仪表着陆系统

1、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

2、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V

3、HF，下滑为UHF。如图二所示。图一：AN系统图二：双音频系统 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。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。对I类ILS来说，决断高度在中指点上空，II类ILS在内指点上空。能见度（VIS）：白天能看到或辨别出明显不发光物体或晚上看到明显发光物体的最大距离。与跑道视程（RVR）的定义

4、有所不同，但有一定联系。着陆标准：国际民航组织（ICAO）是根据不同的气象条件，使用决断高度和跑道视距来规定了三类着陆标准。类别能见度（VIS）决断高度（DH）I>800m60mII>400m30mIIIa>200m0，看着着陆IIIb>50m0，看着滑行IIIc00，不用任何目视参考至停机位ILS系统能够满足I、II类着陆标准，但是III类着陆要求有更复杂的辅助设备相配合，例如配合飞行指引仪或自动驾驶仪来完成II类着陆标准的自动控制。III类着陆标准不仅在进近和着陆要使用自动化控制设备，而且滑跑（rollout）和滑行（taxing）也必须在其它电子设备控制下完成。I

5、LS的分类：根据ICAO三类着陆标准，ILS设施也分相应地为三类。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与下滑信标的下滑道在高度不大于60米的从跑道入口水平面量起处相交的一点，能够提供引调信息的仪表着陆系统。II类设施性能的仪表陆系统：从仪表着陆系统覆盖区边缘到航向信标的航道与下滑信标的下滑道在高度不大于15米的从跑道入口水平面量起处相交的一点，能够提供引调信息的仪表着陆系统。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调信息的仪表着陆系统。DDM：调制度差，用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

6、以100。在ILS中，即是90Hz的总调制度和150Hz的总调制度的差值的。当对准 跑道时，DDM=0；偏离跑道时DDM大于或小于0。在在下滑道左边和上面是90Hz占优，右边和下面是150Hz占优。如图三所示。DDM值的正负表示的是90Hz或150Hz占优。 SDM：调制度和。接收机收到的合成信号中90Hz和150Hz的调制度之和。图三：DDM示意图航道信号：给飞机进近和着陆时对准跑道中心线的信号。下滑道信号：提供给飞机沿着一定角度下降的信号。ILS组成和原理一个完整的ILS系统包括地面设施和机载设备。ILS地面台的组成包括：航向(LOCALIZER)、下滑(GLIDE SLOPE)

7、、指点标(MARKER)或DME。飞机着陆过程：飞机从五边切入盲降时，首先搜索到航向信号并对准跑道飞行，同时根据航向信号选择下滑信号的频率，搜索到下滑信号的时候，高度降到2500英尺，根据下滑提供的信号进行下降角度的调整，之后在航向信号和下滑信号的共同作用下，以3度左右的下滑角对准跑道中心线飞行。经过外指点标时，飞行高度降为1200英尺，经过中指点标时，高度为300英尺。参考图四、五、六。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

8、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。下滑台：由下滑天线阵和下滑设备组成。下滑信标天线辐射的场型形成下滑面，下滑面与包含跑道中心线的水平面的夹角为2°4°之间。下滑信标就是用来给飞机提供偏离下滑面的垂直引导信号。机载下滑接收机收到下滑信号后经处理，输出相对于下滑面的偏离信号，加到HIS上的下滑指示器。若飞机在下滑面上，下滑指针在中心零位，若飞机在下滑面的上方或下方，指针就会向下或向上给驾驶员提供“飞下

9、”或“飞上”的指令。航向面与下滑面的交线定义为下滑道。飞机沿着这条交线着陆，就以准了跑道中心和规定的下滑角，在离跑道约300M下着陆。航向信标和下滑信标发射信号空中合成了一个矩形延长的角锥形进场航道。其中航道宽度为4°，下滑道宽度约为1.4°。uA与DDM的关系机载设备的HIS指示器除了航向（左右）和下滑（上下）偏离指针外，还有一个“旗”指示器。当机载设备选择了航向频率后，没收到射频信号或收到解调出来的调制信号幅度小于额定值时，“旗”告警就会出现，说明偏离指针的指示是不可靠的。机载设备接收机的输出与偏离指示器之间有标准的接口，对于航向来说，偏离指针的驱动电流与DDM值的关系

