仪表着陆系统的发展应用

仪表着陆系统的发展应用

民航西南空管局管制中心四川成都610202

摘要

仪表着陆系统是安全起飞和着陆地面的一个保障,也是目前航空系统里最早的也是最稳定成熟的一个系统了。我国仪表着陆系统主要属于一类。我们在此主要介绍仪表着陆系统的一些基础功能,作用以及它的操作方法等等。然后再结合低能见度对仪表着陆系统产生的影响,以及它在低能见度比较接近的范围内,使得出现一些缺陷和不足的问题。再通过出现的问题做相应的处理和解决方案。这个对了解和分析仪表着陆系统的发展和未来是相当有重要意义的。

关键词:ILS;低能见度;发展;PBN

1、着陆系统

1.1LIS仪表着陆系统

仪表着陆系统是通过两部分组成的,一种是地面设施,一种是机械接收器。地面设备分为三个小部分:1指向平台2引导平台3滑动平台。机械接收器也同样分为三部分:1航向接收机2指向接收机3滑动接收机。航向主要是给飞机提供跑道中心的垂直平面位置。滑动台主要是给飞机提供与跑道平面垂直成固定角度相交叉的斜度平面。指向信息标主要是给飞机提供距离之间的检查点,使得两个相交平面所需要的下行航线。在整个飞行过程中,在飞机驾驶舱里驾驶员的前面仪表盘上会显示出正确的飞行航线以及飞机下滑时如果偏离的指示信号。这些是为飞行员提供正确的飞行轨迹做参考数据进行飞行时的校对。当飞机飞行指向信标站的时候,就会向飞行员发出指定的信息,这样就能识别当时的飞行距离。根据这些仪表指令,飞行员空域根据仪表上的准确信息来进行对飞机的控制和运行,飞行员也空域自动发送这些准确数据给飞机的自动驾驶系统使得飞机可以自动进场。机械接收机的目的是为了接收和控制地面上信标的信号和数据。然后再根据这些收集起来的信号数据信息通过系统分析做出相对应的正确指令,从而知道飞机安全着陆的。

1.2雷达着陆系统

雷达着陆系统也叫做地面控制系统。在某种意义上说,gca系统其实上就是一种对于地面控制的精准的导航雷达系统,它可以很精确的监测到飞机的准确方向和位置。它不需要机载接收器和显示仪器。它只需要语音无线电将地面飞行员的输入密码传递给飞行员,飞行员根据密码控制飞机的引入和着陆。民用gca系统在1946年左右出现。

1.3微波着陆系统

微波着陆系统和仪表着陆系统都是属于气源数据系统的一种。它们的工作原理就是在机械设施接收器上接收地面设备发射出来的信息数据信号。处理后的飞机相对于跑道的位置信息,比如方位角、仰角、距离等。飞行员空域依照仪表上的正确指示,独立的完成让飞机安全着陆的过程。微波着陆系统是由四个部分组成的:方位角、仰角、精密测距仪和机载接收机组成。与仪表着陆系统相比,微波着陆系统具有精度高、能满足全天候工作要求等诸多优点;允许飞机随意选择机场航线,适用于各种起降方式的各类飞机;该系统容量大,能够满足日益增加的空中交通要求。该系统要求的设备体积小,现场要求低;系统具有比较强的干扰能力。

1.4GPS星基着陆系统

GPS着陆系统是比较完善的,它由大大小小的24颗卫星组合而成,覆盖了全球百分之九十八的工作信息量。而且这个系统能够实现高精确度的运行,能全天二十四小时的进行监管和无线电的导航。卫星定位系统的主要原理是根据数据进行测距。通过测量卫星信号在四个已知位置的传播延迟,确定卫星与用户之间的距离,然后根据四个测量距离计算出用户的三维坐标位置。GPS定位系统测量速度的原理跟测量距离的原理大体上是一样的,只是测量的信号的性质不一样不是距离上的数据信息。差分GPS技术利用两台GPS接收机测量的位置信息与其他导航信息的相关性来消除大部分GPS卫星钟差、星历误差、选择可用性误差和大气延迟误差。导航定位精度大大提高。满足一、二类非精密进口和精密进口落地的要求。

