仪表着陆系统原理
航空领域仪表着陆系统简介
仪表着陆系统仪表着陆系统（盲降系统，ILS，Instrument Landing System）是应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统。
仪表着陆系统是飞机进近和着陆引导的国际标准系统，它是由国际民航组织（ICAO，International Civil Aviation Organization）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航组织的技术性能要求，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。
1.仪表着陆系统的功能仪表着陆系统能在气象条件恶劣和能见度差的条件下向飞行员提供引导信息，保证飞机安全进近和着陆。
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。
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。
2.仪表着陆系统的组成仪表着陆系统包括3个分系统：提供横向引导的航向信标，提供垂直引导的下滑信标（glideslope）以及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。
仪表着陆系统通常由一个甚高频（VHF）航向信标台、一个特高频（UHF）下滑信标台和几个甚高频（VHF）指点信标组成。
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。
指点信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，以及相距入口的距离。
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。
3.仪表着陆系统的分类3.1.方向引导系统航向台（LOC/LLZ，Localizer）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（GS，Glide Slope/ GP，Glide Path）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；3.2.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（OM，Outer Marker）、中指点标（MM，Middle Marker）和内指点标（IM，Inner Marker），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（FAF，Final Approach Fix）、I类运行的决断高度、II类运行的决断高度。
仪表着陆系统培训课件
仪表着陆系统的引导信号解析
仪表着陆系统的引导信号包括航向信号、下滑信号和进 近信号。
航向信号用于指示飞行器的横向位置，下滑信号用于指 示飞行器的纵向位置，进近信号用于指示飞行器的前进 方向。
飞行员需要根据仪表着陆系统的引导信号，调整飞行器 的姿态和速度，确保安全准确地着陆。
对仪表着陆系统…
通过本次培训，对仪表着陆系统 的未来发展前景充满期待，相信 随着技术的不断进步和创新，仪 表着陆系统将会发挥更加重要的 作用。
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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。
02
仪表着陆系统的工作原理
无线电导航原理
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。
02
该系统包括一套精密的无线电导航设备和机监视雷达，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。
仪表着陆系统的组成
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
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， 0 0 可在2 4 之间选择。
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。 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)。
一、着陆标准等级
国际民航组织根据在不同气象条件下的着陆能力，规定 了三类着陆标准，使用跑道视距(RVR)和决断高度(DH)两个量 来表示。其规定如下表所示。
类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲa Ⅲb Ⅲc
跑道视距（RVR） 800m(2600ft) 400m(1200ft) 200m(700ft) 50m(150ft) 0
航道扇区：DDM等于0.155的射线所包含的角度θ，称航道扇 区(如下图所示)。θ随着航向信标台与跑道入口之间的距离不 同而变。
标准的航道偏离指示器满刻度偏转对应于0.155 DDM，即飞 机偏离航道中心线20—30。并在ILS基准数据点横向偏转灵敏度 等于0.00145DDM／m。
仪表着陆系统飞行校验科目
仪表着陆系统飞行校验科目摘要：一、仪表着陆系统简介1.定义与作用2.系统组成部分二、飞行校验科目的目的与要求1.目的2.要求三、飞行校验科目的具体内容1.设备检查与准备2.校验飞行实施3.数据处理与分析四、飞行校验对仪表着陆系统的重要性1.确保飞行安全2.提高着陆精度3.符合国际民航组织标准五、我国飞行校验的发展趋势1.技术进步2.行业规范与标准的完善3.国际合作与交流正文：一、仪表着陆系统简介仪表着陆系统（Instrument Landing System，简称ILS）是一种利用无线电信号实现飞机自动着陆的导航设备，通过对飞行员提供水平引导、垂直引导以及滑跑指示等信息，帮助飞行员在低能见度条件下精确地实施着陆。
仪表着陆系统在航空领域具有重要作用，不仅提高了航班的准点率，还大大降低了因低能见度引发的飞行安全风险。
仪表着陆系统主要由地面设备、机载设备和数据处理设备三部分组成。
地面设备主要包括发射机、天线阵、下滑道和航道信号器等；机载设备主要包括接收机、指示器、下滑道和航道信号接收天线等；数据处理设备则负责处理和显示来自地面设备和机载设备的信息，为飞行员提供直观的导航数据。
二、飞行校验科目的目的与要求飞行校验科目的主要目的是确保仪表着陆系统的性能符合国际民航组织（ICAO）的规定和我国民航局的相关要求，以保障飞行安全。
