仪表着陆系统原理

1、导航的概念：所谓导航就是将飞行器或舰船导航的概念：所谓导航就是将飞行器或舰船从一地引导到另一地的控制过程。从一地引导到另一地的控制过程。 导航分为无线电导航、惯性导航、天文导航、导航分为无线电导航、惯性导航、天文导航、多普勒和仪表导航等，方法上来看主要是测多普勒和仪表导航等，方法上来看主要是测角和测距。角和测距。 ILS (Instrument Landing System)ILS (Instrument Landing System)仪表着陆仪表着陆系统是国际范围内被广泛运用于航空器进近系统是国际范围内被广泛运用于航空器进近和着陆的一种辅助导航设备。这个系统主要和着陆的一种辅助导航设备。这个

2、系统主要由航向台、下滑台和一系列的指点标构成。由航向台、下滑台和一系列的指点标构成。指点标有指点标有Outer marker, Middle markerOuter marker, Middle marker在一在一些特殊情况下也包含些特殊情况下也包含Inner markerInner marker。 仪表着陆系统的作用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，下滑道信息和供着陆引导信息，包括航向道信息，下滑道信息和距离信息。距离信息。 航向道信息，对准跑道中心线航向道信息，对准跑道中心线 下滑道信息

3、，沿下滑道信息，沿 3 度角下降度角下降 距离信息，告知到跑道入口的距离距离信息，告知到跑道入口的距离仪表着陆系统工作的基本原理仪表着陆系统工作的基本原理 航向台和下滑台的基本工作原理是对航向台和下滑台的基本工作原理是对90Hz90Hz和和150Hz150Hz调制信号的调制信号的DDMDDM（调制度差）值进行测量。（调制度差）值进行测量。机载设备通过接收这些调制信号来检测正确的进机载设备通过接收这些调制信号来检测正确的进近航道和下滑道。近航道和下滑道。DDMDDM基本原理图如下：基本原理图如下：GSLOCDDM=090Hz90Hz150Hz150HzRunway Runway threshol

4、dFigure1-1.DDM principleFor opposite direction (optional)+DME antenna (optional)2=Half course widthIM is not shown =FFM-Antenna (optional)OMMMFFMGS-antennaGS-shelter+DME (optional)2Control and monitoring of all ILS subsystems from the tower RCMSMODEM7200米1050米Runway thresholdTouchdownCa.250米LOC-ante

5、nnaLOC-shelter FFMDCa.150米RunwayFigure1-2.Arrangement of ILS subsystemsRWY centre Line Approach path 示意图示意图对于对于类设备，能够提供的引导信息最低为类设备，能够提供的引导信息最低为3030米，米， 类的最低能力为类的最低能力为1515米，对于米，对于类设备最低为跑道面类设备最低为跑道面上上注意：所说的最低，是设备能够达到的最低高度，按注意：所说的最低，是设备能够达到的最低高度，按照我们的话讲，是最大能力。照我们的话讲，是最大能力。航空器在跑道中心线右侧航空器在跑道中心线右侧航空器在跑道中心

6、线左侧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航空器在跑道中心线和下滑道上航向信标航向信标航向信标台航向信标台下滑信标台下滑信标台航空器在下滑道下方航空器在下滑道下方航空器在下滑道上航空器在下滑道上航空器在下滑道上方航空器在下滑道上方下滑信标台下滑信标台航向信标台航向信标台下滑信标下滑信标 CSB1509090+15090+150 波形图波形图CSB 射频信号射频信号CSB 信号频谱信号频谱 SBO90150 波形图波形图SBO 射频信号射频信号SBO 信号频谱信号频谱1509090150M150Hz M90HzM150Hz M90HzM150Hz m90HzDDM=0m150Hz=

7、m90HzDDM=-15.5%m90Hzm150HzThreshold 航向天线107m107mDDM18%DDM18%DDM15.5%DDM15.5%3510Off Course Clearance射频振荡射频振荡90/150产生产生调制调制/ /放大放大射频分配射频分配SBO航航向向天天线线阵阵9015090-150108112兆赫兆赫CSBACB基准数据点基准数据点30A5A15A航道结构示意图航道结构示意图实际航向道线实际航向道线跑道中心延长线跑道中心延长线类容限类容限航向信标性能要求仪表着陆系统的航向天线阵仪表着陆系统的航向天线阵 下滑产生的射频信号频率范围为下滑产生的射频信号频率范

8、围为328MHz328MHz到到336MHz336MHz，频率间隔为频率间隔为150KHz150KHz，有，有4040个可用频率点。个可用频率点。 在在8 8扇区范围内覆盖达到扇区范围内覆盖达到1010海里海里 下滑产生的射频信号经下滑产生的射频信号经90Hz90Hz和和150Hz150Hz调制信号调调制信号调幅后产生一个非常重要的参数幅后产生一个非常重要的参数DDMDDM值。值。 飞机是通过飞机是通过DDMDDM值来确定下滑道的。下滑道上方值来确定下滑道的。下滑道上方90Hz90Hz占优占优DDMDDM值为负值，下方值为负值，下方150Hz150Hz占优占优DDMDDM值为值为正值。正值。

9、DDMDDM值在值在0.240.24扇区内是线性变化的。扇区内是线性变化的。为下滑为下滑角，角， =3=3以单频为例，以单频为例，GS characteristic values GS characteristic values 原理图原理图如下如下A1A2DDM -17.5%m90Hzm150HzDDM +17.5%m150Hzm90HzDDM 0m90Hz=m150Hz15米actual DDM=O curveDRunwaythresholdGS 1F-antenna Figure1-4 GS characteristic values关于下滑角的一些说明关于下滑角的一些说明一般取3理论：

10、2.643.36内认为是线性变化的国际规定：2.7753.225内实际中：2.96 3.04内飞行校验中：2.993.02内下滑信标的波瓣零基准下滑信标零基准下滑信标捕获效应下滑信标捕获效应下滑信标余隙余隙航道航道射频振荡射频振荡90/150产生产生调制调制/ /放大放大射频分配射频分配CSBSBO9015090-150328335兆赫兆赫下天线下天线上天线上天线中天线中天线扑获效应下滑信标天线阵扑获效应下滑信标天线阵ACB基准数据点基准数据点30A20A下滑道结构示意图下滑道结构示意图3 度下滑道线度下滑道线实际下滑道线实际下滑道线类容限类容限类容限类容限下滑信标的天线系统和机柜下滑信标的天