無線電導(dǎo)航系統(tǒng)（第2版）課件 ch11米波儀表著陸系統(tǒng)

米波儀表著陸系統(tǒng)通信與導(dǎo)航專業(yè)系列教材無線電導(dǎo)航系統(tǒng)(第2版)第十一章01概述自從有動(dòng)力的飛機(jī)問世以來，飛機(jī)的起降就是飛行過程中非常重要的階段。統(tǒng)計(jì)顯示，自從歐洲和美國(guó)開始有了商業(yè)航運(yùn)和郵政航運(yùn)，并漸漸有了定期航班后，飛行事故開始逐漸增多。概述著陸系統(tǒng)根據(jù)其在不同氣象條件下引導(dǎo)飛機(jī)著陸的能力分為三類，如表11-1所示。概述系統(tǒng)組成、功能與配置著陸引導(dǎo)系統(tǒng)必須為飛機(jī)提供方位（航向）、仰角（下滑）和距離三維進(jìn)近著陸引導(dǎo)信息，因此，著陸引導(dǎo)系統(tǒng)就是提供這三種信息的電子設(shè)備的組合。如同其他無線電導(dǎo)航系統(tǒng)一樣，ILS由地面設(shè)備和機(jī)載設(shè)備兩大部分構(gòu)成。地面設(shè)備是航向信標(biāo)（Localizer）、下滑信標(biāo)（GlideSlope）和指點(diǎn)信標(biāo)（Marker）的組合，機(jī)載設(shè)備則是各信標(biāo)接收機(jī)的組合。概述如同其他無線電導(dǎo)航系統(tǒng)一樣，ILS由地面設(shè)備和機(jī)載設(shè)備兩大部分構(gòu)成，如圖11-1所示。概述米波儀表著陸系統(tǒng)地面設(shè)備的機(jī)場(chǎng)配置情況如圖11-2所示。概述系統(tǒng)應(yīng)用：ILS由航向信標(biāo)和下滑信標(biāo)分別建立航向信息場(chǎng)和下滑信息場(chǎng)，指點(diǎn)信標(biāo)建立距離信息場(chǎng)，機(jī)上接收機(jī)接收處理地面信標(biāo)輻射的信號(hào)，在信息場(chǎng)中提取導(dǎo)航信息，通過機(jī)載設(shè)備終端指示器指示飛行員操縱飛機(jī)沿特定的下滑線進(jìn)近著陸。系統(tǒng)應(yīng)用和發(fā)展概述圖11-3米波ILS工作示意圖。概述系統(tǒng)發(fā)展在出現(xiàn)無線電著陸系統(tǒng)前的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，飛機(jī)駕駛員主要依靠目視飛行和引進(jìn)著陸。1935年在美國(guó)試驗(yàn)了一套新的儀表著陸系統(tǒng)，它由110MHz航向信標(biāo)、91MHz下滑信標(biāo)和75MHz指點(diǎn)信標(biāo)組成，并于1936年在歐洲進(jìn)行了實(shí)地安裝和試驗(yàn)，這套儀表著陸系統(tǒng)開創(chuàng)了精密著陸引導(dǎo)系統(tǒng)的先河。概述系統(tǒng)性能：1）工作頻段。2）系統(tǒng)工作區(qū)。3）系統(tǒng)精度。4）位移靈敏度。5）其他性能。概述ILS是第一種主動(dòng)式引導(dǎo)飛機(jī)精密進(jìn)近著陸的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的飛機(jī)著陸引導(dǎo)系統(tǒng)，目前在世界上數(shù)千個(gè)軍用、民航機(jī)場(chǎng)使用。系統(tǒng)特點(diǎn)概述02系統(tǒng)工作原理儀表著陸系統(tǒng)需要測(cè)量的角度，實(shí)際上都是相對(duì)的角度，如航向信標(biāo)提供的方位角是以跑道中線延長(zhǎng)線為基準(zhǔn)的，下滑信標(biāo)提供的俯仰角則是以跑道平面（或水平面）為基準(zhǔn)的。ILS航向角和下滑角的測(cè)量原理是相同的，都采用振幅式M型比值法測(cè)角原理，即通過比較兩個(gè)調(diào)制信號(hào)調(diào)制深度的方法進(jìn)行角度測(cè)量。測(cè)角原理系統(tǒng)工作原理CSB信號(hào)波形及頻譜見圖11-6。系統(tǒng)工作原理SBO信號(hào)波形及頻譜見圖11-7。系統(tǒng)工作原理圖11-8給出了產(chǎn)生CSB和SBO信號(hào)的物理模型，這也是ILS航向/下滑信標(biāo)發(fā)射機(jī)的基本組成。系統(tǒng)工作原理航道信號(hào)測(cè)量：國(guó)產(chǎn)某型儀表著陸設(shè)備航向信標(biāo)窄口徑天線陣是一個(gè)由8副對(duì)數(shù)周期天線組成的天線陣，如圖11-9所示。系統(tǒng)工作原理余隙信號(hào)發(fā)射在前面討論系統(tǒng)性能時(shí)，提到了航向信標(biāo)關(guān)于信號(hào)覆蓋區(qū)的要求，從中可以看出，航向信標(biāo)的信號(hào)覆蓋范圍很大，為在跑道中線左右35°、距離為31km的區(qū)域。顯然，當(dāng)航向信標(biāo)天線在此區(qū)域內(nèi)輻射信號(hào)時(shí)，區(qū)域內(nèi)任何障礙物，如機(jī)庫(kù)、建筑物、大片樹林、小山坡等都可能會(huì)對(duì)航道信號(hào)產(chǎn)生二次輻射，從而引起航道彎曲、偏移或抖動(dòng)。系統(tǒng)工作原理下滑角測(cè)量：零基準(zhǔn)下滑天線的外形如圖11-13所示。系統(tǒng)工作原理03系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)地面設(shè)備:米波儀表著陸系統(tǒng)地面設(shè)備由航向信標(biāo)、下滑信標(biāo)和指點(diǎn)信標(biāo)組成。圖11-18給出了美制MARK10型航向/下滑信標(biāo)主機(jī)外形圖。系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)ILS屬于主動(dòng)式無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，即由地面信標(biāo)發(fā)射信號(hào)，經(jīng)機(jī)載設(shè)備接收處理后，通過指示器指示飛行員操縱飛機(jī)沿預(yù)定下滑線著陸。對(duì)應(yīng)地面設(shè)備，飛機(jī)上有航向、下滑、指點(diǎn)信標(biāo)接收機(jī)三種機(jī)載設(shè)備。系統(tǒng)