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仪表着陆系统PPT

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仪表进近着陆ppt课件

仪表进近着陆ppt课件

FAF : NPA
FAP : PA
arrival segment
stack
initial segment intermediate
segment
final segment
misapproach segment
4
➢仪表进近程序的构成 －－五个航段
进场航段 进场图
起始进 近航段 进近图
VOR/NDB IAF
RB4 81° ，QDM3451° 。
返回
45
三、沿直角航线程序起始进近
实施程序和步骤
1) 取得进场许可和进场条件后，沿指定的进场
航线飞向IAF，进行直角航线的计算〔重点为 风的分解计算〕，按规定的高度和方法加入 直角程序；
2) 完成180°出航转弯后，正切电台计时，保
持计算的下降率下降，利用出航时间、径向 线/方位线或DME距离限制控制入航转弯时机；
,化为km/h,有：

V2
R 3.62 g tan
127.1376 tan
25
转弯时间的计算
设转弯角为ZW,转过的弧长为S,有
S R ZW /180 V tzw (1/ 3.6)
可得
tzw
0.0628R V
ZW
其中R: m , V: km/hr
26
转弯率的计算
单位时间内飞机转过的角度称为转弯率 下面公式中v的单位为km/h
三个关键点的无线电方位
43
几个关键位置的无线电方位
• 正切点：
（右程序）
RB切＝90°，QDM切＝MC出＋90°
• 入航转弯开始点：
RB入＝180°－β入，QDM入＝ MC入－β入
• 四转弯开始点：

仪表着陆系统培训课件PPT

仪表着陆系统培训课件PPT

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。
• 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。
ILS历史
1、AN系统
2、双音频 3、现代的ILS
现代的ILS
现代的ILS是指 符合 ICAO ANEX10 的真正意义上的“仪表着陆系统”
频率 航向频率(VHF)：108-112 MHz
下滑频率(UHF)：328-336 MHz
什么是仪表着陆系统（ILS）？
• 仪表着陆系统的英文全称是Instrument Landing System，简称ILS。由机载航向、下滑、指点信 标接收机和地面航向、下滑、指点信标发射机组 成，它为飞机提供航向道、下滑道和距跑道着陆 端的距离信息，用于复杂气象条件下，按仪表指 示引导飞机进场着陆。
下滑面
跑道
DDM=0 90>150
在航道左方或下滑道上方
•基本理论
航
工作原理 向
天 线
调制信号与ＤＤＭ
飞机上的十字指针
下滑道
•基本理论
DDM
航道线
名词术语
航道扇区 下滑道
下滑角
下滑道扇区
航道宽度
航道宽度: 航道扇区 宽度角即其夹角的度数, 规定不超过6度。

仪表着陆系统

仪表着陆系统

➢航向信标：航向信标天线产生的辐射场，在通过跑道中心延 长线的垂直平面内，形成航向面或叫航向道。如下图所示，用 来提供飞机偏离航向道的横向引导信号。 ➢下滑信标：下滑信标台天线产生的辐射场形成下滑面(见下 图)，下滑面和跑道水平平面的夹角，根据机场的净空条件，可 在 20之间40选择。
➢指点信标：指点信标台为2个或3个，装在顺着着陆方向的跑道中心延长线 的规定距离上，分别叫内、中、外指点信标(见下图1)。每个指点信标台发射 垂直向上的扇形波束。只有在飞机飞越指点信标台上空的不大范围时，机载接 收机才能收到发射信号。由于各指点信标台发射信号的调制频率和识别码不同， 机载接收机就分别使驾驶舱仪表板上不同颜色的识别灯亮，同时驾驶员耳机中 也可以听到不同音调的频率和识别码。驾驶员就可以判断飞机在那个信标台的 上空，即知道飞机离跑道头的距离。
➢ILS系统设施的性能类别能达到的运用目标如下： ✓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。 ✓Ⅲa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。因此叫“看着着陆”(see to land)。 ✓Ⅲb类设施的运用性能：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，因此叫“看着滑行”(see to taxi)。 ✓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。
图2表示飞机进场的示意图。航向信标和下滑信标发射信号组合的结果，在 空间形成一个矩形延长的角锥形进场航道。其中航向道宽度为40，下滑道宽 度为1.40(指示器满刻度偏转的角度)。

