仪表着陆系统概述及原理.docx

仪表着陆系统
仪表着陆系统(Instrument Landing System, ILS) 又译为仪器降落系统，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。
盲降是仪表着陆系统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机场跑道的情况下操控航班降落。
1. 简介
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（国际民用航空组织，国际民航组织，International Civil Aviation Organization）[1]  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。
“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的俗称，在低能见度天气时，地面导航台与机载设施建立相关后，系统可由自动驾驶仪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进近着陆，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）航向信标台、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。

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
航向台(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(Glide Slope, GS或Glide Path,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，(Marker Beacon)，距离跑道从远到近分别为外指点标(Outer Marker,OM)，中指点标(Middle Marker,MM)和内指点标(Inner Marker,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信标台时，分别到达最终进近定位点(Final Approach Fix,FAF)、I类运行的决断高度、II类运行的决断高度。
有时测距仪(Distance Measuring Equipment, 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(Precision Approach Path Indicator, 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(Approach Light System, ALS)，供夜间或者低能见度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（Approach Hold），飞行器会自动下滑。
4. 天气标准分类
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”(see to land)。
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”(see taxi)。
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，成都机场的盲降系统达到了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。三种盲降系统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浦东机场后，第三个启用该套系统的机场。
即使雾霾天气，航班降落的概率也将比以往提高。中国民用航空局要求2014年1月1日起，全国旅客吞吐量排名前十的机场至首都机场的航班机长，必须具备二类盲降运行资格。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。

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