10、是970*DDM(uA)。航向偏离指针的满刻度偏转与0.155DDM相对应，这时的偏转驱动电流就是150uA(970*0.155)，相当于偏离2°。下滑的指示满偏是两个点，一个点对应就是0.35度。图四：ILS的组成和原理图六：ILS的布局图五：ILS进近什么是空间调制？首先要理解什么是调幅波。一个单音频的调幅波表达式为： E=Ecm(1+msin2fat)sin2fct =Ecmsin2fct - (mEcm/2)cos2(fc+fa)t + (mEcm/2)cos2(fc-fa)t载波上边带波下边带波式中fa为调制单频，m为调制深度，fc是载波频率一个完整的调幅波可以分解为一个载

11、波分量，一个上边带分量，一个下边带分量。上边带和下边带合成的信号（如上图的d信号）叫做纯边带信号。空间调制是相对于发射机调制而言的。在发射机调制中，载波分量与总边带分量是从同一个天线上辐射，二者之间没有相位的变化，所以它们是在一定的相位关系上自动合成的，因此单独一根天线辐射的调幅波信号是不带有任何方位信息的。空间调制的原理是：载波分量在一个天线辐射，与此同时，纯边带波由另一个天线辐射，这两个信号同时到达接收机，由接收机的电路合成一个完整的调幅波。所谓“空间调制”，并不是说载波分量与纯边带分量在空中相互作用和相互调制，实质上它们是两个不同的信号在空中各自传播，最终在接收机内部合成。空间调制的一个

12、重要指标是空间调制系数，它定义为总边带分量与载波分量的比值。当总边带分量与载波分量同相或反相合成时，空间调制系数最大，这时与发射机调制的结果是一致的，接收机检波出来的是调制信号的基频。当总边带波分量与载波分量不同相时，空间调制系统会减小，接收机检波出来的调制信号中会出现谐波，当总边带波与载波相差90°时，空间调制系数最小，接收机检波出来的调制基波为零，而调制信号的二次谐波达到最大。ILS系统的“空中调相”正是利用了这个特性，在SBO通道串接90度线来人为使分离辐射的边带与载波分量相差为90度。应注意的是，ILS系统中的调制是发射机调制和空间调制的合成。ILS的载波分量单纯辐射一个载波

13、，而是一个完整的调辐波，称为CSB（载波加边带，调制单频是90Hz+150Hz），这个信号在飞机的接收机中就是普通的发射机调制，而分离辐射的纯边带信号叫SBO(调制间频是90Hz-150Hz)，它与CSB在飞机的接收机中的合成属于空中调制。因此在飞机的接收机中“总的边带”应是“CSB中的边带分量”与“分离辐射的边带分量”的合成，总的调制系数也是它们两者的矢量合成。信号特征包括CSB、SBO和余隙（CL）。辐射场型是水平极化波。CSB是载波加边带信号，是一个普通的AM调制波，调制信号为90+150Hz（航向的CSB 还有识别信号调制）。SBO是载波受抑制的调幅波，调制信号是90-150

14、Hz。由于载波相位在每个调制信号过零处反相，所以在输出的信号中不含载波。航向的余隙也分为CSB和SBO，下滑的余隙仅有CSB，调制信号为150Hz占优的信号。航向是频率范围是甚高频（VHF）频段，下滑是超高频（UHF）频段。在这样的频段上，信号的传输是以直线视距传播为主，地面衰减小，电离层不能反射这些波段的信号，除了地物反射、大气折射和吸收等因素的影响外，受到的干扰比中长小波小得多，基本遵循自由空间传播的各种规律。由于频率高，发射机及天线的尺寸重量将大为减小，可以方便地产生很窄的脉冲以及尖锐的天线方向图。但其缺点也很明显，就是信号只能在直视范围内工作，不能提供地平线以下的覆盖，只能用于近程空中

