个着陆过程。
自动着陆系统监测ILS信号，并通过控制飞机的引导系统和动力系统来自动调整飞机的飞行姿态和速度，确保精确地着陆。
ILS的工作原理是基于地面设备发射的无线电信号和飞机上的接收设备接收信号。
地面设备发射水平和垂直信号，飞机上的接收设备接收这些信号，并将其显示在驾驶舱的显示器上。
飞行员使用这些信号来导航飞机，以确保飞机安全地降落在目标跑道上。
ILS是民用和军用飞机着陆过程中一项重要的辅助技术，可以大大提高飞行员在恶劣天气条件下的着陆能力。
除了上述提到的基本工作原理外，仪表着陆系统还有其他一些相关的技术和功能。
首先，仪表着陆系统通常配备了仪表陀螺系统，用于提供飞机的姿态和水平信息。
这些信息对于飞行员来说至关重要，因为在低能见度条件下，他们无法依赖外界视觉进行导航和操控。
仪表陀螺系统可以通过加速度计和陀螺仪测量飞机的滚转、俯仰和偏航信息，并将其显示在仪表板上，帮助飞行员保持飞机的平稳飞行。
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
• ILS “A”点
在进近方向，沿着跑道中心延长线，距跑道入口7.5 公里处测得的下滑道上的一点。
名词术语
• ILS “B”点
在进近方向，沿着跑道中心延长线，距跑道入口
1050米处测得的下滑道上的一点。
• ILS “C”点
标称下滑道直线部分在包含跑道入口的水平面上方30 米高度处所通过的一点。
名词术语
• 不同制式的下滑信标 零基准下滑信标，场地的要求严 边带基准下滑信标，用于特殊的场地 扑获效应下滑信标是双频制，降低地 面障碍物反射的影响，用于复杂地形 • 不同的下滑信标对场地要求、投资、保 障的类别都不同，要因地制宜的采用
下滑信标
零基准下滑信标
扑获效应下滑信标
下滑信标
扑获效应下滑信标天线阵
名词术语
• Ⅲ类设施性能的仪表着陆系统
借助必要的辅助设备，从仪表着陆系统覆盖区边缘到 跑道表面能提供引导信息的仪表着陆系统。
• 前向航道扇区
位于航向信标台与跑道相同一侧的航道扇区。
• 半航道扇区
包含航道线的水平面内，由靠近航道线的DDM等于 0.0775的各点轨迹所限定的扇区。
名词术语
• 下滑道
• 航道宽度
α = 2 arc tg 105
d1+d2
其中： α 航道宽度，航道左右DDM为0.155 所限制 的扇区角，以角度表示 d1 跑道长度，米 d2 航向天线到跑道终端的距离长度，米
下滑计算公式
• 下滑天线位置
H+Y
D=
其中： D H Y θ α
tg(θ + α)
下滑天线距入口的内撤距离 下滑道在跑道入口处的高度，15 米 在入口，跑道面和下滑反射面的高差 下滑角，3 度 下滑反射面的纵向坡度角
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 ILS
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
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
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
测量。
•跑道视距（RVR）------又叫跑道能见度。它是指在跑道表面的水平方向上能在
天空背景上看见物体的最大距离（白天）
4、基本原理
5、仪表着陆系统技术参数
仪表着陆系统 ILS （Instrument Landing
System）
组员：郭源、许骁宇、熊清正、张志强
ILS 仪表着陆系统
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）
1
5
调幅电路
功放
eH(t)
3
载波振荡
150Hz、90Hz
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)
b、下滑信标接收机
90Hz BP 滤波器
4
整流滤波 5·
仪表着陆系统讲解
ICAO
ICAO ANEX 10之规定，ILS分为三类CATI,CATII和CATIII，其中CATIII更细分为A、B、C三类。
设备性能的分类：
一类：从仪表着陆系统覆盖区边缘到航向信标的航道和下滑信标的下滑道在高度不大于60米（200FT），从跑道入口的水平面量起处相交的一点，能够提供引调信息的仪表着陆系统。（不排除低于60米的高度，结合目视参考来使用I类设施性能的仪表着陆系统，只要所提供的引导质量允许和已经建立了满意的使用程序）
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。
参考图四、五、六。
航向台：由航向天线阵和航向设备组成。航向天线产生的辐射场在通过跑道中心延长线的垂直面内形成的航向面（也叫航向道）。航向信标就是用来给提供飞机偏离航道的横向引导信号。机载航向接收机收到航向信号后经处理，输出飞机相对于航向道的偏离信号，加到驾驶仪表板上的水平姿态批示器（HSI）的航向指针。若飞机在航道对准跑道中心线，则指针偏离指示为零；若飞机在航向道的左边或右边，航向指针就向右或向左，给驾驶员提供“飞右”或“飞左”的指令。
首先要理解什么是调幅波。
一个单音频的调幅波表达式为：
一个完整的调幅波可以分解为一个载波分量，一个上边带分量，一个下边带分量。上边带和下边带合成的信号（如上图的d信号）叫做纯边带信号。
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仪表着陆系统
仪表着陆系统(InstrumentLandingSystem,ILS)又译为，盲降系统，是应用最为广泛的飞机精密和。
它的作用是由地面的两束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，飞机通过机载
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。
是仪表着陆系统ILS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，即飞行员在肉眼无法看清的情况下
