儀表著陸系統

儀表著陸系統(Instrument Landing System, ILS) 又譯為儀器降落系統，盲降系統，是套用最為廣泛的飛機精密進近和著陸引導系統。它的作用是由地面發射的兩束無線電信號實現航向道和下滑道指引，建立一條由跑道指向空中的虛擬路徑，飛機通過機載接收設備，確定自身與該路徑的相對位置，使飛機沿正確方向飛向跑道並且平穩下降高度，最終實現安全著陸。

盲降是儀表著陸系統ILS的俗稱。因為儀表著陸系統能在低天氣標準或飛行員看不到任何目視參考的天氣下引導飛機進近著陸，所以人們就把儀表著陸系統稱為盲降，即飛行員在肉眼無法看清機場跑道的情況下操控航班降落。

基本介紹

• 中文名：儀表著陸系統
• 外文名：Instrument Landing System, ILS
• 別名：盲降系統
• 技術標準：ICAO，國際民用航空組織
• 用途：精密進近、著陸引導
• 分類：方向、距離、目視導引

簡介

儀表著陸系統是飛機進近和著陸引導的國際標準系統，它是二戰後於1947年由國際民航組織ICAO確認的國際標準著陸設備。全世界的儀表著陸系統都採用ICAO（國際民用航空組織，國際民航組織，International Civil Aviation Organization）的技術性能要求，因此任何配備盲降的飛機在全世界任何裝有盲降設備的機場都能得到統一的技術服務。

“盲降”一詞即使對經常坐飛機的人來說也有些陌生，它是普通旅客接觸不到的航空專有名詞，並非字面意思“閉著眼睛降”或“盲目降落”。盲降是儀表著陸系統ILS的俗稱，在低能見度天氣時，地面導航台與機載設施建立相關後，系統可由自動駕駛儀完成對準跑道及後續著陸等行為。有別於天氣正常時的“目視進場”，此方式依靠儀表著陸系統引導飛機進近著陸，可理解為“不依賴眼睛”即稱“盲降”。

標準儀表著陸系統布置圖

儀表著陸系統通常由一個甚高頻（VHF）航向信標台、一個特高頻（UHF）下滑信標台和幾個甚高頻（VHF）指點標組成。航向信標台給出與跑道中心線對準的航向面，下滑信標給出仰角2.5°-3.5°的下滑面，這兩個面的交線即是儀表著陸系統給出的飛機進近著陸的準確路線。指點標沿進近路線提供鍵控校準點即距離跑道入口一定距離處的高度校驗，以及距離入口的距離。飛機從建立盲降到最後著陸階段，若飛機低於盲降提供的下滑線，盲降系統就會發出告警。

發展歷程

儀表著陸系統是國際民航的標準著陸引導設備，主要作用是給進近和著陸的飛機提供對準跑道中心延長線航道(方位)、下滑道(仰角)和距離信息。儀表著陸系統通常包括航向信標、下滑信標(英文縮寫GP)、指點標或測距儀(英文縮寫DME)。根據國際民航組織規定，分為I類、Ⅱ類和Ⅲ類運行。

1958年，民航局科學研究所參照蘇聯制式，開始研製《安全58型》航向和下滑設備，這是中國民航儀表著陸系統發展的開端。1964年，為適應國際航班通航上海，1套按國際民航組織的標準改制的《安全58—1型》設備安裝在上海虹橋機場，為巴基斯坦航空公司開通喀拉蚩一上海國際航班提供服務。

在三叉戟、波音707、伊爾62等客機投入使用後，1975年民航總局從英國PLESSEY公司引進了7套STAN37/38型儀表著陸系統．分別安裝在北京、上海、廣州、杭州、烏魯木齊。隨著改革開放及民航安全保障的需求，從1981年起，民航開始引進美國WILCOX公司的MARK II型設備，先後安裝在瀋陽、成都、長沙、西安、廈門、青島等20多個機場，使這些機場的導航保障能力有較大提高。福州義序機場由於受周圍環境影響，無法在機場內正常安裝儀表著陸系統，1989年民航局航行司決定參照香港啟德機場模式採用儀表引導系統(英文縮寫IGS)，配置德國SEL公司生產的$4000型儀表著陸系統設備，於1991年投產使用。

在引進設備的同時，民航通信導航修造廠開始研製生產儀表著陸系統設備，先後安裝在呼和浩特、湛江、哈爾濱等機場。

1990年，民航總局啟動日元貸款項目，開始在國內部分機場新建或更新ILS；1992年，挪威NORMARC公司的3500系列設備在該項目中中標；1993年至1997年，先後完成上海、南昌、杭州等機場共26套儀表著陸系統的建設或更新。與此同時，國內開始大規模的機場建設項目．其中儀表著陸系統設備，除少量引進其他型號設備外，大部分採用挪威NORMARC公司的3500系列設備?至1997年年底，國內絕大部分有航班飛行的機場，都配置單向或雙向儀表著陸系統。

