ILS

ILS (енгл. Instrument Landing System) је земаљски навигациони систем који обезбеђује прецизно вођење ваздухоплова који прилазе полетно-слетној стази, уз комбиновани рад неколико уређаја који емитују радио-таласе и одговарајуће опреме у ваздухопловима, а који омогућава слетање при условима смањене видљивости, услед облачности, магле, кише снега и слично.

Карте за инструментални прилаз се публикују за сваку конктерну инсталацију ILS-а, да пилотима пруже информације како да лете ILS прилазе приликом инстументалног летења, укључујући позиције компоненти ILS-а, радио фреквенције које поједине компоненте ILS-а емитују и минималне захтеве у погледу видљивости за које је специфични ILS намењен.

Компоненте и принцип рада

ILS се састоји од:

Локалајзера, уређаја који у простору обележава средишњу раван, која садржи централну линију полетно-слетне стазе
Индикатора равни понирања, уређаја који у простору обележава раван понирања ваздухоплова при слетању
Радио маркера, уређаја који означавају одређену удаљеност ваздухоплова од прага полетно-слетне стазе

Локалајзер је уређај који емитују поље радио-сигнала модулисаних претежно са 150 Hz са десне стране полетно-слетне стаза претежно са 90 Hz са леве стране полетно-слетне стазе, гледано од правца слетања. Пријемник локалајзера мери разлику у дубини модулације, DDM − ((енгл. Difference in Depth of Modulation)) ова два сигнала. Тачно на средишњој равни DDM је нула и расте са обе стране од средишње равни.

Слично томе, индикатор равни понирања (енгл. Glide path) се састоји од скупа антена које емитују поље радио-сигнала модулисаних претежно са 150 Hz испод ранвни понирања а а претежно са 90 Hz изнад равни понирања, тако да је ДММ на равни понирања 0 а расте са обе стране равни. На пресеку централне равни и равни понирања се налази идеална путања ваздухоплова при слетању.

Радио маркери су радио-уређаји позиционирани на неколико километара у правцу слетања који у уском домету од неколико стотина метара емитују сигнале који ваздухопловима указују на приближавање прагу полетно-слетне стазе. Обично постоје два до три радиомаркера.

Ваздухоплов има пријемник који истовремено мери DDM локалајзера и DDM индикатора равни понирања, приказује их на инструменту и омогућава пилоту да ваздухоплов води прецизно по предвиђеној путањи, све до слетања.

Локалајзер

Скуп антена локалајзера

Локалајзер емитује сигнале уз помоћ скупа антена које су позициониране на крају полетно-слетне стазе на коју се слеће. Оријентација и однос снаге зрачења на појединим антенама се фино калибрише да се постигне што прецизније показивање средишње равни. Носећа фреквенција сигнала је једна од предодређених фреквенција из опсега 108 MHz до 111.975 MHz. Сигнал модулисан са 150 Hz и сигнал модулисан са 90 Hz имају дубину модулације око 20%. Сектор локалајзера је угао око средишње равни у којој DDM расте отприлике линеарно са угаоним отклоном од средишње равни и износи отприлике 6˚. У сектору се сигнал користи за најпрецизније навигацију На углу отклона 6˚ до 35˚ сигнал локалајзера може да се користи за одређивање стране на коју треба скренути да би се слетело, али ту вредност DDM-а није пропорционална угаоном отклону и показивање је грубо.

Осим навигационог сигнала, локалајзер може да емитује и говорне сигнале, као и идентификациони сигнал који идентификује аеродром, односно полетно-слетну стазу и правац којим се слеће. Полетно-слетне стазе често имају по један ILS систем са сваке стране и потребно је обезбедити да оба не емитују у исто време, да не би дошло до удеса услед погрешне идентификације ILS-а. Старији и мање прецизни локалајзери емитују и на другу страну и овај обрнути сигнал може да се користи за слетање у супротном смеру, али је то прилично непрецизан метод навигације.

Индикатор равни понирања

Индикатор равни понирања емитује уз помоћ скупа антена позиционираних са стране полетно-слетне стазе у нивоу прага (почетка) полетно-слетне стазе. Антенски скуп је подешен тако са раван понирања сече хоризонталну раван на месту где се налази праг полетно-слетне стазе. Носећа фреквенција сигнала је једна од предодређених фреквенција из опсега 328.6 MHz до 334.5 MHz. Носеће фреквенције локалајзера и индикатора равни понирања су упарене у унапред одређене парове, тако да се инструмент у ваздухоплову подеси у једном кораку, тј није потребно посебно подешавање за фреквенцију локалајзера а посебно за фреквенцију индикатора равни понирања.