仪表着陆系统培训课件

仪表着陆系统培训课件

航向信标台场地及其环境要求
• 航向信标台的场地保护区是一个由圆和长方形合 成的区域。圆的中心即天线阵中心，其半径为75m。 长方形和长度为从天线阵开始沿跑道中心线延长 线向跑道方向延伸至300m或跑道末端（以大者为 准），宽度为120m，图1中所示，如果使用单方向 辐射的天线阵，天线的辐射场型前后场强比20dB 以上，则保护区不包括图中的斜线区。
CAT II CAT III
引导飞机到15米
跑道能见度大于400米，决断高度30米
引导飞机到跑道面
跑道能见度大于200米，无决断高度
系统组成
• 航向台 • 下滑台 • 指点标台或DME台
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。
下滑道 下滑角 下滑道扇区 航道宽度
•基本理论
航向台和下滑台为了 航向台和下滑台为了 在空间得到应有的90Hz和 在空间得到应有的90Hz和 150Hz音频导航信息，分别 150Hz音频导航信息，分别 采用机内调制和空间调制 采用机内调制和空间调制 实现对载波的幅度调制。 实现对载波的幅度调制。 普通的通信系统，多采用 普通的通信系统，多采用 发射机机内调制方式来传 发射机机内调制方式来传 送有用信号而不采用空间 送有用信号而不采用空间 发射机调制 获得方位信息的途径 空间调制

第5章_仪表着陆系统

第5章_仪表着陆系统

m150
中国民航大学 CAUC
m90
5.3 下滑信标
二、GS的工作原理与过程（4） GS的工作原理与过程 的工作原理与过程（
2. M型信号的形成（2） 型信号的形成（ ） 型信号的形成
m E f (θ ) m150 = 1 + Hm H 2 ELm f L (θ )
m EHm f H (θ ) m90 = 1 − 2 ELm f L (θ )
Navigation Principles and Systems
导航原理与系统
倪育德
中国民航大学
Navigation Principles and Systems 第5章 章
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8
仪表着陆系统
概述 ILS的一般特性 的一般特性 下滑信标 下滑信标接收机 航向信标 航向信标接收机 指点信标及其接收机 下滑线的确定
中国民航大学 CAUC
5.3 下滑信标
二、GS的工作原理与过程（3） GS的工作原理与过程 的工作原理与过程（ 2. M型信号的形成（1） 型信号的形成（ ） 型信号的形成
上天线归一化方向性函数
eH (t ) = EHm f H (θ )(m sin Ω1t − m sin Ω 2t ) cos ωct
由于在下滑面上，上天线对 信号的辐射为0 由于在下滑面上，上天线对SBO信号的辐射为 信号的辐射为 故称这种信标为“零基准信标” ，故称这种信标为“零基准信标”。
中国民航大学 CAUCFra bibliotek5.3 下滑信标
二、GS的工作原理与过程（8） GS的工作原理与过程 的工作原理与过程（
4. m150与m90的方向性图（1） 的方向性图（ ） 与 的方向性图 镜象原理 无限大理想导电平面对电荷+q的场的影响， 无限大理想导电平面对电荷 的场的影响，可以 的场的影响 用一个对称于理想导电平面的-q镜象电荷来代替 镜象电荷来代替。 用一个对称于理想导电平面的 镜象电荷来代替。

第5章 仪表着陆系统

第5章 仪表着陆系统
e(t ) eH (t ) eL (t ) m mEHm f H ( ) m mEHm f H ( ) =2ELm f L ( ) 1 sin 1t sin 2t cos ct 2 2 ELm f L ( ) 2 2 ELm f L ( )
中国民航大学 CAUC
5.3
下滑信标
二、GS的工作原理与过程（2）
1. CSB、SBO信号的形成（2）
uSBO (t ) Um (m sin 1t - m sin 2t )cos ct
uCSB (t ) Um (2 m sin 1t m sin 2t )cos ct
2Um
下滑信标
功放
eH(t) 7 8 uSBO(t) 上天线，fH() uCSB(t) eL(t) 下天线，fL()
混合 差端 -90° 网络 和端
0°
功放
AH

0°（跑道平面） 中国民航大学 CAUC
AL
5.3
下滑信标
二、GS的工作原理与过程（1）
1. CSB、SBO信号的形成（1） CSB：载波信号（和信号）；SBO：边带信号（差信号）
载波波长
中国民航大学 CAUC
5.3
下滑信标
二、GS的工作原理与过程（10） 4. m150与m90的方向性图（3）
上、下天线与其镜象天线（2）
AH hH hL hL hH A ,L A ,H AL
·P
2 hH f H (0 ) sin sin 0 0 c
类别 I II IIIA IIIB IIIC 决断高度（m） 60 30 15 0 0 跑道视距（m） 800 400 200（看着着陆） 50（看着滑行） 0（完全盲目着陆）

