II. Các hệ thống dẫn đờng
6. Hệ thống trợ giúp hạ cánh ILS (Instrument Landing System)
Hệ thống trợ giúp hạ cánh ILS cung cấp các thông tin định hớng dẫn đờng chính xác cho quá trình hạ cánh của máy bay tại các sân bay chính xác xuống đờng băng một cách an toàn ngay cả khi thời tiết rất xấu. Hệ thống ILS bao gồm: Đài chỉ hớng hạ cánh (Localizer), đài chỉ góc hạ cánh (Glidepath), đài điểm giữa (Middle Marker) và đài diểm xa (Outer Marker).
6.1. Đài chỉ hớng hạ cánh GS (Glide Slope): Đài này phát các tín hiệu
thông tin hớng dẫn chỉ hớng đờng trục của đờng băng mở rộng (Extended Runway). Đài phát hai búp sóng điều chế các tín hiệu âm tần sao cho chỉ khi máy bay bay trên mặt phẳng thẳng đứng chứa trục của đờng băng thì 2 tín hiệu thu đợc ở máy thu mới bằng nhau. Khi máy bay đang hạ cánh xuống bị lệch về phía bên phải trục đờng băng thì kim chỉ thị đứng của bộ thu chỉ thị lệch về bên trái. Nếu máy bay bay lệch về phía trái trục đờng băng thì kim chỉ thị đứng lệch về bên phải. Ngời lái theo dõi chỉ thị của bộ thu ILS và sửa lỗi bằng cách đa máy bay về phía mà kim chỉ thị lệch đi.
Đài GS có nhiệm vụ giúp máy bay đáp xuống đờng băng đúng độ dốc đáp theo qui định của đờng băng:
1. Tính năng kỹ thuật:
b. Tầm hoạt động: 18km phát về hớng phát.
c. Tần số biến điệu: sử dụng 2 tần số biến điệu là 90Hz và 150Hz. d. Đài hiệu: không phát đài hiệu.
2. Nguyên tắc hoạt động:
Dòng điện cao tần từ máy phát truyền tới anten bức xạ ra ngoài không gian thành hai sóng đối xứng nhau qua đờng dốc đáp đã qui định của sân bay, cánh sóng phía dới đờng dốc đáp đợc biến điệu bởi 150Hz và cánh sóng phía bên trên đợc biến điệu bởi 90Hz.
3. Trang thiết bị đặt trên máy bay:
- Máy thu UHF: máy này có thể thu với tần số từ 328,6 ữ 335,4 MHz. - Đồng hồ ICP (Kim ngang).
6.2. Đài chỉ góc hạ cánh GP (Glide path): Đài này phát các thông tin
hớng dẫn cho máy bay bay về góc hạ cánh xuống đờng băng. Đài này cũng phát 2 búp sóng điều chế bởi 2 tín hiệu âm tần (90Hz và 150Hz). Sao cho máy bay bay xuống theo mặt phẳng hạ cánh chuẩn (góc hạ cánh 30) thì 2 tín hiệu thu tại bộ thu sẽ bằng nhau. Nếu máy bay đang hạ cánh theo góc hạ cánh sai với góc hạ cánh chuẩn về phía trái thì kim chỉ thị ngang của bộ thu sẽ lệch xuống dới. Nếu máy bay bay theo góc hạ cánh nhỏ hơn góc hạ cánh chuẩn thì kim chỉ thị ngang di chuyển lên trên. Ngời lái dựa vào đó sẽ đa máy bay trở lại góc hạ cánh chuẩn.
6.3. Đài chỉ hớng hạ cánh LOC (Localizer).
Đài LOC có công dụng là giúp máy bay đáp xuống đờng băng
* Tính năng kỹ thuật.
a. Băng tần số: Phát trên tần số VHF từ 108 KHz ữ 112 MHz và tần phát luôn luôn có một chữ số thập phân, mỗi tần số của đài LOC phát trên một tần số nhất định.
Tần số đài này cách đài kia 200KHz. b. Tầm hoạt động: Đài LOC phát hai phía: Về phía cực phát là 45km.
Về phía ngợc lại là 30Km. ở độ cao 600m.
c. Tần số biến điệu: Đài LOC dùng 2 tần số biến điện khác nhau là 90Hz và 150Hz.
d. Đài hiệu: Gồm 3 hoặc 4 chữ cái và đợc phát mã luật Morse. Chữ đầu: I (ILS) 2 hoặc 3 chữ cái tiếp theo là nơi đặt đài.
Dùng tần số tại đài hiệu là 1020 Hz. Nhóm đài hiệu đợc phát 7 nhóm/phút.
* Nguyên tắc hoạt động.
- Dòng điện cao tần từ máy phát truyền đến 15 anten alffor bức xạ ra ngoài không gian thành hai cánh sóng đối xứng nhau qua trục đờng băng.
