ILS基础培训

《ILS基础培训》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ILS基础培训（95页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 ILS原理 NavigationSystems Primary 培训教材 第一章导航基础知识 1 1无线电导航的定义与任务 1 2无线电导航的发展简史和发展趋势 1 3无线电导航信号的传播方式 1 4振幅测向系统测角的方法 1 5无线电导航定位方法的优先级选择 1 6无线电导航系统的布局 1 1无线电导航的定义与任务 一 导航与无线电导航的定义 在各种复杂的气象条件下 采用最有效的方法并以规定的RNP 所需导航性能 引导航行体 飞机 导弹 宇宙飞船 船舶 车辆等 以及个人从出发点到目的地的过程称为导航 无线电导航指利用无线电技术实现的对航行体的导航 用以实现无线电导航的装置即为无线电导航系统

2、 无线电导航 1 定义 利用运动体上的电子接收设备接收和处理无线电波来获得导航参数 从而确定航行体的位置 2 举例 ADF NDB VOR DME ILS LRRA 3 特点 不受时间 气候的限制 定位精度高 定位时间短 容易受到干扰 保密性不强 现代航空中 最基本 核心的导航手段是无线电导航 没有无线电导航 就没有现代航空 1 1无线电导航的定义与任务 二 无线电导航的任务 1 引导航行体飞离航线起点 进入并沿预定航线航行 2 引导航行体在夜间和各种复杂气象条件下安全着陆获进港 3 为航行体准确 安全完成航行任务提供所需的其他导引及情报咨询服务 4 确定航行体当前所处的位置及其航行参数 速度

3、 加速度等 1 1无线电导航的定义与任务 三 常用无线电导航术语 无线电信号 e t Emcos t Emcos t 0 用无线电波的哪个参数与导航参数建立关系是导航的核心问题 1 1无线电导航的定义与任务 1 2无线电导航的发展简史和发展趋势 一 第一阶段 从20世纪初至二战前 自动定向机 ADF 无方向信标 NDB 仪表着陆系统 ILS 无线电高度表 LRRA 四航道信标 扇形无线电信标 二 第二阶段 从二战至20世纪60年代初 1 1 台卡系统 DECCA 主要用于航海 英国台卡导航仪公司研制 1937年提出 1944年研制成功 1954年开始普及 在欧洲应用最为广泛 随着罗兰 C的建设

4、和发展 台卡用户逐渐减少 1 2无线电导航的发展简史和发展趋势 1 2无线电导航的发展简史和发展趋势 二 第二阶段 从二战至20世纪60年代初 2 2 罗兰系统 LORAN 主要用于航海 美国研制 罗兰 A 罗兰 C 罗兰 A1945年投入使用 上世纪80年代停用 罗兰 C1957年建成 1960年以后得到大力发展 罗兰 C目前还在使用 1 2无线电导航的发展简史和发展趋势 二 第二阶段 从二战至20世纪60年代初 3 3 奥米伽系统 OMEGA 用于航空与航海 美国研制 1947年设计 1975年在部分区域开始工作 1982年完成全部的建台工作 1997年奥米伽系统宣布关闭 1 2无线电导航

5、的发展简史和发展趋势 二 第二阶段 从二战至20世纪60年代初 4 4 多普勒导航雷达自主式航空导航系统 1945年开始发展 20世纪50 70年代得到了广泛的应用 1 2无线电导航的发展简史和发展趋势 二 第二阶段 从二战至20世纪60年代初 5 5 甚高频全向信标 VOR 非常重要的民航测角导航系统 美国研制 1946年VOR成为美国标准航空导航系统 1949年被ICAO批准为国际标准航空导航系统 20世纪60年代 联邦德国研制成功多普勒VOR DVOR 1 2无线电导航的发展简史和发展趋势 二 第二阶段 从二战至20世纪60年代初 6 6 测距机 DME 非常重要的民航测距导航系统 英国