仪表着陆系统培训课件9(设备概述)

1、发射机
频率范围 频率容限 输出功率（CSB） 谐波辐射 射频频差（仅双频） 寄生辐射 输出功率稳定性 CSB/SBO稳定性
108-112MHz ±0.002%
5-25W可调 2.5uW 最大 10kHz ± 2kHz 25uW 最大 ± 0.2dB ±0.3dB/ 5度
NM7000设备性能指标
预警功能：
射频功率减小
40-75%告警门限
标称CL改变
40-75%告警门限
标称DS改变
40-75%告警门限
标称CLR改变
40-75%告警门限
标称NF改变
40-75%告警门限
标称SDM改变
40-75%告警门限
频差
40-75%告警门限
NM7000设备性能指标
天线系统
天线输入
阻抗50欧姆
输出电流
最大20A
ILS机柜：
输入电压
22-28V 直流
电流消耗
根据配置8A-14A
备用电瓶 标称24V直流，85Ah-110Ah铅酸电瓶
NM7000设备性能指标
天线系统
天线输入
阻抗50欧姆
天线驻波比 航道宽度
1.2:1 2.4度---7.2度
水平覆盖扇区
>+/-35度
垂直覆盖扇区
级 谐波和寄生失真
2线，600欧姆 串行，FSK 10dBm ±2dB -10dBm 到 -34dBm
-10到 +55度 -30到+60度
EN 55022 B
符合ITU无线电规范
NM7000设备性能指标
电源供应
外部供应：
输入电压
230V +15%/-20%，45-65Hz

仪表着陆系统


小偏右
航向剩余角（X剩）
90°
电台相对方位角剩余角（F剩） 76°
两剩余角差（X剩- F剩）
14°
60° 30° 53° 28° 7° 2°
10° 0° 10° 0° 0° 250°
(一) 转弯中方向偏差的判断及其修正
2021/3/11
航向剩余角（X剩）
90°
电台相对方位角剩余角（F剩） 76°
两剩余角差（X剩- F剩）
2021/3/11
1
系 统 概 述
仪表着陆系统是一种比较先进的着陆设 备，它能够形象地指示飞机与着陆航道和下 滑道的相关位置，利用这种设备着陆可以保 证飞机在最低气象条件下顺利着陆，是昼夜 复杂气象条件下进近着陆的重要方法之一。
2021/3/11
2
(一) 地面设备
边界指点信标台近距信标台 航向信标台
2021/3/11
A
37
(二) 下降中方向偏差的判断及其修正
2021/3/11
B A
38
(二) 下降中方向偏差的判断及其修正
2021/3/11
C B A
39
(二) 下降中方向偏差的判断及其修正
2021/3/11
D C B A
40
(二) 下降中方向偏差的判断及其修正
2021/3/11
E D
C B A
14°
60° 30° 53° 28° 7° 2°
10° 0° 10° 0° 0° 260°
(一) 转弯中方向偏差的判断及其修正
2021/3/11
航向剩余角（X剩）
90°
电台相对方位角剩余角（F剩） 76°
两剩余角差（X剩- F剩）
14°

仪表着陆系统原理ppt(共65张PPT)


7200 米
1050米
D
Ca.150米
Runway
Ø／2
Runway Touchdown threshold
Ca.250米
Figure1-2.Arrangement of ILS subsystems
LOC-shelter FFM★
LOC-antenna
仪表着陆系统类别
• 仪表着陆系统的类别：
Ⅰ类仪表着陆系统，在能见度为800米时 ，保障航空器到距地面60米的高度 Ⅱ类仪表着陆系统，在能见度为400米时 ，保障航空器到距地面30米的高度，即到 跑道入口 Ⅲ类仪表着陆系统 ，在能见度为0米时， 保障航空器到跑道的地面。
• DDM：90Hz和150Hz调制信号的调制度差。
• SDM：90Hz和150Hz调制信号的调制度和。
• 位移灵敏度（DS）：半航道扇区内的DS应为
0.00145DDM/m，DS应在±17%的可调整范围之内。
航向天线系统
• 航向信标的天线单元
对数周期天线，前后比 28 分贝
• 航向信标的天线阵
宽孔径航向信标，天线单元数量少，辐射 波瓣宽，易受跑道两侧障碍影响。 窄孔径航向信标，天线单元数量多，辐射 波瓣窄，不易受跑道两侧障碍影响。
方90Hz占优DDM值为负值，下方150Hz占优 DDM值为正值。 – DDM值在±0.24Ø扇区内是线性变化的。Ø为下 滑角， Ø=3° 以单频为例，GS characteristic values 原理图 如下：
GS 1F-antenna A2
actual DDM=O curve
A1
0.24Ø
对于Ⅰ类设备，能够提供的引导信息最低为30米， Ⅱ类
的最低能力为15米，对于Ⅲ类设备最低为跑道面上