20世紀90年代中後期，隨著計算機技術的發展，儀表著陸系統設備也開始向由微電腦控制的設備升級。1997年開始，隨著新建和擴建機場的配置需求和部分設備更新換代，大連、福州、南京、廈門等機場先後引進挪威NORMARC公司生產的7000系列新一代設備。在隨後的10年間，中國民航的儀表著陸系統設備基本採用這兩個公司的產品。

隨著民航飛行量的迅速增長，20世紀90年代初，國內大型骨幹機場開始建設Ⅱ類儀表著陸系統，以提高機場運行正常率。民航總局空管局成立後，加強對儀表著陸系統設備運行保障力度，提高設備運行等級的建設。1995年8月29日，在相關配套的機場設施完成Ⅱ類運行的條件後，批准北京首都國際機場達到Ⅱ類標準的36R跑道啟用Ⅱ類運行。同年，民航總局空管局組織召開了Ⅱ類運行研討會，對Ⅱ類運行進行深入的探討，並做出具體的規範。2001年7月，批准上海浦東國際機場達到Ⅱ類運行標準的17號和35號跑道開放Ⅱ類儀表著陸系統。2003年11月，批准成都雙流機場達到Ⅱ類標準的02號跑道開放II類儀表著陸系統。2004年9月，批准西安鹹陽機場達到Ⅱ類標準的23號跑道開放Ⅱ類儀表著陸系統。2004年8月，民航總局空管局正式批覆，對已達到Ⅲ類設備標準的上海浦東機場17號跑道開放ⅢA類使用。這是中國民航第一套達到ⅢA類設備標準的儀表著陸系統，這也是中國民航導航保障能力提升的重要標誌。2007年10月，北京首都機場第三跑道儀表著陸系統達到Ⅲ類設備運行標準正式開放使用。

針對不同機場的特殊環境條件，民航總局空管局組織專門調研，不斷提高對相關機場儀表進近和著陸的保障能力。2005年12月12日，民航總局空管局成立應答著陸系統(英文縮寫TLS)專題研究小組。2006年8月10日，民航總局空管局組織在四川廣漢進行應答著陸系統的現場安裝、飛行校驗和演示工作，飛行校驗中心派出飛機執行此次任務。2006年10月15至16日，民航總局空管局組織在廣漢機場進行第二階段應答著陸系統演示驗證工作。

為推動新技術套用，解決常規儀表著陸系統下滑天線、高原套用中受地形影響較大的問題，2006年12月6日民航總局空管局成立END—FIRE天線專題研究小組，並於2006年12月至2007年8月陸續開展針對END—FIRE天線的安裝、調試、飛行校驗等工作。2007年9月12日，民航總局正式批准九寨機場使用END—FIRE天線的02號跑道下滑信標開放使用，在利用儀表著陸系統新型天線解決山區機場下滑場地受限問題方面提供有價值的嘗試。

民航總局空管局成立以來，相繼批准建成廣州新白雲機場、北京首都機場3跑道等60多套儀表著陸系統。截至2007年年底，全國民航共有儀表著陸系統設備193套。民航機場屬地化管理後，絕大部分機場導航設備歸口地方機場管理；仍由民航空管系統管理的儀表著陸系統設備總計39套，其中華北空管局8套，東北空管局2套，華東空管局14套，中南空管局9套，西南空管局2套，西北空管局2套，新疆空管局2套。

功能

儀表著陸系統能在氣象條件惡劣和能見度差的條件下向飛行員提供引導信息，保證飛機安全進近和著陸。ILS系統包括3個分系統：提供橫向引導的航向信標、提供垂直引導的下滑信標(glideslope)；提供距離引導的指點信標(marker beacon)。每一個分系統又由地面發射設備和機載設備所組成。

技術參數

航向信標工作頻率是108.10～111.95MHz中小數點後第1位為奇數的頻率，頻率問隔為50kHz，共有40個波道。下滑信標工作頻率為329.15～335MHz的UHF波段，頻率間隔150kHz，共有40個波道。指點信標工作頻率為75MHz(固定)。

航向信標和下滑信標的工作頻率是配對工作的，控制盒上只選擇和顯示航向信標頻率，下滑信標頻率自動配對調諧。

系統分類

一個完整的儀表著陸系統包括方向引導、距離參考和目視參考系統。

方向引導系統

航向台(Localizer, LOC/LLZ)，位於跑道進近方向的遠端，波束為角度很小的扇形，提供飛機相對與跑道的航向道(水平位置)指引；

儀表著陸系統的地面設施

下滑台(Glide Slope, GS或Glide Path,GP)，位於跑道入口端一側，通過仰角為3度左右的波束，提供飛機相對跑道入口的下滑道(垂直位置)指引；

