Система курсового глиссада локализатора

Введение

Система горизонтального наведения

Локализатор системы инструментальной посадки, или просто локализатор (LOC, или LLZ до 2007 года) — это система горизонтального наведения в системе инструментальной посадки, предназначенная для выведения воздушного судна на ось взлетно-посадочной полосы.

Принцип действия

В авиации локализатор — это боковой компонент системы инструментальной посадки (ILS) для осевой линии взлетно-посадочной полосы, используемый совместно с вертикальной глиссадой. Его не следует путать с локатором, хотя оба являются частями авиационных навигационных систем. Локализатор (как и глиссада) требует наличия как передающей системы на взлетно-посадочной полосе аэропорта, так и приемных приборов в кабине пилота. Самолет, не оснащенный приемником ILS, не может использовать возможности ILS на какой-либо взлетно-посадочной полосе, и, что более важно, даже самые современные самолеты не смогут использовать свои приборы ILS на взлетно-посадочных полосах, где отсутствует оборудование ILS. В некоторых регионах Африки и Азии крупные аэропорты могут не иметь передающей системы ILS вообще. Некоторые взлетно-посадочные полосы оборудованы ILS только в одном направлении, однако эту систему можно использовать и для посадки в противоположном направлении (с меньшей точностью), используя так называемый обратный луч или "обратный курс", который не связан с глиссадой. Для передачи используются два сигнала, работающих на одном из 40 каналов ILS. Один сигнал амплитудно модулирован на частоте 90 Гц, другой – на 150 Гц. Они передаются с помощью расположенных рядом фазированных антенных решеток. Каждая антенна излучает узкий луч. Кроме того, передается корректирующий сигнал с мощностью в десять раз меньше и более широким лучом, чтобы исключить прием боковых лепестков основного луча. Фазы сигналов на антенных элементах настроены таким образом, что сигнал 150 Гц становится более выраженным (имеет большую глубину модуляции) на приемнике, расположенном справа от осевой линии, а сигнал 90 Гц – слева. Бортовой прибор использует разницу в силе модуляции двух принимаемых сигналов для определения отклонения влево или вправо от осевой линии.

Парни частоты носителя

Частоты несущих локализатора (LOC) и глиссады (G/P) (также известной как угол глиссады [G/S]) согласованы таким образом, что навигационное радио автоматически настраивается на частоту G/S, соответствующую выбранной частоте LOC. Сигнал LOC находится в диапазоне 110 МГц, а сигнал G/S – в диапазоне 330 МГц. Частоты несущих LOC варьируются от 108,10 МГц до 111,95 МГц (при этом первая десятичная цифра 100 кГц всегда нечетная, например, 108,10, 108,15, 108,30 и т.д. – это частоты LOC, которые не используются для других целей).

Локализатор в кабине пилота

Индикатор локализатора (на большинстве самолетов, произведенных с конца 1950-х годов) показан ниже индикатора искусственного горизонта, но все еще является частью этого прибора вместе с индикатором глиссады и крестом в центре прибора, который называется курсовым директором. Шкала глиссады расположена справа от сферы положения. На самолетах, имеющих механический гирокомпас, как локализатор, так и глиссада указываются как вертикальная и горизонтальная стрелки в компасе. Но в основном они считываются одинаково. На некоторых самолетах только глиссада отображается на двух основных приборах, а самая старая версия приборов ILS представляла собой отдельный прибор, используемый вместо этого. Он использовал две подвесные штанги, закрепленные в середине верхней части (индикатор локализатора) и в середине левой стороны (индикатор глиссады), и если самолет находился на расчетной глиссаде, подвесные штанги образовывали крест. Однако теоретически это сложнее освоить, но даже для опытных пилотов, использующих такие индикаторы, это добавляло еще один прибор, на котором им нужно было сосредоточиться. С добавлением индикаторов к искусственному горизонту (и компасу), пилот теоретически может одновременно следить за положением самолета, локализатором и глиссадой. В современных кабинах пилотов локализатор отображается в виде цветной точки (обычно в форме ромба) в нижней части искусственного горизонта. Он не появляется во время крейсерского полета, но появляется во время снижения и захода на посадку на выбранную взлетно-посадочную полосу, при условии, что навигационное радио настроено на частоту ILS этой конкретной взлетно-посадочной полосы. Если передаваемый луч локализатора, который обычно, но не всегда, направлен в направлении продолжения оси взлетно-посадочной полосы (существуют исключения, например, в Инсбруке, Австрия, и в Макао). Если самолет находится на этой линии, точка локализатора появится в середине шкалы. Но если самолет находится немного левее луча, маркер появится справа на шкале локализатора в кабине пилота. Пилот понимает, что должен скорректировать курс в сторону точки. В старых кабинах шкала локализатора ниже искусственного горизонта довольно короткая. Но в более старых приборных панелях кабины пилота локализатор также отображается в виде стрелки в гирокомпасе ниже искусственного горизонта. Верхняя и нижняя части этой стрелки составляют единое целое, показывающее текущий курс. Но средняя часть стрелки движется независимо от курса самолета. Среднюю часть стрелки можно описать как "самостоятельную", и она смещается влево, если самолет находится справа от луча локализатора, и вправо, если самолет находится слева от луча локализатора. Когда стрелка выравнивается в прямую линию, самолет следует по лучу локализатора. (Этот второй "стрелочный индикатор" отсутствует в современных кабинах пилотов, но основной компас по-прежнему расположен ниже искусственного горизонта.) Первое поколение индикаторов локализатора имело другой интерфейс кабины и не включалось в искусственный горизонт или компас, а представляло собой отдельный прибор. Локализатор тогда представлялся в виде подвесной штанги, свисающей с фиксированной точки в верхней части отдельного прибора, а глиссада представлялась аналогичной, но горизонтальной, подвесной штангой, закрепленной на одной из сторон прибора. Когда самолет находился точно на луче ILS (или глиссаде), две штанги образовывали крест. Этот интерфейс напоминает курсовой директор, который также образует крест, но на искусственном горизонте. Эта более старая система приборов ILS была снята с производства примерно в то же время, когда появились реактивные авиалайнеры, такие как Boeing 707 и DC 8. Выражение "поймать локализатор" относится к заходам на посадку с включенным автопилотом. Угол между курсом самолета и лучом локализатора должен быть менее 30 градусов, а указанная воздушная скорость – не более 250 узлов (для реактивных авиалайнеров), после чего, нажав кнопку с надписью "APP" или "ILS", автопилот предположительно повернет и последует за локализатором. Автопилот также автоматически снизится в соответствии с глиссадой. Обычная процедура – сначала захватить локализатор, а затем следовать по глиссаде. Если угол слишком велик или воздушная скорость слишком высока, захват локализатора может быть неудачным. Индикаторы ILS в кабине пилота не следует путать с курсовым директором, который также отображает вертикальные и горизонтальные линии на искусственном горизонте. Курсовой директор только показывает, как будет лететь автопилот. Если точка локализатора (или стрелка) указывает, что взлетно-посадочная полоса находится слева, но курсовой директор предлагает поворот направо, и взлетно-посадочная полоса не видна, то у командира воздушного судна возникают трудности.

