MATLAB語(yǔ)言及應(yīng)用儀表著陸系統(tǒng)ILS第四節(jié)18課件

MATLAB語(yǔ)言及應(yīng)用儀表著陸系統(tǒng)(ILS)第四節(jié)InstrumentLandingSystem12著陸引導(dǎo)系統(tǒng)著陸引導(dǎo)系統(tǒng)非精密著陸引導(dǎo)VOR系統(tǒng)塔康系統(tǒng)精密著陸引導(dǎo)地面導(dǎo)出數(shù)據(jù)精密進(jìn)近引導(dǎo)雷達(dá)空中導(dǎo)出數(shù)據(jù)儀表著陸系統(tǒng)微波著陸系統(tǒng)3主要內(nèi)容1、ILS概述2、航向信標(biāo)系統(tǒng)3、下滑信標(biāo)系統(tǒng)4、指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)41ILS概述定義與作用作用范圍著陸標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)組成使用頻率《目視著陸飛行條例VFR中》規(guī)定：目視進(jìn)場(chǎng)條件為目視距離必須大于4.8km云層高度不小于300m云層地面1.1定義與作用5儀表著陸系統(tǒng)(ILS)，也叫盲降系統(tǒng)，是目前應(yīng)用最為廣泛的飛機(jī)精密進(jìn)近和著陸引導(dǎo)系統(tǒng)。61.1定義與作用定義ILS能在氣象條件惡劣或能見(jiàn)度差時(shí)，為駕駛員提供著陸引導(dǎo)信息，包括飛機(jī)的位置、方位、下降高度，確保飛機(jī)的安全進(jìn)近和著陸。作用71.2作用范圍進(jìn)場(chǎng)：脫離航線，下降高度到收到著陸引導(dǎo)信號(hào)的過(guò)程進(jìn)近：從進(jìn)近開(kāi)始到著陸決斷高度點(diǎn)著陸飛行階段：從著陸決斷高度點(diǎn)到著陸點(diǎn)的過(guò)程飛機(jī)巡航飛行后、著陸前一般分為三個(gè)飛行階段，即進(jìn)場(chǎng)、進(jìn)近、著陸。飛機(jī)進(jìn)近著落基本過(guò)程進(jìn)場(chǎng)進(jìn)近著陸81.2作用范圍飛機(jī)巡航飛行后、著陸前一般分為三個(gè)飛行階段，即進(jìn)場(chǎng)、進(jìn)近、著陸。飛機(jī)進(jìn)近著落基本過(guò)程91.3著陸標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際民航組織(ICAO)為使用儀表著陸系統(tǒng)(ILS)的飛機(jī)制定了三類著陸標(biāo)準(zhǔn)。種類Ⅰ類Ⅱ類ⅢAⅢBⅢC決斷高度60米30米15米00跑道視距800米400米200米50米0決斷高度：指駕駛員對(duì)飛機(jī)著陸或復(fù)飛

作出判斷的最低高度看見(jiàn)跑道，著陸看不見(jiàn)跑道，放棄著陸復(fù)飛跑道視距：在跑道表面的水平方向上能在

天空背景上看見(jiàn)物體的最大距離101.3著陸標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際民航組織(ICAO)為使用儀表著陸系統(tǒng)(ILS)的飛機(jī)制定了三類著陸標(biāo)準(zhǔn)。種類Ⅰ類Ⅱ類ⅢAⅢBⅢC決斷高度60米30米15米00跑道視距800米400米200米50米0IIIA：看著著陸——著陸最后階段依賴外界目標(biāo)參考，引導(dǎo)飛機(jī)至跑道表面IIIB：看著滑行——不依賴外界目標(biāo)引導(dǎo)至跑道表面，憑外界目標(biāo)參考滑行IIIC：不依賴外界目標(biāo)，能沿跑道表面著陸和滑行111.2飛機(jī)儀表著陸標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際民航組織(ICAO)為使用儀表著陸系統(tǒng)(ILS)的飛機(jī)制定了三類著陸標(biāo)準(zhǔn)。種類Ⅰ類Ⅱ類ⅢAⅢBⅢC決斷高度60米30米15米00跑道視距800米400米200米50米0IIIA：看著著陸——著陸最后階段依賴外界目標(biāo)參考，引導(dǎo)飛機(jī)至跑道表面IIIB：看著滑行——不依賴外界目標(biāo)引導(dǎo)至跑道表面，憑外界目標(biāo)參考滑行IIIC：不依賴外界目標(biāo)，能沿跑道表面著陸和滑行儀表著陸系統(tǒng)微波著陸系統(tǒng)和精密測(cè)距器122.1.2系統(tǒng)組成ILS系統(tǒng)航向信標(biāo)系統(tǒng)Localizer產(chǎn)生航向面下滑信標(biāo)系統(tǒng)GlideSlope產(chǎn)生下滑面指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)MarkerBeacon提供距離指示地面信標(biāo)機(jī)載設(shè)備提供水平引導(dǎo)提供垂直引導(dǎo)131.4系統(tǒng)組成下滑線：航向面與下滑面的交線理想的下滑路線下滑面與水平面的夾角：2~4°

