儀器降落系統

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儀器降落系統


題外話
所謂 ILS 是利用電波在空中建立一條航道 (三度空間中的一條直線), 在降落時, 只要飛機
沿著這條航道飛, 就可以到達跑道頭完成落地. 由於電波可以穿過雲雨煙霧, 因此可以幫助
飛行員在惡劣天氣狀況下降落飛機,
實際上 ILS 可分成兩套系統 : Localizer (簡稱 LOC) 負責飛機橫向方面的導引, 讓飛機可
以對準跑道. 而 Glide Slope (簡稱 G/S) 則負責飛機垂直方向的導引, 讓飛機沿著一定的
下滑角度, 在跑道頭著陸.
不過 ILS 的地面裝備所費不貲, 因此通常只裝在常用的跑道方向. 當機場宣佈改變跑道方
向, 飛機必須從另一端降落時, 就無法使用到 ILS 的完整功能了. 因為原本 G/S 在跑道頭
所設定的著陸點, 現在變成在跑道尾了, 因此無法提供 G/S 的功能. 而 LOC 只是負責讓飛
機對準跑道中心線, 因此只要將電波向後發射, 還是可以提供 LOC 的功能, 但是此時訊號作
了 180 度的轉變, 原本偏左的訊號, 變成了偏右的訊號. 在這種情況下, 飛行員必須將 ILS
設定為 Back Course (背向降落)模式, LOC 部份才能正常運作


ILS 原理
ILS 其實可以分成 LOC 與 G/S 兩部份來說明 :
LOC : 工作頻率在 108.10 MHz - 111.95 MHz 之間 (此頻率包含在 VOR 範圍中). LOC 會以
跑道中心線為準, 向左右兩邊發射 90 Hz, 與 150 Hz 兩種訊號, 當飛機飛在中心線左邊時,
90 Hz 的訊號會大於 150 Hz, 反之飛在中心線右邊時, 150 Hz 的訊號會比較強. 機上的系
統就可以藉此顯示出飛機的左右偏差了.
G/S : 其工作原理與 LOC 類似, 以 2- 3 度的角度, 朝上下方向發射 90 Hz, 150 Hz 兩種
訊號. 當飛機飛行在滑降角之上時, 90 Hz 的訊號會大於 150 Hz, 反之飛在滑降角之下時,
150 Hz 訊號會比較強. G/S 的工作頻率在 329.15 MHz - 335.0 MHz 之間, 不過其頻道已與
LOC 頻道搭配, 飛行員所設定的 ILS 工作頻率都是以 LOC 為準, 一但選定 LOC 頻率, G/S
的工作頻率也跟著確定.
系統運作
747-400 上共有三套 ILS, 分為左中右三系, 除了顯示飛行的誤差外, 還可以與自動駕駛
(Autopilot)配合, 執行自動降落. 雖然有三套系統, 不過運作上確是一體的. 設計三套系統
最主要的原因, 是著眼在自動降落時, 若有一套系統不正常, 可以利用 "少數服從多數" 的
原則, 剔除故障的系統, 繼續執行自動降落. 若只剩兩個系統, 而又其中一個有問題, 飛機
就沒辦法判定誰是誰非, 只得放棄自動降落, 改為手動駕駛.
每套 ILS ( 包括 LOC 及 G/S) 都有各自的天線, 而且每套各有兩組天線, 因此 ILS 的天線
介紹起來還挺複雜的. 以下分 LOC 與 G/S 介紹
LOC :
LOC 的天線藏在機鼻的雷達罩內, 所以平常看不到. 此天線接收的訊號只有在自動降落時會
用到.
在其它情況下, LOC 的訊號是由 VOR 天線接收 (別忘了, LOC 的頻率包含在 VOR 範圍中)