The localizer indicator is (on most aircraft manufactured from the late 1950s) shown below the Attitude Indicator, but is still a part of this instrument together with the glide path indicator and the cross in the center of the instrument which is called flight director. The glide path scale is located to the right of the attitude sphere. On aircraft which have a mechanical gyro compass are both the localizer and glide path indicated as a vertical and a horizontal arrow in the compass as well. But they are essentially read in the same way. On some aircraft is only the glide path indicated on two main instruments, and the oldest version of ILS instruments was an instrument of its own used instead. This used two dangling bars, fixed in the middle of the top (localizer indicator) and in the middle of the left side (glide path indicator), and if the aircraft was located on the intended glide path, the dangling bars formed a cross. This is, in theory, however, more difficult to learn—but even for pilots experienced with using such indicators, it added another instrument they needed to focus on. With the indicators added to the artificial horizon (and to the compass), the pilot can theoretically watch the attitude simultaneously with the localizer and glide path. In modern cockpits, the localizer is seen as a colored dot (usually in the shape of a diamond) at the bottom of the artificial horizon. It does not appear during cruise, but comes up during the descent and approach to the selected runway, provided that the navigation radio is set to the ILS frequency of that specific runway. If the transmitted localizer beam, which usually, but not always, is directed in the heading of the runway extension (exceptions exist, for instance, in Innsbruck, Austria and in Macao). If the aircraft is located on this line, the localizer dot will appear in the middle of the scale. But if the aircraft is located a little left of the beam, the marker will appear to the right on the localizer gauge scale in cockpit. The pilot then knows he or she must adjust the heading towards the dot. In older cockpits, the localizer scale below the artificial horizon is rather short. But in older style cockpit instrumentation, the localizer also appears as an arrow in the gyro compass below the artificial horizon. The top and bottom of this arrow "is one unit", which shows current heading. But the middle part of this arrow is moving independently of the aircraft's heading. The middle of that arrow could be described as being "stand alone", and moves to the left if the aircraft is located to the right of localizer beam and to the right if the aircraft is located to the left of the localizer beam. When the arrow is "united" to a straight line, then the aircraft is following the localizer beam. (This second "arrow indicator" is omitted in modern cockpits, but the main compass is still located below the artificial horizon.) The very first generation of localizer gauges had a different cockpit interface, and were not included in the artificial horizon nor any compass, but at a gauge of its own. The localizer was then represented as a dangling stick hanging from a fixed point at the top of a separate gauge, and the glide path was represented by a similar, but horizontal, dangling stick, fixed at one of the sides of the gauge. When the aircraft was located exactly at the ILS beam (or glide path) the two sticks formed a cross. This interface resembles the flight director, which also forms a cross, but on the artificial horizon. This older ILS instrumentation system was omitted around the same time as jet airliners like Boeing 707 and DC 8 were introduced. The expression "catch the localizer" refers to runway approaches with the autopilot engaged. The angle between the aircraft heading and localizer beam should be less than 30 degrees, and the indicated airspeed at least below 250 knots (for jet airliners), then by pushing a button marked "APP" or "ILS", then the autopilot presumably will turn and then follow the localizer. The autopilot will then also automatically descend according to the glide path. Normal procedure is to capture the localizer first and then follow the glide path as well. If the angle is too large or the airspeed too high, capturing the localizer may be unsuccessful. The cockpit ILS indicators are not to be confused with the flight director, which also places vertical and horizontal lines on the artificial horizon. A flight director only shows how the autopilot would fly. If the localizer dot (or arrow) indicate runway is to be found to the left, but the flight director suggests a right turn, and the runway is not visible, then the pilot in command is having difficulties.

Локализатор на взлетно-посадочных полосах

Когда траектория снижения недоступна, элемент локализации часто может использоваться как отдельный заход на посадку без использования глиссады; или как самостоятельная установка инструментальной системы захода на посадку без связанной траектории снижения, оба варианта обозначаются аббревиатурой "LOC" (или "LLZ" до 2007 года).