航空科普:仪表着陆系统(ILS)——飞机安全降落的“隐形引导员”

(通讯员:解铁尔)在现代航空中,安全着陆是飞行过程中至关重要的一环,尤其是在低能见度条件下(如大雾、雨雪或夜间),飞行员如何精准地对准跑道并平稳降落呢?这离不开一种被称为“仪表着陆系统”(Instrument Landing System,简称 ILS)的高科技设备。今天,我们就来揭开ILS的神秘面纱,看看它是如何帮助飞机安全降落的。

一、什么是仪表着陆系统(ILS)?

仪表着陆系统(ILS)是一种国际标准的飞机精密进近和着陆引导系统。它通过无线电信号为飞机提供精确的水平方位和垂直角度指引,帮助飞行员在低能见度条件下安全着陆。ILS 系统由三个核心部分组成:

(一)航向信标(LOC):提供飞机相对于跑道中心线的水平方位指引。

(二)下滑信标(GP):提供飞机相对于理想下滑路径的垂直角度指引。

(三)指点信标(MB):为飞机提供距离跑道入口特定位置的参考信息。

这三个部分协同工作,为飞机建立一条虚拟的降落路径,飞行员根据这些信号调整飞行姿态,确保飞机沿正确轨迹飞向跑道并平稳下降。

  • ILS 系统如何工作?

(一)航向信标(LOC):水平方位的“指南针”。

航向信标负责引导飞机对准跑道的中心线。它通过地面发射的两束无线电信号(分别调制为 90Hz 和 150Hz)形成一条虚拟路径。飞机上的接收设备通过比较这两种信号的调制深度差异,判断飞机是偏左还是偏右。如果飞机偏离中心线,驾驶舱内的水平指示器会显示偏差,提示飞行员进行调整。航向信标的天线通常安装在跑道的末端,使用频率范围为 108.10MHz至111.95MHz,共有40个频道。为了保证信号的稳定性和准确性,航向信标的天线周围需要设立保护区,避免障碍物或地形影响信号传播。

(二)下滑信标(GP):垂直角度的“引路人”

下滑信标负责引导飞机沿正确的下滑角度下降。它同样通过两束无线电信号(90Hz 和 150Hz)工作,飞机上的接收机通过比较这两种信号的调制深度差异,确定飞机是否偏离理想下滑道。理想的下滑道通常具有3°的固定坡度,飞机需要沿着这条虚拟路径平稳下降。下滑信标的频率范围为 328.6MHz 至 335.4MHz,与航向信标的频率一一对应。下滑信标的场地选择非常严格,必须保证地面平坦、无障碍物,以确保信号不受干扰。

(三)指点信标(MB):距离跑道的“里程碑”

指点信标为飞机提供距离跑道入口的参考信息。它们通常布置在跑道延长线上,由近及远分别为内指点信标、中指点信标和外指点信标。每个指点信标垂直向上发射扇形波束,信号频率为 75MHz,并调制为摩尔斯电码。当飞机飞过指点信标上空时,飞行员会听到特定的提示音,从而知道飞机距离跑道的具体位置。例如,外指点信标通常位于跑道入口约 7.2 公里处,中指点信标约 1 公里处,内指点信标则更近。

(四)ILS 系统的重要性

ILS 系统是现代航空中不可或缺的一部分,尤其在恶劣天气条件下,它能够显著提高飞行的安全性和效率。通过提供精确的水平方位和垂直角度指引,ILS 系统帮助飞行员在低能见度条件下实现“盲降”,确保飞机安全着陆。

此外,ILS 系统的信号覆盖范围和精度受到严格的环境要求。例如,航向信标和下滑信标的天线周围必须设立保护区,避免障碍物或地形影响信号传播。这些严格的要求确保了 ILS 系统的可靠性和稳定性。

通过这篇科普,希望大家对仪表着陆系统(ILS)有了更深入的了解。正是这些隐藏在机场跑道周围的“隐形引导员”,默默守护着每一次飞行的安全起降。下次乘坐飞机时,不妨想象一下 ILS 系统是如何为你的航班保驾护航的!

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