Mikrohullámú Leszállító Rendszer (MLS)

Aviation navigation MLS Precision approach DME/P

Mikrohullámú Leszállító Rendszer (MLS)

A Mikrohullámú Leszállító Rendszer (MLS) egy földi alapú rádiós navigációs segédeszköz, amely forradalmasította a repülőgépek precíziós megközelítési és leszállási műveleteit. Az 5 GHz-es mikrohullámú sávban működő MLS-t azért fejlesztették ki, hogy felülmúlja a hagyományos Műszeres Leszállító Rendszerek (ILS) korlátait, nagyobb rugalmasságot, szélesebb szögbeli lefedettséget és fokozott ellenállást kínálva a jelvisszaverődéssel és interferenciával szemben. Ez teszi az MLS-t különösen alkalmassá összetett repülőtéri környezetekhez, ahol több, rugalmas megközelítési útvonal szükséges – beleértve az egyenes, oldalirányú, íves és szegmenses eljárásokat.

Az MLS-t a Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet (ICAO) szabványosította a 10. mellékletben, eredetileg az ILS globális kiváltására szánták, különösen olyan repülőtereken, ahol az ILS telepítése a terep, akadályok vagy városi fejlődés miatt nem volt megoldható. Bár később a műholdas navigációs rendszerek széles körben felülmúlták az MLS-t, az MLS technikai újításai és üzemeltetési koncepciói ma is alapvetőek a modern navigációs rendszerek fejlődésében.

MLS földi szegmens

Az MLS földi infrastruktúrája nagy pontosságú mikrohullámú adókból és kiegészítő eszközökből áll, amelyeket stratégiailag helyeznek el egy adott futópálya lefedettségének és rugalmasságának optimalizálására. A moduláris kialakítás lehetővé teszi a repülőtér sajátosságaihoz való igazítást, illetve opcionális adókkal bővíthető speciális műveletekhez.

ÖsszetevőFunkcióTipikus elhelyezkedés
Azimut adó (AZ)Oldalirányú vezérlés (bal-jobb igazítás)kb. 300 m-rel a futópálya vége mögött
Elevációs adó (EL)Függőleges vezérlés (süllyedési szög)kb. 120 m-rel oldalra a küszöbtől
DME/P adóSzögben mért távolság meghatározásaAZ adóval együtt elhelyezve
Visszafele azimut adóVisszafelé irányú oldalirányú vezérlésFutópálya ellentétes oldalán
Kiegészítő adatmodulokKiegészítő üzemeltetési adatokIgény szerint

Az MLS adók az 5031–5091 MHz-es mikrohullámú sávban működnek, akár 200 különálló csatornával a megközelítési vezérléshez és adatokhoz. A DME/P (nagy pontosságú távolságmérő berendezés) a 962–1105 MHz-es UHF sávban működik. Minden adó időosztásos multiplexelést (TDM) használ a szöghöz kapcsolódó vezérlési és üzemeltetési adatok sugárzására, ezzel biztosítva a hatékony frekvenciahasználatot és a rendszer integritását.

Az ICAO előírja, hogy minden MLS telepítés legalább hatszor percenként egyedi, “M”-mel kezdődő négybetűs Morse kód azonosítót sugározzon, ezzel biztosítva a rendszer azonosítását.

Az elhelyezés rugalmassága az MLS egyik legnagyobb előnye. Az ILS-szel ellentétben, amely pontos és akadálymentes antennaelhelyezést igényel, az MLS adók telepítése igazítható a repülőtér adottságaihoz, a terephez vagy a beépítettséghez, miközben széles lefedettséget biztosítanak – jellemzően legalább ±40° (akár ±60°-ra bővíthető) a futópálya középvonalától, 15°-ig felterjedő elevációval, és több mint 20 tengeri mérföldes hatótávval.

MLS fedélzeti szegmens

A repülőgépen az MLS képességet speciális avionikai eszközök biztosítják:

  • MLS vevő: Dekódolja a földi adókból érkező azimut, eleváció és adatjeleket.
  • MLS antenna: Általában az orrban vagy a törzs alján elhelyezve az optimális mikrohullámú vételhez.
  • DME kérdező: Impulzuspárokat sugároz, majd a válaszidő mérésével pontos távolságot határoz meg.
  • MLS kijelző: Valós idejű vezetési információkat jelenít meg az oldalirányú eltérésről, siklópályáról és távolságról, integrálva a pilótafülke kijelzőivel (EFIS, MFD vagy dedikált műszerek).
  • FMS integráció: Korszerű repülőgépeken az MLS közvetlenül integrálódik a repülésirányítási rendszerrel, lehetővé téve összetett megközelítések automatizált végrehajtását, csökkentve a pilótaterhelést.