6、研制 DME是在二战中随着雷达的发展而出现的 1949年被ICAO批准为国际标准航空导航系统 精密DME DME P 是微波着陆系统 MLS 的组成设备 对于民用航空 DME P可与下滑台 GS 合装在一起 为飞机提供精确的距离信息 1 2无线电导航的发展简史和发展趋势 二 第二阶段 从二战至20世纪60年代初 7 7 战术空中导航系统 塔康 TACAN 军用测距测角系统 美国海军1955年研制 TACAN在功能上相当于民航的VOR和DME TACAN台安装在航母或地面上 可为飞机同时提供距地面台 航母 的方位和距离信息 TACAN系统体积小 便于机动 在军事上得到了广泛应用 1 2无线电导航

7、的发展简史和发展趋势 三 第三阶段 从20世纪60年代中期至今 1 广泛采用数字技术和计算机技术 提高已有的性能优良的导航系统的数字化程度 提高其导航性能 并使系统具备故障诊断能力 2 发展组合导航系统 如INS GNSS组合系统 3 研制新的更先进的导航系统 如GPS GLONASS GALILEO 北斗卫星导航系统 4 卫星导航系统的增强技术 如陆基增强系统 GBAS 星基增强系统 SBAS 飞机增强系统 ABAS 目前导航方式无线电导航 ILS VOR DME MLS LoranC TACAN等 陆基导航系统 传统的导航方式 信号覆盖范围小 精度低 技术落后等 卫星导航 GPS Gali

8、leo 北斗 星际导航系统 适用于新的航行系统 PBN RNAV RNP ILS系统将在一段时间仍是主要的着陆系统 1 2无线电导航的发展简史和发展趋势 1 3无线电导航信号的传播方式 一 无线电频段划分及导航信号所占频谱 如果把雷达纳入导航之内 则无线电导航信号几乎占满了这8个频段 1 3无线电导航信号的传播方式 二 无线电波的传播方式 1 无线电波传播的主要方式 地波传播 天波传播 视距传播 波导模传播 磁层模传播 散射传播 1 3无线电导航信号的传播方式 2 视距传播 Direct wavepropagation 1 3无线电导航信号的传播方式 传播方式 收发天线处在直视范围内 能相互

9、看见 的电波传播 适合频段 VHF及VHF以上 特点 信号稳定可靠 干扰源少 辐射效率高 发射天线小 可以产生很窄的脉冲及尖锐的方向性图 故测距 测向的精度很高 不能提供地平线以下的覆盖 存在多径干扰 导航系统 VOR DME ILS MLS LRRA GNSS 对导航信号而言 视距传播是一种非常优秀的传播方式 1 4振幅测向系统测角的方法 振幅测向系统测角的方法 最大信号法 最小信号法 等信号法 等信号法 比较信号法 抗干扰性较好 不灵敏区较小 N较小 导航台偏离的方向可知 1 5无线电导航定位方法的优先级选择 无线电导航定位方法的优先级选择 定位 1 ICAO推荐的优先级 定位 定位 2

10、FAA推荐的优先级 定位 定位 定位 1 6无线电导航系统的布局 机载无线电导航系统的布局 1 1 6无线电导航系统的布局 机载无线电导航系统的布局 2 第二章ILS原理 2 1ILS概述 2 2GS的工作原理与过程 2 3LOC的工作原理与过程 2 4指点信标 2 1ILS概述 一 华东地区主要的ILS设备型号ILS 主要有NORMARC和THALES设备 NORMARC 7000A系列 航向NM7013 下滑NM7033 指点标NM7050 该系列产品目前已逐渐被更新 目前上海地区仅浦东一跑道17L为7000A系列 7000B系列 航向NM7013B 下滑NM7033B 指点标NM7050

11、 大部分更新或新安装的仪表着陆系统都是选用该系列 THALES 410系列 航向LOC411 下滑GS412 指点标MB413 该系列产品上海浦东二跑道 威海机场 东营机场等 410系列 扬泰机场 一 系统组成 ILS由地面设备和机载设备组成 地面设备可以分为三个部分 航向信标台 下滑信标台 指点信标台 或测距仪台 其典型位置如图1 1所示 机载设备则包括相应的天线 接收机 控制器及指示器等 2 1ILS概述 若ILS加装了DME提供飞机距跑道的距离信息 则三个指点标可以少装或不装 2 1ILS概述 2 1ILS概述 2 1ILS概述 二 ILS的发展历史及其缺点 ILS是引导飞机进行精密进近