15、导航。LOC的场型LOC场型由对数周期天线辐射产生图七：采用四个天线的航向合成场型示意图 GS的场型下滑的场型是由天线的直射波和地面反射波共同形成，“镜象原理”是下滑场型形成的基础图八：零基准下滑场型CSB和SBO天线系统航向天线根据场地状况和跑道长短可选择8、14（或13）、24（或21）单元，8单元采用单频发射机，14（13）单可根据需要采用单频或双频发射机，而24（21）单元则必需采用双频发射机。下滑天线可分为零基准、边带基准和捕获效应三类，只要分别是天线的挂高和信号分配上有所不同，M型捕获效应天线对场地适应性是最强的，但同时也是最复杂的。余隙的作用在单频航向系统中，由于波瓣较宽，在受到

16、障碍物反射时，反射信号会造成航道的弯曲。所以，为了适应更复杂的地形，就必须采用更多的天线，这样一来，CSB波瓣会很窄，能量集中在跑道中心线前方一个有限的范围，从而造成航道宽度过窄，在飞机未找到航道之前，缺乏相应的指引信号。这时，就需要提供一个偏航道信号，这个信号就叫偏航道余隙。另外，尽管航道信号几乎全部集中在天线正前方一小段范围内，但仍有小部分旁瓣信号，在飞机离跑道过近和极低低能见度时仍有可能收到假航道信息，这是非常危险的，所以这些旁瓣信号必需要一个相应的信号来覆盖它，并可以指示飞机返回正常航道。余隙与航道的载波相差514KHz，两个信号都在机载接收机的带宽之内。根据接收机原理，当接收到两个频

17、率的载波时，信号较强的信号首先被解调，这叫做“捕获效应”（CAPUTER EFFECT）。只要两个信号强度相差10dB以上，较弱信号的解调输出不会造成影响。在双频的航向中，航道是15W，而余隙只有4W，再经过航向天线阵的幅度和相位分配，可以完全满足这个要求，而且由于余隙信号较弱，即使受到障碍物的反射，其反射的信号对航道弯曲的影响也是微不足道的。如果飞机偏离航道±2º以上，飞机收到的将是余隙信号是强信号，飞机的接收机将给出一个“OFF COURSE CLEARANCE”指示，指示飞机偏离了跑道中心线太远。此外，航向的余隙也可为反向着陆或起飞的飞机提供某种程度上方位引导。下滑的

18、余隙只有CSB信号，上面调制有150Hz占大多数的信号，覆盖的是下滑道下方的区域，给飞机提供的是一个向上的信号。图九：航向余隙信号的作用原理ICAO规定之ILS规范ICAO ANEX 10 之规定，ILS分为三类CAT I, CAT II和CAT III，其中CAT III更细分为A、B、C三类。设备性能的分类：一类：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（200FT），从跑道入口的水平面量起处相交的一点，能够提供引调信息的仪表着陆系统。（不排除低于60米的高度，结合目视参考来使用I类设施性能的仪表着陆系统，只要所提供的引导质量允许和已经建立了满意的使用程

19、序）二类：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（50FT）（从含有跑道入口的水平面量起）处相交的一点，能提供引调信息的仪表着陆系统。三类：引导到跑道表面。跑道入口15+3mA(远台)3500Ft（1050m）下滑道B(近台)4Nm（7.5Km）TC100Ft(30m)D跑道中心线3000Ft（900m）E2000Ft（600m）图十：ILS基准点示意图4m无论哪种类型的设备，给航空器提供的指示是都应该是一样的，指示的位移也应该是一样的。ILS基准数据点示意图标准航向下滑射频频率108111.975MHz，容差±0.005%，双频系统不超过

20、77;0.002%，双频频差514KHz。波道间隔为50KHz328.6335.4MHz容差±0.005%，双频系统不超过±0.002%，双频频差432KHz。下滑频率必须与航向频率配对使用，是一一对应的，按规定的列表选取覆盖前向航道正负10度内为25海里，10度至35度内为17海里，35度以外为10海里。在规定距离内，向上直到从航向信标天线向外延伸并与地平面成7度夹角的平面内，必须能收到信号，建议7度仰角以上信号应尽可能低。在下滑道左右两边各8度方位，上至地平面以上1.75，下至地平面以上0.45的扇区内距离至少10海里，场强>40uV/m，I类在10海里至60米高