Сигнал модулисан са 150 Hz и сигнал модулисан са 90 Hz имају дубину модулације око 40%. Угао равни понирања је око 3˚, зависно од конкретне инсталације ILS-а и у области угаоног отклона +- 0.36˚ од равни понирања DDM линеарно расте са углом отклона, тј то је област у којој је могућа веома прецизна навигација.

Радио маркери

Радио маркери су позиционирани у правцу слетања на полетно-слетну стазу, тако да током слетања пилотима дају индикацију о томе колико су се приближили прагу полетно-слетне стазе на који треба да слете. Они имају унапред одређене фреквенције и светлосни индикатори у ваздухоплову показују када је ваздухоплов прошао позицију ког маркера на следећи начин :

позиција радио маркера	фреквенција	сигнал индикације	светло инструмента
Спољњи	400 Hz	цртице	плаво
Средишњи	1.300 Hz	цртице и тачке	жуто
Унутрашњи	3.000 Hz	тачке	бело

ILS инсталације имају обицно два маркера, спољашњи и средишњи, а ређе и унутрашњи маркер. Понекад су маркери замењени навигационим уређајем који ваздухопловима омогућава одређивање удаљености од њих, DME-ом (енгл. Distance Measuring Equipment). У том случају, DME пријемник у ваздухоплову показује директну удаљеност од прага полетно-слетне стазе непрекидно приликом слетања, что је много прецизније од показивача радио-маркера који само показују који је маркер авион већ прешао.

Категорије ILS-а

ILS пружа навигационе сигнале који омогућавају слетање ваздухоплова у условима смањене видљивости. Међутим, нису сви ILS системи подједнако прецизни нити предвиђени за исте услове рада. Зато је дефинисано неколико категорија смањење видљивости:

Категорија I или CAT I, инструментални прилаз и слетање где висина одлуке није мања од 60 m и при којима видљивост није мања од 800 m, односно видљивост на полетно-слетној стази није мања од 550 m
Категорија II или CAT II, инструментални прилаз и слетање где је висина одлуке већа од 60 m а није мања од 30 m и при којима видљивост на полетно-слетној стази није мања од 350 m
Категорија III или CAT III, инструментални прилаз и слетање где је висина одлуке мања од 30 m и при којима је видљивост на полетно-слетној стази мања од 350 m

Истовремено стандарди за ILS уређаје се у захтевима разликују према категоријама. Категорија III ILS-а има строже захтеве у погледу прецизности, стабилности и поузданости од категорија II, а категорија II строже захтеве од категорије I. Категорија III се даље дели на поткатегорије. Осим одговарајуће категорије ILS система на земљи, да би се могло обавити слетање у условима смањене видљивости, потребно је да је и ваздухоплов опремљен опремом одговарајуће категорије, тј прецизности, као и да се користе одговарајуће процедуре.

Монитор

Локалајзер и индикатор равни понирања имају функцију да ваздухопловима пружају навигационе сигнале од којих зависи безбедно слетање. Пошто је захтев за прецизношћу веома велики, да би се непрекидно пратио рад ILS-а постављају се монитори. Рад ILS система може бити нарушен кваром на самом систему или услед утицаја околине. Највећи проблем у околини представљају други уређаји који емитују радио таласе и велике металне површине које делују на електромагнетно поље у близини. Функција монитора је да мери навигационе сигнале, прати њихову прецизност и постојаност и ако они прекораче прописане стандарде, да пренесу информацију на удаљену локацију одакле се врши контрола и било да се спусти категорија рада, било да искључи ILS. Искључивање ILS-а се врши зато што је безбедније да пилоти знају да немају ILS сигнал и да према томе доносе одлуке, него да лете према непоузданом или нетачном сигналу.

Критична зона и осетљива зона

Да би се омогућио неометан рад ILS-у, око полетно-слетне стазе и око антена ILS-а се одржава критична зона у којој је забрањен улазак свим возилима, укључујући и ваздухоплове, изузев ваздухоплова у слетању. Осим тога, постоји и осетљива зона у којој је кретање возила контролисано. Ако ILS ради у вишој категорији, онда су и ове две зоне дефинисане у ширем опсегу и обрнуто.

ILS Пријемник у ваздухоплову

Ваздухоплов има пријемник који истовремено мери DDM локалајзера и DDM индикатора равни понирања, приказује их на инструменту и омогућава пилоту да лако и брзо одреди у ком смеру хоризонтално и вертикално треба да усмери ваздухоплов да би био што приближније на идеалној трајекторији за слетање.

