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1、分类号 编 号 UDC 密 级 中国民航飞行学院毕业设计（论文）题 目 仪表着陆系统(ILS)在绵阳南郊机场的应用 作者姓名 徐 晶 指导教师姓名及职称 魏 光 兴 副教授 二级学院及专业名称 飞行技术学院飞行技术专业 提交日期 答辩日期 答辩委员会主任 评 阅 人 200年7月7日目录摘要3引 言51 ILS简介及使用特点51.1 ILS地面设备51.2机载设备部分72 仪表着陆系统的工作原理72.1 航向信标系统的工作原理82.2 下滑信标系统的工作原理92.3机载ILS设备的工作原理102.4 ILS存在的缺点113.精密仪表进近图认读及ILS进近的几个阶段113.1仪表进近图的信息11
2、3.2 进近的几个阶段124 ILS进近的实施过程134.1下降进近准备应考虑的问题134.2 切入航向道134.2.1 起始进近是直线、直角/U型、修正角程序144.2.2 起始进近是DME弧154.3 切入下滑道154.4 精密进近五边的高度及航迹控制165 ILS反航道进近166 绵阳南郊机场32号跑道ILS进近177.结束语19参考文献22摘要学生：徐晶 指导教师： 魏光兴本文首先介绍仪表着陆系统的作用和工作原理，从仪表着陆系统的地面和机载设备出发，介绍了仪表着陆系统地面设备的三种信标台和机载设备组成。然后结合仪表着陆系统工作原理，分析了ILS现存在的缺点。最后分析了仪表着陆系统的具体
3、实施方法，并阐明了ILS进近过程中的一些特殊情况。结合绵阳南郊机场32号跑道ILS/DME进近程序，具体分析探讨了绵阳机场ILS进近的使用和实施过程，还有一些注意事项。 关键词：仪表着陆系统；航向道；下滑道ILS Final Approach in MianYang AirportStudent: Xu Jing Instructor: Wei GuangxingAbstract: Firstly, this paper introduced the function, classification and operating standards of instrument landing s
4、ystem (ILS). Secondly, ground and airborne equipments were introduced in this paper. Based on the principle and function of ILS, the ILS approach implementation method and procedure were discussed. At last, as an example of ILS approach, the operating method and air-ground cooperation of ILS approac
5、h at MianYang Airport were discussed.Key Words: ILS; GS; LOC引 言 精密进近着陆程序是国际民航正在使用的利用ILS仪表着陆系统进行着陆的一种方法。仪表着陆系统（Instrument Landing System）是1939年美国首先研制成功，1949年被国际民航组织确认为国际标准着陆设备，并在以后的数十年间遍布各工业发达国家的主要机场。随着中国加入WTO，中国民航与国际民航间的交流与合作不断增多，技术水平得到了高速发展，我国民航机场现大部分都装有此设备。近年来民航飞机等级事故时有发生，就其发生的特点来看，大多数发生在进场离场和进近着陆
6、阶段，尤其是进近着陆阶段，它能够解决在机场区域气象条件恶劣和低能见度的情况下，如阴天、雾、低云、降水、夜间及地形条件不好等，当目视识别困难或完全不能识别时，通过机载设备接收ILS信号，从相应的仪表上得到航向道和下滑道引导，从而过渡到目视，使飞机安全着陆。可见，作好五边进近对飞行安全的重要性。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。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。仪表着陆系统能直观地指示飞机与着陆跑道以及理想下滑线的相关位置，
7、保证飞机在规定的气象条件下安全着陆。所以在现阶段，盲降是最为理想、最为可靠的仪表进近着陆系统。1 ILS简介及使用特点ILS（仪表着陆系统）包括地面设备和机载设备两部分。1.1 ILS地面设备ILS的地面设备包括航向信标台（LLZ）、下滑道信标台（GS）、指点标和进近灯光系统等。航向信标台通过航向台天线阵所产生的辐射场，在通过跑道中心延长线的垂直平面内，形成航道面，如图1所示。用来提供飞机偏离航道面的横向引导信号。图1 航向台和下滑台产生的引导信号下滑信标台通过下滑台天线所产生的辐射场形成下滑面，下滑面与跑道水平平面的夹角即下滑角最佳为3，根据机场净空条件，可在24间调整，如图1。下滑台提供飞