21、度>90uV/m>400uV/m调制信号频率CSB：90Hz+150Hz，音频频偏在±1.5%内SBO：90Hz-150Hz面对跑道时，左手边就是90Hz占优，右手是150Hz占优CSB：90Hz+150Hz，音频频偏在±1.5%内SBO：90Hz-150Hz在下降方向上，下滑道下方应是150Hz占优，上方直到1.75角度均是90Hz占优调制度90Hz和150Hz各为(20±2)%90Hz和150Hz各为(40±2.5)%航道与下滑道在任何水平面内最靠近跑道中心线的调制度差（DDM）为零的各点的轨迹。在包含跑道中心线的垂直平面内，最靠近水平面

22、的所有DDM为零的各点轨迹，下滑道与水平面的夹角标称值为3º航道扇区和下滑道扇区在包含航道线的水平面内并最靠近航道线的调制度差（DDM）为0.155的各点轨迹所制的扇区。航向扇区宽度不得超过6º包含ILS下滑道的垂直平面并由最靠近下滑道的DDM等于0.175的各点轨迹所限定的扇区结构I类: 从覆盖区边缘到“A”点，DDM应小于0.031，从“A”点到“B”点线性下降到0.015，从“B”点到“C”点不得大于0.015I类：从覆盖区边缘到“C”点DDM不得大于0.035航道/下滑道位置在基准数据点处偏离跑道中心线的位移为±10.5米或0.015DDM，以小为准,II

23、类为7.5米，III类为3米I、II类下滑角偏移不得大于0.075，约相当0.050DDM，下滑道向下延伸的直线部分必须通过ILS基准数据点，那点定义为入口高度，其值是15米，允许有+3米容差。位移灵敏度在半航道扇区内(DDM=0.0775)在ILS基准数据点处为0.00145DDM/m±17%。根据这个要求，在跑道头左右两边105米处的DDM值应为0.155，也就是说在跑道入口处的航道宽度是210米，无论跑道多长，这个值都是一样的，跑道越长，就要采用更多的天线阵子使波束收窄，以便在跑道入口处满足这个要求。I类设备在下滑道上下角位移为0.070.14之间的标称角位移灵敏度应相当于0.

24、0875DDM，即相当于（0.0875/(0.07+0.035)=0.833DDM在下滑道下方DDM值应随角度增大而平滑增加直至0.22DDM识别仅航向信标需要发射识别。识别信号应调制在同一射频载波或双载波上，指示特定的跑道和进场方向。调制音频为1020±50Hz，调制度应为(515)%。识别信号采用国际莫尔斯电码，由两至三个字母组成。识别发射速率要求是每分钟7个字和每分钟不少于6次。莫尔斯电码是由点、划组成的，一点为0.10.125S，一划为3个点的宽度，码元间隔为一个点的宽度±10%，字母之间的间隔不得小于3个点宽度。监控监控器动作的条件：1)在ILS基准数据点处平均航

25、道线偏移大于0.015DDM1) 2)单频射频功率降低50%，双频射频功率降低20%2) 3)位移灵度变化超过17%，在航道宽度点(0.155DDM)处为超过0.125DDM0.181DDM3) 从出现参数告警到转换机或关机的总时间，I类不得大于10秒，II类不得大于5秒，III类不大于2秒监控器动作的条件：1)在ILS平均下滑偏移大于 -0.075/ +0.104) 2)单频射频功率降低50%，双频射频功率降低20%5) 3)I类设备位移灵度变化超过0.030DDM，在下滑宽度点(0.175DDM)处为超过0.1450.205DDM从出现参数告警到转换机或关机的总时间，I类不得大于6秒，II