操控航班降落。
1.简介
仪表着陆系统是飞机和着陆引导的系统，它是二战后于1947年由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（国际民用航空组织，国际民航组织，InternationalCivilAviationOrganization）[1]?的技术性能要求，因此任何配备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。
“盲降”一词即使对经常坐飞机的人来说也有些陌生，它是普通旅客接触不到的航空专有名词，并
非字面意思“闭着眼睛降”或“盲目降落”。
盲降是仪表着陆系统ILS的，在低天气时，地面与机载设施建
立相关后，系统可由完成对准跑道及后续着陆等行为。
有别于天气正常时的“目视进场”，此方式依靠仪表着陆系统引导飞机着陆，可理解为“不依赖眼睛”即称“盲降”。
仪表着陆系统通常由一个甚高频（VHF）信标台、一[3]??个特高频（UHF）下滑信标台和几个甚
高频（VHF）指点标组成。
航向给出与跑道中心线对准的航向面，下滑信标给出仰角°—°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，系统就会发出告警。
2.系统分类
一个完整的仪表着陆系统包括方向引导、距离参考和目视参考系统。
2.1方向引导系统
(Localizer,LOC/LLZ)，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(GlideSlope,GS或GlidePath,GP)，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；
2.2距离参考系统
指点标，(MarkerBeacon)，距离跑道从远到近分别为外指点标(OuterMarker,OM)，中指点标(MiddleMarker,MM)和内指点标(InnerMarker,IM)，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时，分别到达最终进近定位点(FinalApproachFix,FAF)、I类运行的决断高度、II 类运行的决断高度。
有时(DistanceMeasuringEquipment,DME)会和仪表着陆系统同时安装，使得飞机能够得到更精确的距离信息，或者在某些场合替代指点标的作用。
应用DME进行的ILS进近称为ILS-DME进近
2.3目视参考系统
精密进近轨迹指示器(PrecisionApproachPathIndicator,PAPI)，提供飞行器相对正确的下滑道的
位置的目视参考。
进近灯光系统(ApproachLightSystem,ALS)，供夜间或者低进近情况下提供跑道入口位置和方向
的醒目的目视参考。
3.航空器进场
LS进场首先是下滑到大约3000英尺，斜向接近机场。
在输入指定跑道ILS通讯信标频率之后，开始
导航。
当成功捕获到ILS信号时，自动驾驶的方向导航开关会自动关闭，自动进场。
当飞行器对准跑
道之后，开启接近机场导航（ApproachHold），会自动下滑。
4.天气标准分类
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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类标准。
Ⅰ类盲降
在前方能见度不低于800m的条件下或跑道视程不小于550米，以高的进场成功概率，能将飞机引导至60m的决断高度（中指点标上空）。
Ⅱ类盲降
在前方能见度不低于400m的条件下或跑道视程不小于350米，以高的进场成功概率，能将飞机引导至30m的决断高度（内指点标上空）。
Ⅲ类盲降
Ⅲa类设施的性能：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．因此又叫“看着着陆”(seetoland)。
Ⅲb类设施的性能：没有决断高度限制和不依赖外界目视参考，一直到跑道表面，并在跑道视距
50m的条件下，凭外界目视参考滑行，因此又叫“看着滑行”(seetaxi)。
Ⅲc类设施的性能：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。
总结一二三类盲降
云彩到地面的高度小于60米，能见度在800米以下能实现飞机起降的，为一类盲降；当云彩到
地面的高度小于30米、能见度在400米以下能实现起降的为二类盲降；肉眼看不见任何东西，完全依靠仪器自动导航就能实现飞机起降的，为三类盲降中的最高等级。
华东空管局有关负责人告诉记者，
浦东机场的二类盲降系统为国内最先进的盲降系统，二类盲降启用后，如果遇到大雾、雷雨等恶劣天气，只要能见度在200米以上，将有可能完成正常的飞机降落[4]?。
[3]
5.使用范围
中国省（区）局级及以上机场和大部分航站都已装有盲降，新建和扩建的机场均装有双向盲降，
其中只有北京、广州、上海，的盲降系统达到了Ⅱ类运行标准，其余机场都按Ⅰ类标准开放。
厦门机场早期仅主降方向05号跑道开放Ⅰ类盲降，1993年开始的机场扩建工程建设完成后，已
开放双向Ⅰ类盲降，其中主降方向05号跑道配备Ⅱ类盲降设备按Ⅰ类标准开放。
首都机场使用的是一类和二类盲降系统，但在安全保障方面与三类盲降系统没有区别。
三种盲降的不同之处主要是决断高，一类盲降系统决断高为60米，即飞行员要在离地面60米时判断是否能建立目视参考，决定继续进近还是拉起复飞（后同）；二类盲降系统决断高为30米；而三类盲降系统决断高是15米，主要适用于大雾天气。
双流机场于2005年正式启用二类盲降系统，是继首都国际机场和上海后，第三个启用该套系统的机场。
即使，航班降落的概率也将比以往提高。
要求2014年1月1日起，全国排名前十的机场至的航班，必须具备二类运行资格。
盲降是在天气恶劣、能见度低的情况下，飞行员肉眼难以发现跑道或标志时，借助仪表等设施完成飞机降落的技术。
当航空气象预报提供数据显示能见度400米左右，机场运行控制中心实施二级盲降。