12、和着陆的导航系统 其工作体制为M型等信号测角方式 发展历史 1939年由美国研制成功 1949年被ICAO采纳为国际标准导航系统 缺点 频道数少 40个频道 对机场环境敏感 提供的下滑道单调 2 1ILS概述 三 ILS的发展趋势 2 1ILS概述 航向信标台 LOC 提供水平制导 下滑信标台 GS 提供垂直制导 指点信标台 MB 提供距离信息与决断信息 四 系统的工作原理 五 基本定义 调制度差 ddm 较大音频信号对射频的调制度百分数减去较小音频信号对射频的调制度百分数的值 航道线 在任何水平面内最靠近跑道中心线的ddm为零的各点的轨迹 航道扇区 航道宽度 从航道线向两边扩展 到ddm为0

13、 155的各点轨迹所限制的区域 通常在跑道入口两边以105米为0 155ddm 最大航道扇区 航道宽度 不能超过6度 位移灵敏度 测得的ddm与偏离适当基准线的相应横向位移的比率 下滑道 跑道中心线的铅垂面上ddm为零的各点所组成的轨迹中最靠近地平面的那条轨迹 下滑角 平均下滑道的直线与地平面之间的夹角 下滑道扇区 从下滑道的铅垂面向上下两边扩展 到ddm为0 175的各点轨迹所限定的区域 角位移灵敏度 测得的ddm与从适当的基准线相对应的角位移的比率 2 1ILS概述 基本定义 A点 在进近方向沿着跑道中心延长线 距跑道入口7400米 4海里 处测得的下滑道上的一点 B点 在进近方向沿着跑道

14、中心延长线 距跑道入口1050米 3500英尺 处测得的下滑道上的一点 C点 下滑道直线部分在包含跑道入口的水平面上方30米 100英尺 高度处所通过的一点 T点 基准数据点 位于跑道中心线与跑道入口交叉处垂直上方规定高度上的一点 下滑道直线向下延伸的部分通过此点 其高度通常为15米 50英尺 容差 3米 D点 从跑道入口向航向信标方向前进900米 3000英尺 在跑道中心线上方4米 12英尺 的那一点 E点 从跑道终端向入口方向前进600米 2000英尺 在跑道中心线上方4米 12英尺 的那一点 2 1ILS概述 基本定义 2 1ILS概述 六 性能类别 I类运用性能 在跑道能见距离不小于8

15、00米的条件下 以高的进近成功概率运用至60米的决断高度 如果在这点 60米高度 上仍看不到跑道 应决定复飞 类运用性能 在跑道能见距离不小于400米的条件下 以高的进近成功概率运用至30米的决断高度 如果在这点上仍看不到跑道 应决定复飞 A类运用性能 没有决断高度限制 当跑道能见距离不小于200米 在着陆的最后阶段凭外界目视参考 运用至跑道表面 B类运用性能 没有决断高度限制 及不依靠外界目视参考 一直运用至跑道表面 随后在跑道能见度相当于跑道能见距离不小于50米的条件下 凭外界目视参考滑行 C类运用性能 没有决断高度限制 一直运用至跑道面表 且不凭外界目视参考滑行 2 1ILS概述 七 航

16、向信标航道结构 航道结构 即航道线弯曲不能超过下列ddm值 95 概率 区域 类设备 类设备 类设备覆盖区边缘 A点0 0310 0310 031A点 B点从0 031线性从0 031线性降到0 015降到0 005B点 C点0 015B点 基准数据点0 005B点 D点0 005D点 E点线性增至0 01 2 1ILS概述 八 下滑信标航道结构 区域I类设备 类设备 类设备覆盖区边缘 C点0 035覆盖区边缘 A点0 0350 035A点 B点均从0 035线性降到0 023B点 基准数据点0 0230 023 2 1ILS概述 2 1ILS概述 九 LOC GS性能 LOC GS的每个天线单元一般采用 对数周期天线 LOC天线系统 2 1ILS概述 LOC GS的每个天线单元一般采用 对数周期天线 GS天线系统 1 工作频段 LOC f 108 10 111 95MHz f 0 05MHz 只用以MHz为单位的小数点后第一位是奇数的那些频率点 共有40个频道 2 1ILS概述 GS f 329 15 335 0MHz f 0 15MHz 与LOC的频率是固定配对使用的 共有40个频