- Cánh sóng bên phải đợc biến điệu 150Hz. - Cánh sóng bên trái đợc biến điệu 90Hz.
* Trang thiết bị đặt trên máy bay.
- Trên máy bay phải có máy thu VHF:
Máy thu VHF có thể thu tần số từ 108 ữ 118 MHz LOC. 112 ữ 118 MHz VOR. Dùng cho thu LOC và VOR.
Vị trí đặt các đài:
Đài LOC có 15 Anten alford phải đặt trên 1 đờng thẳng thẳng góc với trục đờng băng cách đầu đờng băng 300m về hớng đối diện với hớng đáp. Nhà đặt máy ở bên phải hoặc bên trái đờng băng đều đợc.
Đài GS đặt bên phải, trái trục đờng băng về hớng về hớng đáp khoảng cách từ đài tới trục đờng băng từ 130 đến 200m mức trung bình 150m.
Khoảng cách từ đài GS đến đầu đờng băng từ 250 - 415m TB 300m. Anten đặt sát đài luôn khi bay qua OM có đèn màu đỏ hoặc tím sáng lên khoảng cách còn lại tới sân bay là 8km bay qua đỉnh MM đèn màu cam sáng biết đợc cách đờng băng 1km.
Bay qua đỉnh IM đèn màu trắng sáng lên khoảng cách tới đờng băng là 75m của Pháp, 300m của Mỹ.
Hình 2.2. Hệ thống ILS
6.4. Đài điểm giữa (Middle Marker): Đài này phát sóng điện từ sao
cho một máy bay đang hạ độ cao để hạ cánh xuống đờng băng có thể xác định điểm tận cùng của đờng băng 1000m. Đài này đựơc đặt cách đài điểm tận cùng của đờng băng 1050m và nằm trên đờng thẳng của trục đờng băng. Đài phát ra một chùm sóng điện từ hình quạt theo hớng thẳng đứng lên không gian. Khi máy bay bay vào
vùng sóng hình quạt thì đèn chỉ thị trên máy bay nhấp nháy và có thu âm thanh 1300Hz phát ra từ loa để báo cho ngời lái biết rằng đã bay qua đài. Trong trờng hợp lắp đặt ILS chỉ theo tiêu chuẩn cấp I vị trí của đài điểm giữa vừa là đài điểm đánh dấu độ cao chính xác cho máy bay hạ cánh.
6.5. Đài điểm xa (Outer Marker): Đài này thiết kế điện từ sao cho
máy bay đang tiếp cận có thể tìm ra 1 điểm cách 7Km tính từ điểm tận cùng của đờng băng. Đài này cũng phát chùm sóng nh đài điểm giữa. Khi máy bay bay vào vùng phủ sóng thì đèn chỉ thị nhấp nháy và âm thanh 400Hz phát ra từ loa báo hiệu cho phi công biết vị trí và giúp ngời phi công phải xem ngay độ cao để báo cáo cho kiểm soát viên không lu.
6.6. Các hệ thống thiết bị phụ trợ: Đài phơng vị (Compass Locator)
là đài NDB có công suất thấp dùng chỉ hớng cho máy bay biết vị trí của đài ILS. Thờng thì đài NDB này đợc đặt tại vị trí của đài điểm xa.
6.7. Hệ thống ILS/DME: Nếu đài điểm xa không đợc lắp đặt vì điều
kiện phản xạ sóng lớn. Ta thay thế một đài DME công suất thấp tại vị trí của đài định vị đờng hạ cánh.
6.8. Hệ thống đèn tiếp cận: Hệ thống đèn máy đợc sử dụng khi tầm
nhìn đang bị hạn chế và đảm bảo cho việc tiếp cận an toàn tới đờng băng.
* Các chỉ tiêu kỹ thuật của đài ILS:
+ Đài hớng hạ cánh:
Tần số VHF: 108 ữ112MHz. Công suất đỉnh: 10w.
Khoảng cách tác dụng: 45Km trong vùng hoạt động tính từ tim đ- ờng băng sang mỗi bên 150.
Tần số điều chế: 90Hz và 150Hz. + Đài điểm xa:
Tần số: 75MHz. Công suất đỉnh: 3w.
Tín hiệu nghe đợc 12/45s tại máy bay cách 96 Hải lý. Tần số điều chế: 400Hz.
+ Đài điểm giữa:
Tần số: 75MHz. Công suất phát đỉnh: 1w.
Khoảng cách tác dụng: Tín hiệu nghe thấy 6/2s.
Tần số số điều chế 1300Hz
+ Đài chỉ hớng:
Tần số: 200 ữ 4150Hz. Công suất đỉnh: 20w.
Khoảng cách tác dụng : 10 ữ 25NM.