仪表着陆系统

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• 航空器收到航向信标的特高频信号,解 调出90赫和150赫,比较其幅度,在航空 器的仪表板上显示出航空器相对于下滑 道的位置。
航向信标台
下滑信标原理图
下滑信标台
航空器在下滑道上方
航空器在下滑道下方 航空器在跑道中心线和下滑道上
下滑信标
• 不同制式的下滑信标 零基准下滑信标,场地的要求严 边带基准下滑信标,用于特殊的场地 扑获效应下滑信标是双频制,降低地面 障碍物反射的影响,用于复杂地形
下滑信标
M150Hz < M90Hz
M150Hz > M90Hz
工作原理
• 运用矢量概念
名词术语
名词术语
• 角位移灵敏度
调制度差与偏离适当基准线的相应角位移的比率。
• 反向航道扇区
位于航向信标台与跑道所在反向相反方向上的航道扇 区。
• 航道线
在任何水平面内最靠近跑道中心线的调制度差为零的 点轨迹。
• 在航道或下滑道上, M90 = M150
工作原理
• 发射的信号:CSB 和 SBO • CSB信号:载波加边带波,调制信号为
90 + 150赫,发射机调制 • SBO信号:纯边带波,载波抑制。调制
包络为90 – 150赫,空间调制 • 调制度差是所有CSB和SBO信号的90赫
和150赫分量的叠加或相减
2
2
( H 2 + H 1)12
Δ=
2d
其中: Δ 偏移量,上天线向跑道偏移 Δ /2
下天线向偏离跑道 Δ /2
H 1 下天线高度
H 2 上天线高度
d 下滑天线到跑道中心线的距离
地面调试
地面调试
• 不同的航向信标对场地要求、投资、保 障的类别都不同,要因地制宜的采用
航向信标
90/150产生
90+150
90-150