26、、III类不得大于2秒射频功率CSB：15W；SBO约为几百毫瓦，由飞行校验根据航道宽度来定，跑道越长，天线单元越多，所需的SBO功率就越小。余隙CSB：4W，SBO：约200mWCSB：4W，零基准的稍小一些；SBO约为几十毫瓦，由飞行校验根据下滑道宽度来定余隙仅有CSB，功率为几百毫瓦电磁环境要求见下图见下图校飞周期I类9个月,II类6个月必需对监视器进行检查，自动或手动。（监控器自检）。为了减少设备工作在监视器监视范围边缘失效，应该在告警门限的75%提供预警信号。远场监视器的作用：（III类是必需的，二类是期望的，I类是一个补充） 一般是用于航道校准，但也用于监视航道灵敏度。与近场和整体

27、监视器相互独立工作。目的是防止航向信标调整错误，防止近场或整体监视器产生错误，可以加强综合监视系统的能力，从而对辐射单元的物理性变化或地面反射特性的变化作出响应，可以监视多径干扰和跑道区干扰。可用作执行监视器。远场监视信号易受到跑道上或附近航空器的影响，一般要装有30120秒的延时。或低通滤波器。航向灵敏区的划分：R=75m跑道300m或到跑道终端，以长为准YX120mY图中灰色为临界区，浅色为灵敏区（面积为X*2Y）。在上图的灰色区是航向信标台场地保护区，在该区内不得有树木、高杆作物、建筑物、道路、金属栅栏和架空金属线缆。进入航向台的电源线和电话线应从保护区外埋入地下。在航向信标台天线前方&

28、#177;10º、距离天线阵3000米的区域内，不得有高于15米的建筑物、高压输电线等大型反射物存在。下滑灵敏区的划分：跑道下滑天线A区400m120m滑行道120200m着陆方向500mB区  在上图的A区内不得有高于0.3米的农作物和杂草，不得有建筑物、道路、金属栅栏和架空金属线缆。进入下滑台的电源线和电话线应从A区外埋入地下。在B区内不得有高于10米的金属物体、堤坝、树木和高压输电线等大型反射体存在设备组成及信号流程航向设备基本组成航向设备是由发射机、监控器、电源系统、天线系统以及遥控器及远场监控器组成，双机系统还要包括转换和控制单元。如下图所示为一套简单的六单元天线

29、航向设备。由发射机产生符合要求的CSB、SBO射频信号，通过天线系统中的射频分配网络进行幅度和相位的分配，馈送到各个天线上去辐射，每个天线内的取样信号由射频混合网络按一定的幅度和相位合成还原出CSB、SBO和CL等信号，用来产生航道、宽度参数，与远场监控参数一起送到监控器去，跟预定的告警门限相比较，给出指示或送到远端遥控器。电源系统产生各组件所需的低压直流电。航向信标有单频和双频之分。当跑道较短，天线单元较少（一般14单元以下）时采用单频系统，14或12单元时可采用单频或双频，14单元以上，如21、24单元则必须采用双频系统。双频系统与单频系统相比，多了余隙发射机。航向发射机基本组成航向发射机

30、的基本任务是产生符合要求的CSB、SBO射频信号。应包括低频信号产生器，射频源，调制器，功放和滤波组件等。低频信号产生器是用来产生90Hz、150Hz和识别信号的1020Hz信号。射频源是产生载波频率信号的，如果是双频系统，就需要两个射频源，一个服务于Course通道，一个服务于Clearance通道，两个射频源之间通过一定的锁相比较控制，使得两个载波的频率之差为规定的514KHz。调制器和功放在不同厂家的设备上实现的方式是不同的，但它们最终产生的CSB、SBO信号是相同的，即CSB上的调制包络都是“和”信号-90Hz+150Hz，而在SBO上的调制包络都是“差”信号-90Hz-150Hz。功

31、放一般都采用AGC电路来稳定输出功率。下图是MKII型发射机的框图SBO射频放大振荡器倍频放大功放功放低通低通差放大和放大过零检测绝对值电 路460.8Hz振荡分频90Hz 滤波网络150Hz滤波网络比较 放大比较 放大激励器二极管开关网络CSB射频放大90/150信号产生器滤波/检测器CSB+SBOSBO航向监控器基本组成航向监控器包括监控混合网络、航道检测器、宽度检测器、监控信号处理组件、告警电路、自检电路及外部通信电路等。监控混合网络的功能首先是从各个天线单元的取样信号中按一定的幅度和相位关系还原出CSB和SBO信号，再将这两个信号以一定的幅度和相位关系合成，得到代表航道Course和宽