最佳著陸點(diǎn)：跑道入口約300m處14以航向信標(biāo)系統(tǒng)為例飛機(jī)位于航向面上（A），儀表板上偏離指示為零；

飛機(jī)位于航向面右側(cè)(B)，儀表板上航向指針左指,給駕駛員“左飛”的指令；飛機(jī)位于航向面左側(cè)(C)，儀表板上航向指針右指,給駕駛員“右飛”的指令；1.4系統(tǒng)組成15指點(diǎn)信標(biāo)裝在順著著陸方向的跑到中心延長(zhǎng)線的規(guī)定距離上，分別叫：外指點(diǎn)標(biāo)；中指點(diǎn)標(biāo)；內(nèi)指點(diǎn)標(biāo)(II、III類進(jìn)近都有)距離引導(dǎo)1.4系統(tǒng)組成161.5使用頻率航向信標(biāo)：工作頻率為108.10～111.95MHz范圍中1/10MHz為奇數(shù)的頻率，頻率間隔50kHz，共有40個(gè)波道。下滑信標(biāo)：工作頻率為329.15～335MHz的UHF波段，頻率間隔150kHz，共有40個(gè)波道。指點(diǎn)信標(biāo)：固定75MHZ配對(duì)調(diào)頻17主要內(nèi)容1、ILS概述2、航向信標(biāo)系統(tǒng)3、下滑信標(biāo)系統(tǒng)4、指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)182航向信標(biāo)系統(tǒng)航向信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)機(jī)載航向接收設(shè)備19航向信標(biāo)架設(shè)在飛機(jī)著陸跑道入口的另一個(gè)端頭，距跑道300~400m，天線陣中心應(yīng)在跑道中心延長(zhǎng)線上。跑道入口橫向引導(dǎo)航向信標(biāo)天線產(chǎn)生的輻射場(chǎng)在通過(guò)跑道中心延長(zhǎng)線的垂直平面內(nèi)形成航向面2.1航向信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)20以等強(qiáng)信號(hào)型航向信標(biāo)為例。2.1航向信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)VHF振蕩器產(chǎn)生載頻信號(hào)信號(hào)調(diào)制載波被90Hz正弦信號(hào)調(diào)幅載波被150Hz正弦信號(hào)調(diào)幅兩者調(diào)幅度同為20%（±10%）調(diào)幅后的信號(hào)經(jīng)左右兩個(gè)水平

極化天線陣向空間輻射，形

成兩個(gè)形狀相同的定向波束。航向發(fā)射機(jī)方框圖212.1航向信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)航向信標(biāo)臺(tái)跑道150Hz調(diào)幅90Hz調(diào)幅90Hz和150Hz信號(hào)強(qiáng)度相等M150>M90M90>M150載波頻率為108.1~111.95MHz222.1航向信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)23雙向輻射波瓣：不僅提供跑道方向的天線輻射波瓣，還提供跑道反方向的天線輻射波瓣。2.1航向信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)反航道著陸飛機(jī)242.1航向信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)調(diào)制信號(hào)與之前相反；航向信標(biāo)臺(tái)在跑道的近端；

