Как работает ILS (система посадки по приборам)?

ILS работает с использованием двух компонентов: курсового маяка и глиссады. Частоты курсового радиомаяка находятся в диапазоне 108,1–111,95 МГц, а глиссада — в диапазоне 329,15–335,0 МГц. Эти частоты являются несущими волнами, на которых происходит упомянутая вами модуляция. Пилота интересует только частота курсового маяка, поскольку навигационному оборудованию известна парная частота глиссады для любой заданной частоты курсового маяка.

Оборудование для передачи сигналов довольно хорошо описано в вашем вопросе. Антенна локализатора передает два лепестка по длине взлетно-посадочной полосы на несколько миль (обычно 18 морских миль, но некоторые аэропорты, такие как LAX, имеют гораздо большее рабочее расстояние). Антенна глиссады располагается вокруг маркеров зоны приземления на высоте 1000 футов на взлетно-посадочной полосе, немного смещенной от взлетно-посадочной полосы. Он передает свои собственные два лепестка, центрированные вокруг наклона 3 градуса (это может варьироваться в зависимости от установки). Глиссада обычно используется примерно в 10 морских милях от взлетно-посадочной полосы, но обычно не используется так далеко.

Оборудование самолета, ответственное за использование этого сигнала, состоит из нескольких частей: антенны, радио и навигационного прибора.

Сигнал курсового радиомаяка принимается антенной, используемой для обычных навигационных сигналов (VOR), и будет дополнительная антенна для сигнала глиссады. Эти сигналы сначала поступают на навигационное радио, которое пилот использует для выбора частоты локализатора (или частоты VOR). Если выбрана частота курсового радиомаяка, радио также будет прослушивать определенную частоту глиссады.

Затем данные с радиостанции отправляются на любой инструмент, на котором вы отображаете данные.

Наиболее примитивным прибором является головка ВОР с глиссадным игольчатым навигационным прибором.

Шагом вперед является HSI, который немного более интуитивно понятен в полете и имеет лучшие возможности для обработки обратного курса курсового радиомаяка.

На верхнем конце у вас есть электронные первичные полетные дисплеи, которые отображают данные на ЭЛТ или ЖК-экране.

Основой всего этого являются следующие две стрелки, которые показывают пилоту. Один движется из стороны в сторону и отслеживает курсовой радиомаяк, а другой движется вверх и вниз и отслеживает глиссаду. Если оба они находятся по центру, вы находитесь в середине обоих лучей и на курсе. Положение стрелки определяется тем, какой лепесток передатчика принимает сильнее, чем другой. Когда оба лепестка будут получены одинаково, стрелка окажется в центре.

На ваш последний вопрос пилот контролирует самолет на протяжении всего захода на посадку. ILS не берет на себя управление самолетом. Автопилот может быть подчинен либо только курсовому радиомаяку, либо и курсовому радиомаяку, и глиссаде, либо пилот может вручную выполнять заход на посадку. Однако в обоих случаях пилот управляет, а не ILS.

ILS можно использовать на расстоянии не менее 10 миль от антенн. Во многих аэропортах вы будете отслеживать часть сигнала локализатора намного дальше, чем это. Обычно вы перестанете использовать ILS на высоте 200 футов над землей, хотя существуют специальные заходы на посадку по ILS с меньшими минимальными высотами, которые требуют специального оборудования и обучения. Однако большинство заходов на посадку по ILS требуют от пилота наблюдения за определенными визуальными сигналами перед снижением ниже 200 футов над уровнем земли.

Чтобы добавить немного больше деталей о стороне приемника и о том, как он используется;

Сигналы локализатора и глиссады передаются на разных частотах («несущая» частота), и они отфильтровываются, оставляя смесь 90 Гц и 150 Гц для каждого из них. Затем 90 и 150 отфильтровываются отдельно.

Если у вас больше 90 Гц, чем 150 Гц, вы слишком далеко от курсового маяка или слишком высоко на глиссаде. Индикатор навигации — это просто отображение соотношения между 90 Гц и 150 Гц. Соотношение 50% означает в самый раз!

На ваш вопрос «как долго?», обычная процедура (она может отличаться для конкретного поля или подхода) состоит в том, чтобы лететь к центральной линии курсового радиомаяка и ниже глиссады под углом около 30 градусов, чтобы перехватить локализатор на расстоянии около 10 миль.

УВД направит самолет в эту точку (например, Speedbird 93, descend and maintain 1500 feet, turn left heading 300 degrees. Cleared ILS approach 27L report established). Автопилот обычно находится в режиме захода на посадку, что означает, что он захватит курсовой радиомаяк и, в свою очередь, глиссаду, и будет следовать за ILS вниз.

Когда курсовой радиомаяк будет захвачен, автопилот повернет самолет на центральную линию, и пилот доложит обратно в УВД.

Это нормальная процедура захвата курсового маяка на высоте ниже глиссады в точке захвата, так что вы захватываете глиссаду снизу. Это для безопасности. Если вы захватили глиссаду сверху, то самолет вполне может снизиться по глиссаде, а затем выровняться для повторного захвата. Спускаться ниже глиссады со скоростью, которая вполне может составлять сотни футов в минуту, нехорошо.

Наконец, большинство процедур требуют стабилизированного захода на посадку (правильная конфигурация, соблюдение ILS, правильная скорость, заполненные контрольные списки, отсутствие больших отклонений от курса, настройки высоты или мощности) к 1000 футам или уходу на второй круг. Многие пилоты, в зависимости от процедур и условий своих авиакомпаний, отключают автопилот на последних 1000 футов, иногда для того, чтобы потренировать первого пилота. Некоторым самолетам разрешена полная посадка (автоматическая посадка), но это также будет зависеть от операций компании, валюты экипажа и местных процедур.

[РЕДАКТИРОВАТЬ] Я намеренно пропустил гармоники. Я думал, что у меня только одна страница;)