飞行校验要求包括：地面设备、机载设备的功能正常；设备间的通信顺畅；导航数据准确可靠；飞行员操作简便易行。
三、飞行校验科目的具体内容飞行校验科目的具体内容包括设备检查与准备、校验飞行实施和数据处理与分析。
设备检查与准备阶段，要对地面设备、机载设备的功能和性能进行检查，确保设备正常；校验飞行实施阶段，要根据校验计划，进行实际飞行操作，对仪表着陆系统进行实时测试；数据处理与分析阶段，要对飞行过程中收集的数据进行处理和分析，评估仪表着陆系统的性能，形成校验报告。
四、飞行校验对仪表着陆系统的重要性飞行校验对仪表着陆系统具有重要意义，可以确保飞行安全、提高着陆精度以及符合国际民航组织标准。
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
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。
民机通信导航与雷达 第十二章 仪表着陆系统
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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。
➢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。
航向信标天线发射信号的波束形状必须满足调制深度差DDM和位移灵敏 度的要求，如下图所示。
➢航道扇区：DDM等于0.155的射线所包含的角度θ，称航道 扇区(如下图所示)。θ随着航向信标台与跑道入口之间的距离不 同而变。
仪器降落系统ILS
03 ILS系统的分类
I类ILS
跑道视程（RVR）范围
通常为550至800米，允许飞机在较低的能见度条件下着陆。
系统组成
包括航向台、下滑台和外指点标。
导航精度
仪器降落系统ILS（仪表着陆系统）
目录
• 引言 • ILS系统概述 • ILS系统的分类 • ILS系统的应用 • ILS系统的优势与局限性 • ILS系统的未来发展 • 结论
01 引言
主题简介
• 仪器降落系统ILS（仪表着陆系统）：一种用于引导飞机着陆的 电子系统，通过地面发射的无线电信号提供方向、下滑道和距 离信息，使飞机在视觉条件不佳或完全看不见的情况下安全着 陆。
ILS系统通过精确的引导信息，帮助飞行员在低能见度条 件下安全着陆，降低了着陆过程中的风险。
全天候工作能力
ILS不受光照、云层和天气条件的影响，可以在任何时间 、任何天气条件下为飞行员提供准确的着陆引导信息。
提高机场运行效率
ILS系统允许飞机在复杂的天气条件下连续进场着陆，提 高了机场的运行效率，减少了航班延误和取消的情况。
未来发展趋势与展望
01
02
03
集成化与模块化
未来ILS系统将朝着集成化 和模块化方向发展，实现 更高效的系统集成和灵活 的扩展升级。
Hale Waihona Puke 智能化与自动化随着人工智能和自动化技 术的发展，ILS系统将更加 智能化和自动化，提高系 统的自主性和适应性。
绿色环保
未来ILS系统将更加注重环 保和节能设计，减少对环 境的影响，促进可持续发 展。
仪表着陆系统的原理及故障维修维护
仪表着陆系统的原理及故障维修维护摘要：仪表着陆系统是国际民航标准着陆的引导设备，在航班运行中应用十分广泛。
本文首先介绍仪表着陆系统的原理，接着重点对仪表着陆系统常见故障及维修方法进行分析，并给出了一些维修维护建议，以供同行参考。
关键词：仪表着陆系统；原理；常见故障；维修维护引言近年来，随着民航事业的快速发展，一些现代化先进的设备开始应用于民航领域，促使航班运行安全性得到极大保障。
仪表着陆系统（ILS）是航空运输领域使用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统[1]。
在发生大雾、降雪、降水等低能见度天气情况时，地面导航台与飞机上的通信设备和雷达等建立联系后，仪表着陆系统能够由自动驾驶仪完成跑道对准及后续着陆等行为。
可以说，该系统是否可以正常运行直接关乎于航空飞行安全。
但是长期运行中，仪表着陆系统也时常会出现故障问题，轻则导致航班延误，严重时甚至会引发安全事故。
基于此，本文主要对仪表着陆系统的原理及故障维修维护进行探讨。
1仪表着陆系统原理仪表着陆系统（ILS）是通过仪表引导航空器开展精密进近和着陆的国际标准导航系统。
该系统主要包含航向信标台、下滑信标台和指点标三个部分。
信标台和指点标均是引导航班着陆的机场地面设施，航向信标台负责给出与跑道中心线对准的航向面，下滑信标台则给出仰角2.5°~3.5°的下滑面，这2个面的交线就是航空器进近着陆的准确路线；同时指点标沿下降路线提供校准点，即距离跑道入口一定距离处的高度校验。
从建立盲降到最后着陆，若航空器高于或者低于盲降提供的下滑线，系统便会发出警报并做出修正以确保航空器能够准确进近以及着陆。
仪表着陆系统操作的主要原理是由地面发射的2束无线电信号实现航向道和下滑道指引，航向道即航空器的水平飞行方向，下滑道即航空器的下降角度，进而构建1条由跑道指向空中的虚拟路径。
需要降落的航班凭借机载雷达等通信设备，确定自身和该路径的相对位置，就能够使航空器沿准确方向飞向跑道并顺利下降，最终实现安全着陆[2]。
仪表着陆系统培训课件
仪表着陆系统的信号特征
01
仪表着陆系统是一种利用无线电导航原理，为飞机提供精确的进场着陆引导信息的系统。
02
仪表着陆系统的信号特征包括：方向性、极化性、调制性等。
仪表着陆系统的引导信号解析
仪表着陆系统的引导信号包括：航向引导、下滑引导、距离引导等。
下滑引导是利用仪表着陆系统的下滑信道，向飞行员提供飞机相对于预定下滑线的偏差信息。
04
确保仪表着陆系统正确安装，包括天线、接收机和显示器等部件。
设备安装
按照正确的开关机顺序操作，避免对设备造成损坏。
开关机顺序
在飞行前，检查系统各部件是否正常，确保系统工作正常。
飞行前检查
仪表着陆系统的操作方法
按照制造商的推荐，定期对仪表着陆系统进行维护保养。
仪表着陆系统的维护保养
定期维护
定期清洁设备外壳和内部部件，检查电线和连接是否良好。
仪表着陆系统主要依赖于无线电信号进行工作，这些信号可以被飞行员在飞机上接收并解读。
仪表着陆系统的定义
仪表着陆系统的组成
仪表着陆系统包括三个主要部分：航向信标、下滑信标和指点信标。
下滑信标提供纵向引导，帮助飞行员确定飞机的垂直位置。
航向信标提供横向引导，帮助飞行员确定飞机的位置和方向。
指点信标提供距离信息，帮助飞行员确定他们距离跑道特定点的距离。
与卫星导航系统的比较
卫星导航系统具有全球覆盖和高精度等特点，而仪表着陆系统主要用于机场进近和着陆阶段的导航。
仪表着陆系统与其他导航系统的比较
仪表着陆系统培训课件总结与展望
06
总结本次培训课件的重点内容
了解仪表着陆系统的起源、技术演变和目前的应用情况。
仪表着陆系统的发展历程