無(wú)下滑信標(biāo)臺(tái)信號(hào)。機(jī)上EFIS指示器的航道偏離

指針的偏離指針與正常進(jìn)近

的指向相反；

指點(diǎn)信標(biāo)不一定有；

能見(jiàn)度問(wèn)題。著陸方向252.1航向信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)用途：判定接收的信號(hào)是否是要求的ILS設(shè)備的發(fā)射信號(hào)實(shí)現(xiàn)：在航向信標(biāo)臺(tái)發(fā)射著陸引導(dǎo)信號(hào)的同一載頻上發(fā)射一個(gè)為特定跑道和進(jìn)場(chǎng)方向所規(guī)定的識(shí)別信號(hào)構(gòu)成：2~3個(gè)字母字組成的的莫爾斯識(shí)別碼(MorseCode)航向信標(biāo)還可發(fā)射識(shí)別信號(hào)。話音、導(dǎo)航和識(shí)別信號(hào)在同一波道上工作話音頻率：300~3000Hz之間；I、II類設(shè)備的航向信標(biāo)還可提供地—空話音通訊。262航向信標(biāo)系統(tǒng)航向信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)機(jī)載航向接收設(shè)備272.3機(jī)載航向接收設(shè)備航向系統(tǒng)的機(jī)載部分主要為：天線、控制盒、接收機(jī)和航道偏離指示器。天線安裝位置：VOR/LOC天線——垂直安定面頂部LOC天線——?dú)庀罄走_(dá)天線罩內(nèi)LOC天線是一個(gè)具有50Ω特性阻抗的水平極化天線282.3機(jī)載航向接收設(shè)備控制盒與VOR接收機(jī)共用。292.3機(jī)載航向接收設(shè)備接收機(jī)與VOR共用僅在接收機(jī)檢波之后的導(dǎo)航音頻處理電路（幅度比較電路）是分開(kāi)的；接到信號(hào)后，通過(guò)高頻、中頻和檢波電路，輸出信號(hào)包括：90Hz和150Hz導(dǎo)航音頻1020Hz的臺(tái)識(shí)別碼地-空通信話音信號(hào)（300~3000Hz）采用濾波器實(shí)現(xiàn)信號(hào)分離控制器可選擇LOC頻率或VOR頻率；302.3機(jī)載航向接收設(shè)備分離后的導(dǎo)航信號(hào)分別加至

各自的整流器兩個(gè)整流器輸出到航道偏離

電路進(jìn)行幅度比較，即：兩個(gè)整流器輸出的“差信號(hào)”驅(qū)動(dòng)偏離指示器兩個(gè)整流器的“和信號(hào)”驅(qū)動(dòng)警告旗通過(guò)300~3000Hz帶通濾波器實(shí)現(xiàn)分離經(jīng)音頻放大器加到飛機(jī)音頻集成系統(tǒng)

臺(tái)識(shí)別碼和通信話音信號(hào)向駕駛員提供音頻信號(hào)，用來(lái)監(jiān)視LOC地面臺(tái)的工作。

導(dǎo)航信號(hào)312.3機(jī)載航向接收設(shè)備“差信號(hào)”驅(qū)動(dòng)偏離指示器飛機(jī)對(duì)準(zhǔn)航向道，I90=I150，流過(guò)偏離指示器的差電流等于零，偏離指示器指針指中間零位；飛機(jī)偏左，I90>I150

，差電流使指針右偏；飛機(jī)偏右，I90<I150，差電流使指針左偏。“和信號(hào)”驅(qū)動(dòng)警告旗用于監(jiān)視地面臺(tái)和機(jī)載設(shè)備的工作狀態(tài)；以下情況時(shí)出現(xiàn)：沒(méi)有接收到射頻信號(hào)，或接收信號(hào)中沒(méi)有90Hz或150Hz調(diào)制信號(hào)90Hz或150Hz信號(hào)幅度降低到額定值的10%，而另一個(gè)保持在額定值的20%322.3機(jī)載航向接收設(shè)備“差信號(hào)”驅(qū)動(dòng)偏離指示器飛機(jī)對(duì)準(zhǔn)航向道，I90=I150，流過(guò)偏離指示器的差電流等于零，偏離指示器指針指中間零位；飛機(jī)偏左，I90>I150

，差電流使指針右偏；飛機(jī)偏右，I90<I150，差電流使指針左偏。“和信號(hào)”驅(qū)動(dòng)警告旗用于監(jiān)視地面臺(tái)和機(jī)載設(shè)備的工作狀態(tài)；以下情況時(shí)出現(xiàn)：沒(méi)有接收到射頻信號(hào)，或接收信號(hào)中沒(méi)有90Hz或150Hz調(diào)制信號(hào)90Hz或150Hz信號(hào)幅度降低到額定值的10%，而另一個(gè)保持在額定值的20%指示無(wú)效332.3機(jī)載航向接收設(shè)備顯示在HSI、EADI、EHSIILS顯示2.3機(jī)載航向接收設(shè)備34ILS顯示35主要內(nèi)容1、ILS概述2、航向信標(biāo)系統(tǒng)3、下滑信標(biāo)系統(tǒng)4、指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)363下滑信標(biāo)系統(tǒng)下滑信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)機(jī)載下滑接收設(shè)備37下滑信標(biāo)垂直引導(dǎo)架設(shè)在飛機(jī)著陸跑道入口附近，距跑道一側(cè)120~180m處，由兩個(gè)或三個(gè)處于不同高度上的水平振子天線陣組成。跑道入口下滑航向信標(biāo)天線產(chǎn)生的輻射場(chǎng)形成下滑面3.1下滑信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)383.1下滑信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)下滑信標(biāo)向空間輻射信號(hào)的原理與航向信標(biāo)基本相同90Hz調(diào)幅150Hz調(diào)幅90Hz和150Hz信號(hào)強(qiáng)度相等跑道下滑信標(biāo)向空間輻射的兩個(gè)波束：分上、下波束；順著著陸的方向；與跑道平面有一定的仰角；形狀相同。39在下滑面上，

