隨著民用航空事業的飛速發展和空中交通量的劇增，儀表著陸系統逐漸暴露出了自身存在的一些缺點和局限性，世界各已開發國家於20世紀60~70年代先後研製出幾十種新型著陸系統。1978年，ICAO確認了時間基準波束掃描技術體制的微波著陸系統作為國際標準著陸系統。
微波著陸系統與儀表著陸系統都屬於“空中導出數據”系統，基本工作原理也是由機載設備接收來自地面設備發射的引導信號，經過處理獲得飛機相對於跑道的位置信息（方位、仰角、距離等），飛行員根據飛機儀表的指示，自主地操縱飛機安全著陸。微波著陸系統由方位台、仰角台、精密測距器和機載接收機組成。方位台和仰角台向空中發射掃描信號，機載接收機收到“往” 、“返”兩次掃描信號後，通過測量兩個波束信號之間的時間間隔，得到飛機在空間的位置。
基本介紹
- 中文名：微波著陸系統
- 外文名：Microwave landing system
- 套用領域：航空航天科技
微波著陸系統的由來,工作原理,系統組成,特點,使用現狀,
微波著陸系統的由來
儀表著陸系統(Inslrumenl landing system， ILS)是目前在全世界使用的標準進近設備，早在1949年國際民航組織就己經將其標準化，歷經半個多世紀的發展，如今的ILS仍可以滿足目前及不久將來的空中交通，但是，伴隨全球航空業的高速發展，考慮替代ILS是必要的。而實際上在1972年，國際民航組織就己經公布了一種作為新的非目視進近和著陸引導系統的運行要求，這種系統基於隨著空中交通的進一步增長，需要在全天候條件下保持正常和安全。
新要求的確立實際上凸現了ILS系統的局限性，儘管其成熟性毋庸置疑，但仍有不少缺點，主要表現在：
(1)進近限制在一單一的窄航道上；
(2)信道數目有限；
(3)引導信號的質量取決於地形性質，比如受下雪的嚴重影響。
因此，在某些機場，ILS的場地選擇可能會很困難和昂貴，甚至在某些機場根本不可能安裝ILS。這個缺點在各個支線機場的建設中制約尤為明顯。
在國際民航組織新標準指引下，各國的工程技術人員都為之努力，出現了多種可替代ILS的方案，其中最具有代表性和商用價值的就是微波著陸系統(Microwave landing system, MLS)。
工作原理
MLS是一種工作於C波段(5 000~ 5 250 MHz)和Ku波段(15400~15700 MHz)按波束掃描原理工作的新型進近著陸系統。國際民航組織於1978年選定了時基掃描波束微波著陸系統作為新的標準著陸系統。這種系統能提供連續的、精確的三坐標仿位仰角、距離)信息。微波著陸系統克服了儀表著陸系統只能提供單一進場航道的缺點，具有寬闊的覆蓋範圍，使用多通道路徑使飛機可以按弧線進場，相比ILS一架一架的引導著陸，MLS極大的提高了一些繁忙機場單位時間的吞吐量。
微波著陸系統工作示意圖
微波著陸系統工作示意圖另一方面飛機在進近著陸時，會受到來自例如在機場地面移動的飛機機場建築物內的信號干擾以及機場周邊地形限制的影響，由於採用了微波信號，其對這些干擾的敏感性要比目前採用的ILS小得多，使得在不利天氣條件下，也可以保持和增加交通流量，在能見度很低的情況下也不需要飛機轉場。
系統組成
MLS同樣由地面和機載設備組成。地面設備可分為基本型和擴展型兩種。
基本型：包括正向方位台、仰角台、地空數字傳輸設備、精密測距機；
擴展型：在基本型的基礎上增加拉平台、反向方位台、360度全方位台。
微波著陸系統的地面設施有以下幾種:
1.方位引導裝置。它設定在跑道中心線的延長線上，它的作用是給進場飛機發射方位角信息，相當於儀表著陸系統的著陸無線電信標。另外，該設備還發射顯示地面設備等方面的基本數據。
2.高低引導裝置。它設定在跑道的橫線上，它給進場飛機發射高低角度的信息，相當於儀表著陸系統的滑翔道指示設備。
3.閃光信號引導裝置。它和高低引導裝置一樣，設定在跑道的橫線上，給進場飛機發射高低角度的信息，尤其對曲線進場的飛機能夠給予精確的引導。該裝置在儀表著陸系統中沒有相當的設備。就目前的情況，該裝置的需要程度不是非常重要。
4.後方方位引導裝置。它設在跑道進入一邊，也就是方位引導裝置的對面，它給於重新進場的飛機發射方位角信息。
5.精密測距裝置。它設定在方位引導裝置的橫線上，它給進場飛機和著陸後的飛機發射距離信息，它比現行使用的L波段測距器的測距精度高。
機載設備包括機載微波著陸系統接收機和測距詢問器。
特點
MLS適用於民航和軍用航空的各類機場和各型飛機，可用於全天候、全自動著陸。其特點：
(1)系統精度高，能滿足全天候工作要求；
(2)系統有寬闊的工作覆蓋區，允許飛機任意選擇機場航道，適用於常規起落、短距起落、垂直起落的各型飛機；
(3)系統容量大，能滿足空中交通量增加的要求；
(4)採用微波頻段，設備體積小，對場地條件要求低；
(5)系統抑制多徑干擾的能力強
使用現狀
目前，由於各國在半個世紀的ILS使用中己投入大量的設備成本，短期的全部升級不太現實，如今主要在歐洲和北美的大型樞紐機場運用了MLS系統，並保持了對ILS的兼容，另外在軍事用途上的優勢明顯，國內己在軍用上開始了實驗使用。由於MLS的升級同樣需要航空器改裝支持，因此將是一個龐大的系統工程。但是隨著國內航空產業高速發展，空域資源矛盾日益突出，相信不久的將來能看到新的國際標準MLS逐步替代ILS。