民机通信导航与雷达 第十二章 仪表着陆系统


❖三、仪表着陆系统的组成
ILS系统包括三个分系统：提供横向引导的航向信标 (localizer)、提供垂直引导的下滑信标(glideslope)和提供距 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。地面台在机场的配置情况如 下图所示。内指点信标仅在II类着陆标准的机场安装。
() ()
图
图
一
二
❖二、调制深度差和偏离指示的关系
ILS辐射场是一个由两个音频(90Hz和150Hz)调制的载波。调制途径 有两种：发射机调制和空间调制。发射机调制是在发射机内形成的，对航向 信标来说，两个频率的调幅度各为20%(±10%)。空间调制是由两个天线辐 射信号在空间的合成。对等强信号型航向信标来说，空间调制度取决于天线 辐射的方向图。 ➢调制深度差DDM：在空间的某一点，90Hz和150Hz调制度等于发射机调 制和空间调制度的合成。两个信号调制度的差值除以100，定义为调制深度 差DDM。机载设备的航道偏离指示器的指针偏移量是DDM的函数，而不 是调制度的函数。
图2表示飞机进场的示意图。航向信标和下滑信标发射信号组合的结果，在 空间形成一个矩形延长的角锥形进场航道。其中航向道宽度为40，下滑道宽 度为1.40(指示器满刻度偏转的角度)。
图1
图2
❖四、仪表着陆系统的工作频率
➢航向信标：工作频率为108.10—111.95MHz。其中航向信标仅用 1/10MHz的奇数频率和再加50kHz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 150kHz，共有40个波道。 ➢指点信标：工作频率为75MHz(固定)。
在垂直面内的覆盖范围，如下图(b)所示。最低应高于跑道入口处的标高 600m以上，或在中间和最后进场区内，高于最高点的标高300m以上(以高 者为准)；从天线向外延伸并与跑道水平面成夹角的平面内，能够接到满意 发射信号。
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中指标 点
琥珀色
低能见度下 的复飞点 （I类进近决 断高度） II类进近决断 高度
内指标 点
白色
• 测距仪（DME）：提供一个以海里为单位的据跑道的斜距， 即飞机到地面DME信标台的直线距离。 • 优点：DME为飞行员在ILS下滑时提供了更精确并且连续的 监控信息，并且不需要在机场外额外安装设施。
天气的能见度多变
安全可行的辅助着陆系统来 减轻飞行员的操纵负荷，提 高飞行的安全性
在1938年1月26日，从华盛顿飞往宾夕 法尼亚中部航空的波音247-D第一次使 用仪表着陆系统在暴风雨中降落。
定义
• 仪表着陆系统 (Instrument Landing System, ILS)，俗 称盲降，是目前应用最为 广泛的飞机精密进近和着 陆引导系统。
航空器必须装有以下设备
仪表故障警告系统 双套ILS和下滑道接收机 一套有双显飞行指引仪和一套自 动进近耦合器或双套独立的飞行 指引系统 识别决断高的设备 复飞姿态指引设备 自动油门系统 自动驾驶仪系统 飞行指引系统 自动刹车系统 自动油门系统 自动飞行控制系统 告警系统 仪表系统 A380 B787
• 组成：外指点标；中指点标；内指点标 • 形式：飞机飞越伴随灯光以及音响的提醒 • 功能：提供在下滑道上的高度检查
安装位置 外指标 点
音讯 频率
闪烁灯 颜色 蓝色
标示高度 下滑道截获 点
实例
距离跑道入口 400MHz 6.5-11.1千米 在距离跑道入 1300MHz 口 0.9-1.2千米 距离跑道入口 3000MHz 75-450米
C o n te n ts
1 2 3
仪表着陆系统原理和功能 仪表着陆系统现状 飞行模拟器仪表着陆实现方法
以CATI 为例，系统可引导飞机在下滑道上，自动驾驶下降至距跑道 60米的高度。若在此决断高度飞行员看清跑道即可实施落地，否则复飞。 CAT ⅢC类无决断高和跑道视程的限制，也就是说凭借盲降引导可 自动驾驶安全着陆滑行。目前ICAO还没有批准ⅢC类运行。