距離參考系統

指點標，(Marker Beacon)，距離跑道從遠到近分別為外指點標(Outer Marker,OM)，中指點標(Middle Marker,MM)和內指點標(Inner Marker,IM)，提供飛機相對跑道入口的粗略的距離信息，通常表示飛機在依次飛過這些信標台時，分別到達最終進近定位點(Final Approach Fix,FAF)、I類運行的決斷高度、II類運行的決斷高度。

儀表著陸

有時測距儀(Distance Measuring Equipment, DME)會和儀表著陸系統同時安裝，使得飛機能夠得到更精確的距離信息，或者在某些場合替代指點標的作用。套用DME進行的ILS進近稱為 ILS-DME 進近。

目視參考系統

精密進近軌跡指示器(Precision Approach Path Indicator, PAPI)，提供飛行器相對正確的下滑道的位置的目視參考。

進近燈光系統(Approach Light System, ALS)，供夜間或者低能見度進近情況下提供跑道入口位置和方向的醒目的目視參考。

航空器進場

ILS進場首先是下滑到大約3000英尺，斜向接近機場。在輸入指定跑道ILS通訊信標頻率之後，開始導航。當成功捕獲到ILS信號時，自動駕駛的方嚮導航開關會自動關閉，自動進場。當飛行器對準跑道之後，開啟接近機場導航（Approach Hold），飛行器會自動下滑。

天氣標準分類

盲降的作用在天氣惡劣、能見度低的情況下顯得尤為突出。它可以在飛行員肉眼難以發現跑道或標誌時，給飛機提供一個可靠的進近著陸通道，以便讓飛行員掌握位置、方位、下降高度，從而安全著陸。根據盲降的精密度，盲降給飛機提供的進近著陸標準不一樣，因此盲降可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類標準。

Ⅰ類盲降

在前方能見度不低於800m的條件下或跑道視程不小於550米，以高的進場成功機率，能將飛機引導至60m的決斷高度（中指點標上空）。

Ⅱ類盲降

在前方能見度不低於400m的條件下或跑道視程不小於350米，以高的進場成功機率，能將飛機引導至30m的決斷高度（內指點標上空）。

Ⅲ類盲降

Ⅲa類設施的性能：沒有決斷高度限制，在跑道視距不小於200m的條件下，著陸的最後階段憑外界目視參考，引導飛機至跑道表面．因此又叫“看著著陸”(see to land)。

Ⅲb類設施的性能：沒有決斷高度限制和不依賴外界目視參考，一直到跑道表面，並在跑道視距50m的條件下，憑外界目視參考滑行，因此又叫“看著滑行”(see taxi)。

Ⅲc類設施的性能：無決斷高度限制，不依靠外界目視參考，能沿著跑道表面著陸和滑行。

雲彩到地面的高度小於60米，能見度在800米以下能實現飛機起降的，為一類盲降；當雲彩到地面的高度小於30米、能見度在400米以下能實現起降的為二類盲降；肉眼看不見任何東西，完全依靠儀器自動導航就能實現飛機起降的，為三類盲降中的最高等級。華東空管局有關負責人告訴記者，浦東機場的二類盲降系統為國內最先進的盲降系統，二類盲降啟用後，如果遇到大霧、雷雨等惡劣天氣，只要能見度在200米以上，將有可能完成正常的飛機降落。

使用範圍

中國省（區）局級及以上機場和大部分航站都已裝有盲降，新建和擴建的機場均裝有雙向盲降，其中只有北京、廣州、上海，成都，烏魯木齊機場的盲降系統達到了Ⅱ類運行標準，其餘機場都按Ⅰ類標準開放。

廈門機場早期僅主降方向05號跑道開放Ⅰ類盲降，1993年開始的機場擴建工程建設完成後，已開放雙向Ⅰ類盲降，其中主降方向05號跑道配備Ⅱ類盲降設備按Ⅰ類標準開放。

首都機場使用的是一類和二類盲降系統，但在安全保障方面與三類盲降系統沒有區別。三種盲降系統的不同之處主要是決斷高，一類盲降系統決斷高為60米，即飛行員要在離地面60米時判斷是否能建立目視參考，決定繼續進近還是拉起復飛（後同）；二類盲降系統決斷高為30米；而三類盲降系統決斷高是15米，主要適用於大霧天氣。

雙流機場於2005年正式啟用二類盲降系統，是繼首都國際機場和上海浦東機場後，第三個啟用該套系統的機場。

2016年11月烏魯木齊國際機場啟用二類盲降系統。

即使霧霾天氣，航班降落的機率也將比以往提高。中國民用航空局要求2014年1月1日起，全國旅客吞吐量排名前十的機場至首都機場的航班機長，必須具備二類盲降運行資格。盲降是在天氣惡劣、能見度低的情況下，飛行員肉眼難以發現跑道或標誌時，藉助儀表等設施完成飛機降落的技術。當航空氣象預報提供數據顯示能見度400米左右，機場運行控制中心實施二級盲降。