32、度Width的射频信号，这两个信号经航道和宽度检测器的检波，得到Course和Width的包络，与远场监控回来的信号一起送入信号处理组件，得到射频电平、航道DDM、宽度DDM和远场DDM等参数，与预设的门限相比较，若超出门限，则产生告警信号，由外部通信电路送到相关组件。监控器必须可以自检，以保证自身功能的正确。当今先进的ILS设备，其监控器功能非常强大，不仅可以监测发射参数，还可以对整机的各个组件及环境参数进行监控，一些设备的监控器还保存着发射机工作的预置参数。这些监控器实质上充当了整个设备的“大脑”，协调控制着整机的工作。航向天线系统组成航向的天线系统包括射频分配网络，天线阵及相关射频电缆。

33、射频分配网络是将根据天线单元的个数，按CSB和SBO信号按一定的幅度和相位关系分配到各个天线单元中。航向天线阵采用的是对数周期天线，具有宽频带，方向性强，高度低，相互干扰小等优点。下滑设备基本组成下滑设备由发射机、监控器、电源系统、天线系统以及遥控器和近场监控器组成，双机系统还要包括转换和控制单元。如下图所示为一套简单的捕获效应下滑设备。由发射机产生符合要求的CSB、SBO射频信号，通过天线系统中的射频分配网络进行幅度和相位的分配，馈送到上、中、下天线上去辐射，每个天线内的取样信号由射频混合网络按一定的幅度和相位合成还原出CSB、SBO和CL等信号，用来产生下滑道、宽度参数，与近场监控参数一起

34、送到监控器去，跟预定的告警门限相比较，给出指示或送到远端遥控器。电源系统产生各组件所需的低压直流电。下滑信标根据采用的天线系统不同，一般分为零基准、边带基准和捕获效应三种。捕获效应属于双频系统，多了余隙发射机，其余的均是单频系统。零基准的设备比较简单，不需要射频分配和混合网络，CSB和SBO直接送到下天线和上天线，但这种系统对场地要求十分严格，这都是因为下滑道下方信号太强容易被反射所致。边带基准通过简单的幅度和相位分配，并把下天线的挂高降低，一定程度上减小了下滑道下方的信号强度，但也由于天线太低，天线场地前面的草稍微长高一些，都会引起下滑角的升高。捕获效应通过一个复杂的幅度和相位分配系统，使下

35、滑道下方的信号极为减弱，同时天线挂高不至于太低，所以捕获效应的场地适应能力比较强，同时，为了飞机在低于下滑角时能得到“向上”飞的明确指示，增加了余隙信号，在下滑道下方，余隙信号强度较大，飞机捕获到余隙信号时会得到明确的“向上”飞指示。下图为三种不同的下滑天线系统及其场型图，依次为零基准，边带基准和捕获效应下滑发射机基本组成下滑发射机与航向发射机的组成基本一样，只是射频源的频率上升为UHF频段，功放的功率小得多，没有了识别信号产生电路。下滑监控器基本组成下滑监控器的作用与航向监控器基本相同。下滑天线系统组成下滑天线系统也是由射频分配单元和下滑天线阵组成。下滑天线分为两单元的零基准、边带基准和三单

36、元的捕获效应。三种天线的幅度和相位关系如下图所示零基准边带基准捕获效应上天线SBO：0.117180ºSBO：0.117180ºSBO：0.058180ºCLR：0.200º下天线CSB：10ºCSB：10ºSBO：0.1170ºCSB：10ºSBO：0.058180ºCLR：0.200º中天线CSB：0.5180ºSBO：0.1170ºCSB包络信号SBO包络信号识别信号波形由国际莫尔电码调制的1020Hz波型。外场测试日常维护的外场测试航向的外场测试点为跑道中心点和宽度点