• 借助地面台发射毫米波扫描 波束,对进近着陆飞机提供 飞向跑道的方向和下滑引导 的系统。 • ILS和MLS都是目前仅有的 可以实现三类自动进近的系 统。
应答着陆系统
• 可以安装在一些ILS无法工 作或者安装费用过高的地方。 • 根据飞机已有的雷达应答机 发出的信号，计算并跟踪飞 机在空中的位置，然后向机 舱内的机载ILS接受设备提 供导航指示。
一个安装有测距仪的高频全向信标台
• 进近灯光：飞机夜间或者低能见度进近情况下提供跑道 入口位置和方向的目视参考。 • 功能：协助飞行员从仪表飞行切换到目视飞行，使飞机 对准跑道中线。使得飞行员能够目视分辨跑道环境，帮 助飞行员在飞机进近到达预定点的时候对齐跑道。
进近灯光阵
………….……………………………………………................................................................…
第三C类仪表降落系统（CAT ⅢC）
低于15m或无决断高
无决断高
50米以上且低于200米
无跑道视程限制
——摘自《中国民航仪表着陆系统运行规定》
我国现有仪表着陆系统100套，在80个机场。 Ⅱ类仪表着陆系统 4套：首都机场，虹桥机场，白云机场，双 流机场； Ⅲ类仪表着陆系统1套：上海浦东机场； 其他均为Ⅰ类仪表着陆系统。 美国有100多个机场开放Ⅱ类40多个机场开放Ⅲ类。
排雨设备
可实行第III类B级以上仪表降落
ห้องสมุดไป่ตู้
仪表引导系统 IGS
• IGS和ILS区别在于它的航 向道是偏置的，它所引导的 下滑道与跑道有30—60°的 夹角（不局限直线进近）； • 当飞机沿IGS进近到最低下 降高度时候要来一个机动转 弯，转过来后飞机正好在五 边下滑线上，然后保持目视 着陆。
微波着陆系统 MLS
作用
• 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， 确定自身与该路径相对位 置，使飞机沿正确方向飞 向跑道并且平稳下降高度， 安全着陆。
在天气恶劣、能见度低的情况下，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。
航向台系统 Localizer：提供水平引导
ILS系统
下滑台系统 Glide Slope：提供垂直引导
指点标系统 Locator Marker：提供距离指示
位于跑到远端的航向台波束天线
ILS航向波束
飞机上的航向台接收机能测量出90Hz和150Hz信号的调制度差。 从两个信号的差异可以判断出飞机相对跑道中心线的位置。如果两 个信号强度不一，那么飞机不是在跑道中心线的延长线上。 在驾驶室里，水平指示器HSI或航道指示器CDI会显示飞机相对 跑道中心线的位置 。
仪表着陆等级 决断高（Decision Height） 跑道视程（RVR）
第一类仪表降落系统（CAT Ⅰ）
第二类仪表降落系统（CAT Ⅱ） 第三A类仪表降落系统（CAT ⅢA）
不低于60m
低于60m但不低于30m 低于30m或无决断高
550米以上或能见度800米以上
350米以上 200米以上
第三B类仪表降落系统（CAT ⅢB）
仪表着陆技术
………….……………………………………………................................................................…
C o n te n ts
1 2 3
仪表着陆系统原理和功能 仪表着陆系统现状 飞行模拟器仪表着陆实现方法
大型客机吨位大、速度大、 安全责任大 在进近阶段，飞机 降落难度大
位于跑道近端的下滑台波束天线
下滑台波束
• •
下滑台天线阵安装在跑道接地区。 下滑道一般设为与跑道成3°，一束比下滑道高0.7°，另一束比下滑道低0.7°。
综合显示：驾驶舱的仪表盘。 功能：飞行员通过控制飞机使得 仪表指针显示在正确的位置来保 证飞机飞在ILS引导的航迹上。 现状：很多先进的飞机直接将ILS 的信号输入自动驾驶系统，使得 飞机能够自动进近。