M90=M150，DDM=0；在下滑面上方，M90>M150，DDM>0；在下滑面下方，M90<M150，DDM<0；在著陸方向上，與跑道成不同仰角的上空某店合成信號(hào)的調(diào)幅度M90和M150隨仰角變化而變化。發(fā)射機(jī)內(nèi)調(diào)制

上波束90HZ

下波束150HZ調(diào)幅度相同為40%空間調(diào)制信號(hào)在空間合成3.1下滑信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)403.1下滑信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)與航向系統(tǒng)相同，在下滑道扇區(qū)內(nèi)，DDM隨偏離下滑面角度的增大而線性增大，直至DDM=0.2241下滑信標(biāo)引導(dǎo)范圍3.1下滑信標(biāo)的發(fā)射信號(hào)下滑線與跑道（地平面）的夾角θ在2°~4°范圍可調(diào)最佳下滑角應(yīng)在2.5°~3°之間選擇引導(dǎo)范圍引導(dǎo)角度：下滑線兩邊各8°的方位內(nèi)，與地面夾角在0.45~1.75θ之間引導(dǎo)距離：在10nmiles之內(nèi)的扇區(qū)內(nèi)423.2機(jī)載下滑接收設(shè)備下滑系統(tǒng)的機(jī)載部分主要為：

下滑接收天線下滑接收機(jī)控制盒

下滑偏離指示器天線GS天線獨(dú)立安裝位置：GS天線——?dú)庀罄走_(dá)天線罩內(nèi)具有50Ω特性阻抗的水平極化天線接收頻率的選擇433.2機(jī)載下滑接收設(shè)備天線接收的信號(hào)送到一個(gè)二次變頻超外差接收機(jī)；下滑接收機(jī)的主要作用：輸出、分離和比較90Hz和150Hz的幅度，產(chǎn)生偏離電壓，驅(qū)動(dòng)下滑偏離指針，指示出飛機(jī)偏離下滑道的角度。下滑接收機(jī)443.2機(jī)載下滑接收設(shè)備453.2機(jī)載下滑接收設(shè)備控制盒

通過(guò)LOC配對(duì)選頻調(diào)諧。HIS和EFIS指示器的EHSI和EADI飛機(jī)對(duì)準(zhǔn)下滑道，DDM=0，指針指中間飛機(jī)偏離下滑道：DDM=0.175時(shí)，偏離電壓為150mV，指針滿偏。下滑偏離指示器46主要內(nèi)容1、ILS概述2、航向信標(biāo)系統(tǒng)3、下滑信標(biāo)系統(tǒng)4、指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)474指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)概述指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)在ILS中的作用機(jī)載指點(diǎn)信標(biāo)接收機(jī)484.1概述作用：飛機(jī)在航路上的位置告知

進(jìn)近著陸階段的距離引導(dǎo)指點(diǎn)信標(biāo)航路信標(biāo)航道信標(biāo)

安裝在航路上告知飛機(jī)正在通過(guò)航路上某些特定點(diǎn)的地理位置

安裝在機(jī)場(chǎng)告知著陸飛機(jī)離跑道預(yù)定點(diǎn)的距離494.1概述兩種信標(biāo)地面臺(tái)天線發(fā)射垂直向上的扇形波束或倒錐形波束調(diào)制頻率和識(shí)別碼各不相同，以便識(shí)別飛機(jī)在哪個(gè)信標(biāo)臺(tái)上空內(nèi)指點(diǎn)信標(biāo)偏離跑道中心延長(zhǎng)線不應(yīng)超過(guò)30m中、外指點(diǎn)信標(biāo)偏離跑道中心延長(zhǎng)線不應(yīng)超過(guò)75m504.1概述514.2指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)在ILS中的作用航道指點(diǎn)信標(biāo)的作用外指點(diǎn)信標(biāo)指示下滑道截獲點(diǎn)中指點(diǎn)信標(biāo)測(cè)定I類著陸標(biāo)準(zhǔn)的決斷高度內(nèi)指點(diǎn)信標(biāo)測(cè)定II類著陸標(biāo)準(zhǔn)的決斷高度524.2指點(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)在ILS中的作用各指點(diǎn)信標(biāo)均發(fā)射倒形波束，以便覆蓋整個(gè)航道寬度；發(fā)射功率是由指點(diǎn)信標(biāo)覆蓋范圍確定的；各指點(diǎn)信標(biāo)的