Szigorú biztonsági szabványok (RTCA DO-178C szoftverre, DO-254 hardverre) vonatkoznak minden MLS avionikára. A redundancia, a valós idejű diagnosztika és a más navigációs forrásokkal (pl. GPS, inerciarendszerek) történő keresztellenőrzés alapkövetelmény, biztosítva a megbízható, hibabiztos működést.

Üzemeltetési folyamat

Egy MLS megközelítés során a személyzet kiválasztja a kívánt csatornát, ellenőrzi a Morse-azonosítót, majd az MLS vevő folyamatosan dekódolja az oldalirányú, függőleges és távolsági vezetést, amely valós időben jelenik meg a kijelzőn. Összetett megközelítések esetén az FMS az MLS adatai alapján vezeti az automatikát vagy a repülésirányítót az előre programozott íves vagy szegmenses útvonalon.

Azimut adó (AZ)

Az MLS azimut adója az oldalirányú vezetés elsődleges forrása, amely egy pontosan vezérelt, letapogató mikrohullámú sugárral határozza meg a megközelítési folyosót.

  • Lefedettség: Legalább ±40°, akár ±60° a futópálya középvonalától, 15°-ig elevációban, >20 NM hatótávolsággal.
  • Elhelyezkedés: Jellemzően 300 méterrel a futópálya vége mögött, rugalmasan igazítható repülőtéri adottságokhoz.
  • Jel: Időosztásos sugár, adatimpulzussal váltva; egyedi Morse kód azonosítóval.

Az ILS helyi irányadó antennáival szemben az AZ adó kevésbé érzékeny a talajvisszaverődésre és környezeti akadályokra, így megbízható vezetést biztosít összetett repülőtéri környezetekben is.

Elevációs adó (EL)

Az elevációs adó biztosítja a függőleges siklópálya vezetését letapogató sugár segítségével, meghatározva az optimális süllyedési szöget a megközelítéshez.

  • Lefedettség: Akár 15° a horizont fölött, oldalirányú lefedettsége megegyezik az AZ adóéval.
  • Elhelyezkedés: Kb. 120 méterrel oldalra a küszöbtől, igény szerint igazítható.
  • Funkció: Választható siklópálya szögeket támogat (általában 2,5°–3,5°, akár 15° speciális megközelítésekhez).

A letapogató sugár technika lehetővé teszi a repülőgépek számára a függőleges eltérés pontos mérését, támogatva mind a szabványos, mind a testreszabott megközelítési profilokat terep, akadály vagy zajcsökkentési igények esetén.

Távolságmérő berendezés (DME/P)

A DME/P rendkívül pontos szögben mért távolságot biztosít, amely elengedhetetlen a háromdimenziós megközelítési vezetéshez.

  • Működés: A repülőgép impulzuspáros lekérdezéseket küld, amelyre a földi állomás válaszol. A fedélzeti rendszer a köridő mérésével határozza meg a valós idejű távolságot.
  • Pontosság: ±30 méteren (100 láb) belül, megfelelve az ICAO precíziós előírásainak.
  • Integráció: A DME/P az MLS csatornához rendelt és az AZ adóval együtt telepített.

A DME/P távolságinformáció elengedhetetlen a megközelítési pontok, lépcsősüllyedések és kimaradó megközelítések helyének meghatározásához, valamint a bonyolult, távolság-alapú eljárások végrehajtásához.

Visszafele azimut adó

Opcionális elemként a visszafele azimut adó biztosítja a visszafelé irányuló oldalirányú vezetést a kimaradó megközelítésekhez vagy az ellentétes irányú indulásokhoz. Ugyanazt a letapogató sugár és időosztásos multiplexelési technikát alkalmazza, mint a fő AZ, és a futópálya túloldalán vagy más stratégiai ponton helyezik el, hogy folyamatos, magas integritású vezetést biztosítson érkezéshez és induláshoz egyaránt.

Kiegészítő adatadók

Ezek az opcionális adók kiegészítő adatokat sugároznak – például valós idejű időjárást, futópálya állapotot, üzemeltetési tájékoztatókat – az MLS adatcsatornáján. A pilóták ezt az információt a pilótafülke kijelzőin fogadják és megtekinthetik, így javul a helyzetismeret és csökken a különálló hang- vagy adatkapcsolat igénye.