8、机偏离下滑面的垂直引导信号。航道面和下滑面的交线，定义为下滑道，飞机沿下滑道下降，就能对准跑道中心线和规定的下滑角，准确地进近着陆。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，分别叫内指点标(IM-Inner Marker)、中指点标(MM-Middle Marker)和外指点标(OM-Outer Marker)，其作用是向空中飞机提供位置并知道距跑道头的距离。外指点标通常安装在下滑道切入点附近，常与远台NDB安装在一起，称为外示位信标台(LOM)；中指点标一般位于决断高DH60米处，常与近台NDB安装在一起，称为中示位信标台(LMM)，类ILS进近下降至此高度时应能
9、转为目视进近，非精密进近或ILS进近下滑道不工作时，该点通常作为复飞点；内指点标安装在决断高DH30米处，是类ILS进近正确决断的依据，如图2。每个指点信标台发射垂直向上的扇形波束，当飞机飞过不同指点标台上空时，机上接收指示设备接收并指示信号，使指点标灯亮，耳机或喇叭中可以听到不同音调的频率和识别码。指点信标台的工作频率是75MHZ。航向信标台工作频率为108.10111.95MHZ间的1/10MHZ的奇数频率和再加50KHZ的频率，共有40个波道；下滑信标台的工作频率为329.15335MHZ的UHF波频，频率间隔150KHZ，共有40个波道。航向信标台和下滑信标台工作频率是配对工作的，选择
10、调谐了航向台频率，也就自动选择了下滑台频率。图2 指点信标台的设置与工作1.2机载设备部分ILS系统机载设备主要有：甚高频导航接收机，水平状态指示器HSI（EHSI）、姿态指引仪ADI（EADI），指点标系统以及飞机指引系统，甚高频导航接收机为ILS、VOR、DME所共用，由天线、接收机以及控制器所组成。在控制器上选好ILS航向台频率后接收机自动接收航向台，下滑台信号，经过LOC线路和GS线路的处理，向飞机仪表HSI（EHSI）和ADI（EADI）输出航道和下滑道偏离信号，飞行员则通过HSI和ADI掌握飞机偏离ILS航道和下滑道的情况为控制航迹和下滑提供位置。当飞机通过指点标上空时，飞机上的指
11、点标信号灯亮，同时飞行员可从音频系中听到相应的识别信号。2 仪表着陆系统的工作原理仪表着陆系统有两种调制制度：一种是比相制，主要在前苏联和东欧一些国家使用；一种是比幅制，主要在欧美和东南亚一些国家及我国使用。随着航空事业的发展，国际民航组织决定现在都采用比幅制为国际民航的通用制度。以下用比幅制为例说明。2.1 航向信标系统的工作原理以等强信号型航向信标为例来说明其工作原理。如图所示。航向信标台的VHF振荡器产生108.10111.95MHz频段中的任意一个航向信标频率，分别加到两个调制器。一个载波用90Hz调幅，另一个用150Hz调幅。两个通道的调制幅度相同，调制后的信号通过两个天线阵发射，在
12、空间产生两个朝着着陆方向，有一边相重叠的相同形状的定向波束，左波束用90Hz正弦波调幅，右波束用150Hz正弦波调幅，如图3，在两个波束相重叠的中心线部分，90Hz和150Hz调制信号的幅度相等，形成36航向道，并调整使它与跑道中心线相重合。当飞机在航向道上时，90Hz调制信号等于150Hz调制信号；如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。当机载接收设备接收到两种调制信号后，经放大、检波和比较两个调制信号的幅度，由指示仪表中“航道偏离杆”显示出飞机偏离航向道的方向（右或左）和大小（度）。如图4。对于HSI上航道偏离刻度是两
13、个点的仪表，每偏一个点表示飞机偏离航向道1.25，满偏刻度为偏离2.5；对于HSI上航道偏离刻度是五个点的仪表，每偏一个点表示飞机偏离机向道0.5，满偏刻度为偏离2.5。 150Hz 150Hz 右天线阵 产生器 调制器 VHP 振荡器 90Hz 90Hz 左天线阵 产生器 调制器图3 航向信标台原理框图 图4 航向信标台发射信号和飞机位置关系2.2 下滑信标系统的工作原理下滑发射天线有两组，安装在一根直杆上，在顺着着陆方向上发射两个与跑道平面成一定仰角（即下滑角），并有一边相重叠的相同形状的波束，在两个波束相重叠的中心线部分，90Hz和150Hz调制信号的辐度相等，形成1.4厚的下滑面。如图5和6。 90Hz 90Hz 上天线 产生器 调制器 UHP 振荡器 150Hz 150Hz 下天线 产生器 调制器图 5 下滑信标台工作原理从图中可以看出，当机载接收设备接收到下滑台发射的两种调制信号后，经放大、检波和比较两个调制信号的幅度，由指示仪表中“下滑道偏离指标”显示出飞机偏离下滑道的上下和大小（度），如图3.106。在ADI、HSI上“下滑偏离指标”每偏离一点为0.35