CSB

调制/放大
射频分配

SBO
线

射频振荡
108-118兆赫
航向信标性能要求
• 覆盖
±10度扇区内:46公里 ±10度到 ±35度两侧扇区内:31公里
• 频率稳定度 ±0.005% • 航向准确度
航向信标性能要求
• 航道结构 航道弯曲不能超过以下要求:
覆盖区边缘到A点: 0.031 DDM。 A点到B点:Ⅰ类, 从0.031DDM 线性下降到0.015DDM
Ⅱ类, 从0.031DDM 线性下降到0.005DDM B点到C点: Ⅰ类, 0.015DDM
Ⅱ类, 0.015DDM
• 识别信号 音频1020赫± 50赫
名词术语
• Ⅲ类设施性能的仪表着陆系统
借助必要的辅助设备,从仪表着陆系统覆盖区边缘到 跑道表面能提供引导信息的仪表着陆系统。
• 前向航道扇区
位于航向信标台与跑道相同一侧的航道扇区。
• 半航道扇区
包含航道线的水平面内,由靠近航道线的DDM等于 0.0775的各点轨迹所限定的扇区。
名词术语
• 下滑道
珠海机场仪表着陆系统下滑信标的天线系统
下滑信标的天线系统和机柜
维护人员在维护天线系统
右图:维护航向天线 下图:维护下滑天线
指点信标
指点信标
• 指点信标向正在着陆的航空器提供到跑 道入口的距离
• 指点信标位于跑道入口以外,一般距入 口 1000 米(中指点信标)和 7000 米 (外指点信标)。
• 工作频率在甚高频频段。
航向信标
• 航向信标发射由 90 赫和 150 赫调幅的 甚高频信号。
• 航空器收到航向信标的甚高频信号,解 调出 90 赫和 150 赫,比较其幅度,在 仪表上显示出航空器相对于跑道中心线 的位置。
航向信标台
仪表着陆系统 航空器在跑道中心线右侧
下滑信标台
航空器在跑道中心线左侧 航空器在跑道中心线和下滑道上
调制度5 %到15 %
仪表着陆系统的航向天线阵
下滑信标
下滑信标
• 下滑信标向正在着陆的航空器提供的信 息,能使航空器沿着一定的下滑道(3度 下滑角)安全地降落道跑道上。
• 下滑信标台位于机场跑道中心线的一侧, 一般距中心线120米。
• 工作频率在特高频频段。
下滑信标
• 下滑信标发射由90赫和150赫调幅的特高 频信号。
• 指点信标的工作频率为 75 兆赫。
指点信标
• 指点信标的发射载波分别由 1300 赫(中 指点信标)和 400 赫(外指点信标)。
• 指点信标的键控识别信号分别是点划相 间和划。
• 航空器收到指点信标的信号,从识别的 调制频率和键控可以判断出航空器距离 跑道入口的距离。
避雷针
指点信标发射天线
d 1+ d 2
其中: α 航道宽度,航道左右DDM为0.155 所限制 的扇区角,以角度表示
d1 跑道长度,米 d2 航向天线到跑道终端的距离长度,米
下滑计算公式
• 下滑天线位置
H+Y D=
tg(θ + α)
其中: D 下滑天线距入口的内撤距离 H 下滑道在跑道入口处的高度,15 米 Y 在入口,跑道面和下滑反射面的高差 θ 下滑角,3 度 α 下滑反射面的纵向坡度角
在包含下滑道的垂直面内,由靠近水平面的DDM等 于零的各点轨迹。
• 下滑角
平均下滑道的直线与水平面之间的角度。
• 下滑道扇区
包含下滑道的垂直面内,由靠近下滑道的DDM等于 0.175的各点轨迹所限定的扇区。
名词术语
• 半下滑道扇区
包含下滑道的垂直面内,由靠近下滑道的DDM等于 0.0775的各点轨迹所限定的扇区
CSB
90+150 波形图
150
90
90+150
CSB 射频信号 CSB 信号频谱
SBO
90-150 波形图
150 90
90-150
SBO 射频信号 SBO 信号频谱
工作原理
• CSB和SBO信号场型
航向信标
M150Hz > M90Hz
M150Hz < M90Hz
工作原理
• CSB和SBO信号场型
指点信标性能要求
• 覆盖范围 中指点信标:300米± 100米
外指点信标:600米± 200米
• 工作频率 75兆赫±0.01 % • 调制频率 中指点信标:1300赫
外指点信标:400赫
• 识别信号 中指点信标:点和划连续交替
外指点信标:连续拍发每秒两划
计算公式
航向计算公式
• 航道宽度
105 α = 2 arc tg
• ILS “D”点
在跑道中心线上方4米、距跑道入口向着航向信标的 方向900米的一点。
• ILS 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,ILS下滑道直线向下延伸的部分通过这点。
航向信标
航向信标
• 航向信标向正在着陆航空器提供对准机 场跑道中心线的信息。
• 航向信标台位于机场跑道的终端之外, 一般距终端300米,要符合机场端净空要 求。
航空无线电导航
仪表着陆系统
周阿荣 2006年3月
仪表着陆系统
• 基本概念 • 工作原理 • 名词术语 • 航向信标、下滑信标、指点信标 • 计算公式 • 地面调试 • 飞行校验
基本概念
仪表着陆系统
• 航向信标台 LLZ • 下滑信标台 GP • 中指点标台和外指点标台 MM OM • 必要时可增加内指点标台 IM • 也可以用测距设备替代指点信标
• ILS “A”点
在进近方向,沿着跑道中心延长线,距跑道入口7.5 公里处测得的下滑道上的一点。
名词术语
• ILS “B”点
在进近方向,沿着跑道中心延长线,距跑道入口 1050米处测得的下滑道上的一点。