На слици слева надесно је приказан показивач локалајзера када се ваздухоплов налази десно од средишње линије локакалајзера, тачно на средишмјој линији и лево од средишње линије

На слици слева надесно је приказан показивач равни понирања када се ваздухоплов налази испод равни понирања, тачно на равни понирања и изнад равни понирања. У случају оба показивача, ваздухоплов треба усмерити према положају игле.

На слици лево је приказан изглед ILS пријемника када је ваздухоплов изпод равни понирања и десно од средишње равни. Значи да ваздухоплов треба подићи и усмерити лево. Десно је приказан изглед инструмента када је је ваздухоплов тачно на средишњој линији локалајзера и тачно на равни понирања, оба показивача на инструменту имају централну позицију.

Савремени ваздухоплови користе мерења ILS сигнала као улаз за ФМС, систем за управљање летом и корекција путање се може вршити аутоматски, уз надзор од стране пилота и трајекторија слетања је приказана на екрану заједно са другим графичким елементима, уместо на пријемнику са иглама-показивачима.

Употреба ILS-а на аеродромима

Аеродром може имати више полетно-слетних стаза. Свака полетно-слетна стаза може имати инсталиран ILS са сваке стране полетно-слетне стазе. При томе се води рачуна да два ILS-а на истој полетно-слетној стази не буду укључена у исто време. Такође, трајекторије ILS-а за разне полетно-слетне стазе морају да буду тако позициониране да ваздухоплови при слетању не долазе преблизу један другом. На трајекторији на коју усмерава један ILS могу да се налазе више ваздухоплова при слетању, али довољно удаљени један од другог.^[1]

Ваздухоплов типично „успоставља“ трајекторију прилаза на око 10 km од полетно-слетне стазе, што значи да се налази у уском снопу зрачења локалајзера око средишње равни и у уком снопу зрачења индикатора равни понирања око равни понирања. Док је ваздухоплов у тој уској области око идеалне трајекторије, зрачење ILS-а је употребљиво за веома прецизну навигацију током слетања.

Алтернативе и будућност

Алтернативе ILS-а су MLS и употреба GPS-а и других система сателитске навигације. MLS је уређај бољих перформанси од ILS-а, који је почео да улази у употребу у Америци, али се појавила технологија сателитске навигације које је јефтинија са становишта увођење и експлоатације. Због тога се увођење нових MLS-ova ne preporučuje.^{[тражи се извор]} Na osnovu evropske stategije za civilnu vazduhoplovnu navigaciju, ILS системи треба да буду имплементирани у вишим категоријама, CAT II и CAT III уместо CAT I, и да полако излазе из употребе како их замењује прецизна сателитска навигација.^[2]

Стандарди

ILS опрема подлеже међународним стандардима чији је циљ да сви ILS предајници раде са свим ILS пријемницима и да обезбеђује квалитета рада у складу са прокламованом категоријом.

Основни стандарди дефинисани од стране ICAO су:

Анекс 10 Чикашке конвенције, Ваздухопловне телекомуникације, део I, Радио-навигациони уређаји.
ICAO документ 8071, Упутство за тестирање радио-навигационих уређаја

Види још

Референце

^ „Карте ILS прилаза у Великој Британији”. Цаа.цо.ук. Архивирано из оригинала 4. 12. 2011. г. Приступљено 25. 9. 2011.
^ „Европска стратегија за цивилну ваздухопловну навигацију” (ПДФ). Архивирано из оригинала (ПДФ) 27. 09. 2007. г. Приступљено 25. 9. 2011.

Спољашње везе

Основе рада ILS-а 1 Архивирано на сајту Wayback Machine (6. март 2016) (језик: енглески)
Основе рада ILS-а 2 Архивирано на сајту Wayback Machine (17. октобар 2007) (језик: енглески)
Рад ILS-а за пилоте (језик: енглески)
Захтеви које Велика Британија поставља за ILS opremu na svojim aerodromima (језик: енглески)

[1] „Карте ILS прилаза у Великој Британији”. Цаа.цо.ук. Архивирано из оригинала 4. 12. 2011. г. Приступљено 25. 9. 2011.

[2] „Европска стратегија за цивилну ваздухопловну навигацију” (ПДФ). Архивирано из оригинала (ПДФ) 27. 09. 2007. г. Приступљено 25. 9. 2011.

[1]

[2]

Нормативна контрола
Државне	Немачка Летонија
Остале	Енциклопедија Британика