2.ILS存在的缺点及发展

2.1ILS的缺点

在sils的使用中,还存在着很多的缺陷和不足,很多地方的不足是本身自己解决不了的。主要有:

(1)由于工作在甚高频和超高频波段,易受地面台附近地形、建筑物、空中及地面

飞机反射信号一旦受到干扰和用心就会使得滑行的路径变长,这样算出来的精准度就会降低。再加上无线的尺寸范围是比较大的,这样给安装也带来了居多不便和困难程度。

(2)导向的范围数据是比较小的。方位角比例引导扇形土2-3度,高程土0.7度,滑动角固定(2.5-3度)。

(3)总共来说就只有40个频道可以运用。所以,当航空的空中交通出现繁忙时间段,机场的流量又大,跑道利用状态也比较多的沿海大中型密集城市,在频道上就很难选择了。

(4)机场的通关条件要求较高,在一些特殊的地形比较复杂的地区,像建筑物较密集的情况等等,都会使得给它带来限制和影响。

上述所分析的这些缺点和不足都是会影响其发展的,系统未来发展的路途到底会是怎么样的呢?引入RNP方案是目前世界上应用最广泛的方案之一。

2.2RNP进近简介

rnp是必需的导航性能。它是一种具有机载导航性能监测和预警能力的精密导航技术。它基本上是从地基中分离出来的。导航设备的限制,是由icao推动的新一代导航技术。RNP是根据预定的飞行轨迹进行准确的三维飞行,从而确保了导航的准确性。全球导航卫星系统(GNSS)是在使用GNSS时支持RNP操作的主要导航源,除非该计划要求飞行员不必监测地面导航设施提供的位置更新,并且地面导航设备可以也可用于进近程序的再入境部分。RNP方法一般包括LNAV和VNAV操作标准。lnav是区域导航(rnav)函数的一种,用于计算路径的显示和提供水平方向的引导;vnav也是rnav的另一种函数。它为飞行员提供了相对于特定垂直路径的垂直制导计算。

3.ILS的未来选择-RNP

通过在一些特殊机场对大量RNP程序的验证飞行,并与传统的ILS方法进行比较,发现RNP方法的安全性明显高于传统方法,主要体现在:首先,通过GPS与高精度机载导航设备的联合导航,减少了飞行员与空中交通管制员之间的频繁对话,飞行员在进场过程中更加关注飞机的操纵。其次,针对ILS方法中存在的拦截滑梯不准确或最小降落高度过高等问题,采用RNP程序进行高精度导航,将误差降到最小。通过自动驾驶仪和飞行指南,使飞机具有稳定的飞行姿态,引导飞机准确地滑行到指定的高度和着陆;最后,RNP方案中所使用的随时监测飞机飞行动力学的导航设备,可以确保飞机在超出其精度允许范围时能够及时发出警报,以便飞行员能够及时纠正。在进场过程的所有阶段确保飞行安全。

随着我国经济的迅速发展,在航空业上的发展也是相当显著的,而RNP导航系统的先进化越来越引起有关人士和部门的关注和重视。在对这个系统进行进一步的深刻研究和探讨中,我们进行了广泛的运用。在运用的过程中,我们发现了它在航空业上起到的作用和影响。我们坚信,在不远的未来,我们的航空业会有着突破和超越的新时代,RNP导航将会使得我国的飞机在航线的起降过程中发挥属于它自己的优势和特点,从而降低飞机的不安全事故的出现和发生,保障了航空业飞机的安全运行。

参考文献

[1]张焕魏光兴编,仪表飞行程序,中国民航飞行学院,1998年元月

[2]张焕编,空中领航(上),中国民航飞行学院,1998年8月。

[3]何光勤朱代武目视和仪表飞行程序设计中国民航飞行学院1993

[4]中国民用航空专科学校,通信导航设备(下),1980年4月。

[5]吕伯强宋真坦校阅,航空电子设备,世界图书出版公司。

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