• ILS “C”点
标称下滑道直线部分在包含跑道入口的水平面上方30 米高度处所通过的一点。
名词术语
名词术语
• 航道扇区
在包含航道线的水平面内,最靠近航道线的调制度差 为0.155的各点轨迹所限制的扇区。
• 调制度差
较大信号的调制度百分比减去较小信号的调制度百分 比,再除以100。
• 位移灵敏度(航向)
测得的调制度差与偏离适当基准线的相应横向位移的 比率。
名词术语
• Ⅰ类设施性能的仪表着陆系统
从仪表着陆系统覆盖区边缘到航向信标的航道和下滑 信标的下滑道在高度不大于60米,从跑道入口水平面
量起而相交的一点,能提供引导信息的仪表着陆系统。
• Ⅱ类设施性能的仪表着陆系统
从仪表着陆系统覆盖区边缘到航向信标的航道和下滑 信标的下滑道在高度不大于15米,从跑道入口水平面 量起而相交的一点,能提供引导信息的仪表着陆系统
下滑计算公式
• 下滑天线挂高 (零基准下滑)
246 H1=
f 0 sin θ
H 2 = 2 H1
其中:H 1 下天线高度, H 2 上天线高度 θ 下滑角, θ = θ0 + α θ0 标称下滑角 ,3 度 α 下滑反射面坡度角 f 0 下滑发射机工作频率
下滑计算公式
• 下滑天线偏移 (零基准下滑)
工作原理
工作原理
• 国际民航组织标准:比幅制 • 工作原理:比较两个音频信号的调制度,
90赫和150赫 • 在航道上,90赫和150赫的调制度相等,
他们之间的调制度差为0。 • 偏离航道,出现调制度差,偏离越多,
调制度差越大
工作原理
• 当面对航向天线或下滑天线时 对于航向:航道右侧 M150 > M90 航道左侧 M90 > M150 对于下滑:下滑道上方 M90 > M150 下滑道上方 M150 > M90
仪表着陆系统
• 仪表着陆系统的作用 仪表着陆系统向正在进行着陆过程中的 航空器提供着陆引导信息,包括航向道 信息,下滑道信息和距离信息。 航向道信息,对准跑道中心线 下滑道信息,沿 3 度角下降 距离信息,告知到跑道入口的距离
仪表着陆系统
进近方向
GP
跑道
Oபைடு நூலகம் MM
LLZ
仪表着陆系统
• 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15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,
仪表着陆系统
• 机场运行类别和仪表着陆系统的类别 机场运行达到Ⅱ类,相应的仪表着陆系
统必须达到Ⅱ类标准。 仪表着陆系统达到Ⅱ类标准,还需其他
设施或项目(如:灯光;围界;运行程序等) 达到Ⅱ类标准,机场才能达到Ⅱ类运行 标准,这是系统工程。
仪表着陆系统
• 我国现有仪表着陆系统的情况 现有仪表着陆系统100套,在80个机场。 Ⅱ类仪表着陆系统 3套,首都机场, 虹桥机场,白云机场 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
• 不同的下滑信标对场地要求、投资、保 障的类别都不同,要因地制宜的采用
下滑信标
零基准下滑信标
扑获效应下滑信标
下滑信标
90/150产生
90+150
90-150
CSB
调制/放大
SBO
射频振荡
扑获效应下滑信标天线阵 上天线
射频分配
中天线
下天线
328-335兆赫
零基准下滑信标
下滑信标性能要求
• 覆盖
航向信标
• 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。
航向信标
宽孔径
窄孔径
航向信标
• 双频制航向信标 余隙发射机和航道发射机的频率有偏差 余隙发射机产生天线场余隙信号 余隙信号的反射信号,对航道信号的影 响减小,航道稳定。
的标称角位移灵敏度为0.0875DDM
Ⅱ类设备
在下滑道上面 0.12θ + 0.2θ - 0.5θ, 下面0.12θ
± 0.2θ处,标称角位移灵敏度为0.0875DDM
下滑信标性能要求
• 下滑道结构
Ⅰ类设备
覆盖区边缘到C点: 0.035 DDM。
Ⅱ类设备
覆盖区边缘到A点: 0.035 DDM。 A点到B点:从 0.035 DDM线性下降到0.023 DDM B点到基准数据点: 0.023 DDM
在基准数据点,平均航道偏离跑道中心线的允许位移 量: Ⅰ类,±10.5米, Ⅱ 类,±7.5米。
航向信标性能要求
• 航道位移灵敏度
对于Ⅰ类和Ⅱ类仪表着陆系统 在基准数据点的位移灵敏度 0.00145DDM/米。 在基准数据点左右105米处,航道位移量应该是 0.155DDM ± 17% 。 从航道到航道两侧DDM为0.18的范围内,角位移和 DDM的增加成线性关系。从这个角度之后到±10度, DDM不能小于0.18。 ±10度到 ±35度,DDM不能小于0.155。
下滑道左右两侧 8 度,上至地平面上1.75θ,下至地 面上0.45θ的扇区内,距基准数据点18 公里。
• 频率稳定度 ±0.005% • 下滑角θ
3 度, θ ±0.075 θ 在基准数据点,下滑道的高度:15米+ 3米
下滑信标性能要求
• 标称角位移
Ⅰ类设备
在下滑道上、下角位移分别为0.07θ和 0.14θ之间
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