37、。一般选取ILS基准数据点处的跑道中心点和宽度点，即跑道头中心点和左右各105米的地方测量DDM。中心点的DDM应为0，左右105米处的DDM应为0.155。下滑的外场测试应选择在180º反相点之后，近场监控天线的左前方或右前方。下滑的外场测试仅作为参考使用，尤其是捕获效应的设备，由于下方的信号很弱，加上人为因素，测得数据不稳定。下滑的外场测试也是要记录下滑道DDM、上半宽度点DDM和下半宽度点DDM，下滑道DDM为0，上、下半宽度点DDM为0.0875。一般是将测试杆升到一定高度时得到上述三个DDM值，记录当时的杆的高度，作为下次测试的参考。初装统调时的外场测试在系统初装、统调时的

38、外场测试是一项非常重要的工作，主要是完成航道的地面校直和外场对相。为了得到最大的空间调制系数，CSB和SBO信号必须尽量同相。为了测试方便，利用SBO与CSB信号相差90度时的调制度最小的原理，在SBO通道中串接90度线，调整SBO相位使外场得到最小的DDM指示（或与单独辐射CSB信号时的DDM最接近），再去掉90度线，就会得到最佳的CSB和SBO外场相位关系。校飞下滑校飞    调整下滑台调制度和1、飞行方法：沿下滑道进近，高度3000FT，距离104NM（海里）2、调制度和标准：40%0A90Hz、150Hz调制度和容差：40%±2.5%10A3、地

39、面调整：根据校飞结果，如校验员要求调整，则调整发射机“调制度” 。在下滑道上及其上、下两侧的各个角度上调制度和并不是都相等，所以应以下滑道上的数据为准。根据机载接收机的原理图，调制度太低会引起旗告警。 有效射频信号太低会引起旗告警，同时引起调制度改变，这时测得的调制度是不准确的。如某航向台在校飞时，测得的RF幅度只有94dB（正常为60-93dB之间），调制度不准确了，波动很大。在0A上进近，若下滑道结构不好或因机长驾驶不稳定，有可能引入其他误差，引起调制度的改变。总的说来，调制度是比较稳定，容易调整的。调整下滑角。（下滑角宽度结构）1、飞行方法：沿±75A进近，0A进近，高度190

40、03000FT，Dis6NM5NM。2、下滑角标准植：3° 下滑角偏移容限：2.96°3.04° a、在机内CSB调制平衡正确的条件下，其结果取决于参与SBO辐射天线阵子的挂高及反射场地坡度。 SBO天线挂高计算公式为:H原×原=H现×3°(零基准)H现=原3°×H原（HSBO ；HSBO ） 下滑角偏移不大，对称性又配合的话（如下滑角偏高，上宽下窄，调平衡使），可以微调“调制平衡” 来修正。（一般不用）。b下滑道宽度：标准值： W=0.72°=±0.12=0.36°×2对称

41、性：40%60%（类）类：下滑道在0.070.14即2.79°2.58°内DDM值为0.0875。未能达到要求调SBO功率。过窄：增大SBO衰减量（调发射机SBO功率），减少SBO功率。过宽：减少SBO衰减量，增大SBO功率。 衰减量（dB值）由下式计算：dB=20lg（0.72°/W原）注：W原为原下滑宽度,单位度。 定相如果宽度大，调整SBO功率作用不大时，主要是因为CSB/SBO定相不准确引起的。必要时可以申请补做CSB/SBO定相，（定相的方式是在SBO通道串接90度线 ）、下滑道结构类 正确（0.035DDM）1区30A(覆盖区边缘至A点)2区30A(A

42、点至B点)3区30A(B点至C点)下滑结构不合格时，微调SBO边带相位、入口高度 HYD= tg()D：内撤距离H：入口高度Y：跑道反射面值：下滑角正常值:15+3米 在下滑角正确时，它一般取决于下滑台距跑道入口的后撤距离及反射区纵向坡度。 入口高度检查是在距离跑道入口1830300米处的一段下滑道延伸与跑道入口垂直面相交一点与跑道面的高度下滑台窄告警、宽告警类标准：2（0.12±0.0375）=3 °,则2(0.36°±0.1125°)=(0.495° 0.945°)改变主用发射机SBO输出衰减器的dB值如下: dB=20

43、lg（W告警/W正常）W告警：窄宽告警门限角度,W正常：本发射机实际校验得出的宽度(0.72度)飞行方法:沿±75A进近,高度2000FT,6NM下滑角下限告警类：告警门限：2.775°=0.075飞行方法：沿0A进近，高度19003000FT6NM地面调整：（1）调整发射机“调制平衡”（增加90Hz调 制度，使下滑角下降至告警门限）。（2）记录记录整机DDM，近场DDM监控值。恢复标准下滑角。 下滑余隙及覆盖 余隙：飞行方法：校验飞机沿中心延长线平飞，高度1066FT100.7A，检查余隙最小值。覆盖：0.30.45处190A飞行方法：在航线中心线航道左右各度平飞。高度：

44、2000FT10NM类：在1.750.45即5.25°1.35°内覆盖距离至少达10NM。复测：合格后参照监控结果校另一部机，双机合格后，飞机按正常下滑道着陆，完毕。 地面调整：测场型，调整监控器等，做好各项记录。 航向校飞调制度及平衡标准值：40%容差：90Hz、150Hz调制度为20%±2%飞行方法：沿跑道中心延长线平飞，H=1500FT，D=104NM地面调整：SBO接假负载，只发CSB信号，如有需要，调整发射机“调制度”。航道校直和结构飞行方法：沿0A下滑道进近，H=2000FT，D6NM。a.  航道校直：是指在跑道入口处航道线偏离跑

45、道中心线的准确性。类容差：0°±10.5米类容差：0°±7.5米地面调整：在M90=M150时，即调制平衡时，要求修剪电缆.a.   航道结构即航道线的弯曲度，应小于下面数值：类 1区（覆盖区边缘到A点）：30A 2区（A点至B点）：30A线性下降至15A 3区（B点至C点）：15A航道结构若不合要求要调整SBO的相位4Z1，或排除保护区内的障碍物（反射物），或检查天线系统的性能。 航道宽度及对称性SYM%飞行方法：按±15A下滑或飞四方块，H=2000FT，D=6NM定义：在水平面内，由DDM为0.155轨迹线所

46、限制的扇区宽度角。地面调整：调整发射机SBO边带幅度SBO功率 WSBO功率 WSYM%指对称性，标准值为50%容限（40%60%） 宽度计算公式105=2arctg L1+L2：航道宽度L1：跑道长度L2：航向天线至跑道终端距     窄、宽告警，容限：±17%（位移灵敏度）a、窄宽度告警飞行方法：与校宽度相同标准：正常宽度减少17% WW窄= = 0.854W (1+17%)0.3#： W=3.14° W窄= 2.68°21#： W=3.28° W窄=2.8°b、宽度告警飞行方法：与校宽度相同标准：正

47、常宽度增加17% WW窄= =1.204W (117%) 例: 03# W=3.14° W宽=3.78° 21# W=3.28° W宽=3.95°      校直告警： 入口处航道线偏离中心线的告警门限。标准差：±15A或±10.5米（类） ±10A或±7.5米（类）校验方法：飞机停在跑道入口处调整：1、调调制平衡使机上接收机从0A增加到15A，记下旋钮位置和监控器航道DDM值。 2、反方向调整从15A0A，    余隙/高角飞行方式： 沿中心线

48、两侧各35°H=2000FJ、H=5400FJ，D=6NM a、  1区（35°10°）150A 2区（10°175A点）175A 3区（-175A点-10°）175A（绝对值） 4区（-10°-35°）150A（绝对值） 高角：150A最小值.b、 覆盖要求：航道：±10° 25NM 航道：10°35° 17NM 航道：大于±35° 10NM飞行方式：沿中心线两侧各35°、10°H=2000FT、D=1017NM 1825NM调整：调CSB、SBO功率 地面调整测场型调监控器， 做记录。附件：设备性能类别的运用目标：I类：跑道能见度不小于2600FT（800米），200FT（60米）决断高度。II类：跑道能见度不小于400米，30米决断高度。IIIA类：能见度不小于200米，无决断高度。IIIB类：无决断高度，无需目视，一直到跑道面，在跑道面上目