MLS letapogató sugár elve

Az MLS a pontosságot a letapogató sugár technikával éri el mind az azimut, mind az elevációs adóknál. Minden adó egy szűk, nagyfrekvenciás mikrohullámú sugarat pásztáz végig a saját szektorán állandó sebességgel. A fedélzeti vevő érzékeli, mikor halad el a “HOZZÁ” és “TŐLE” lobusz, és az időtartam alapján számolja ki a szögtartózkodást – ennek eredménye a rendkívül pontos, interferencia-álló vezetés.

  • Előnyök: Széles szögbeli lefedettség, a pontosságot nem befolyásolják a visszaverődések, valamint a vezérlés és adatok egyidejű továbbítása.

Időosztásos multiplexelés (TDM) az MLS-ben

Az MLS időosztásos multiplexelést használ az azimut, eleváció, távolság és adatok egyetlen frekvenciacsatornán történő továbbítására. Minden funkcióhoz külön időrés tartozik, így nincs interferencia, és akár 200 különálló csatorna is elérhető egy repülőtéren. Ez az újítás lehetővé teszi, hogy az MLS robusztus, egyidejű vezérlési és információs szolgáltatásokat nyújtson még nagy forgalmú környezetekben is.

MLS vezérlési típusok

Megközelítési azimut vezérlés

Precíz oldalirányú igazítás, támogatja az egyenes, oldalirányú és íves megközelítéseket – akár egyidejű párhuzamos műveleteket is összetett repülőtereken.

Elevációs vezérlés

Függőleges süllyedési pálya meghatározása, választható siklópályákkal a szabványos (2,5–3,5°) és meredek (akár 15°) megközelítésekhez, igazodva a terephez, akadályokhoz vagy zajvédelmi előírásokhoz.

Távolsági vezérlés

Folyamatos, pontos szögben mért távolság (DME/P), amely elengedhetetlen a megközelítési pontok, lépcsősüllyedések és kimaradó helyek azonosításához.

Adatkommunikáció

Az MLS jelbe ágyazott digitális üzenetek valós időben közvetítik az állomásazonosítót, az üzemeltetési állapotot, illetve opcionálisan időjárási és futópályaadatokat.

Visszafele azimut vezérlés

Precíz oldalirányú vezetés az ellentétes irányú (reciprok) megközelítésekhez, indulásokhoz és kimaradó eljárásokhoz.

MLS megközelítési típusok és üzemeltetési rugalmasság

  • Egyenes megközelítések: A futópálya középvonalára igazítva, mint az ILS-nél, de szélesebb, robusztusabb lefedettséggel.
  • Oldalirányú megközelítések: Olyan útvonalak vezetése, amelyek a középvonaltól eltérnek, akadályok vagy érzékeny területek elkerülése érdekében; a széles azimut szektornak köszönhetően lehetséges.
  • Íves/szegmenses megközelítések: Az MLS támogatja a nem egyenes, szegmenses vagy folyamatos íves útvonalakat, amelyek az FMS-be programozhatók fejlett érkezési eljárásokhoz.

MLS vs. ILS

TulajdonságILSMLS
FrekvenciasávVHF/UHF5 GHz mikrohullám (5031–5091 MHz)
Telepítési érzékenységMagasAlacsony (rugalmas elhelyezés)
Szögbeli lefedettségSzűkSzéles (±40°–±60° azimut, akár 15° eleváció)
Megközelítési típusokEgyenesEgyenes, oldalirányú, íves, szegmenses
Interferencia-érzékenységMagas (visszaverődés)Alacsony (ellenálló a reflexióval szemben)
AdatképességKorlátozottIntegrált digitális adatcsatorna
DME integrációOpcionálisNagypontosságú DME (DME/P) szabvány

Történeti háttér és jelenlegi helyzet

Annak ellenére, hogy technikailag felülmúlta és rugalmasabb volt a korábbi rendszereknél, az MLS-t megelőzte a műholdas navigáció fejlődése (pl. GPS, WAAS, GBAS), amelyek globális lefedettséget biztosítanak és kevesebb földi infrastruktúrát igényelnek. A legtöbb polgári MLS telepítést már leszerelték, de a rendszer továbbra is releváns katonai és speciális alkalmazásokban, és újításai alapvetőek a modern precíziós megközelítési technológiák fejlődésében.

Összefoglalás

A Mikrohullámú Leszállító Rendszer (MLS) áttörést jelentett a földi alapú precíziós navigációban, robusztus, rugalmas és interferencia-álló vezetést nyújtva a repülőgépek megközelítéséhez és leszállásához. Öröksége tovább él a mai műholdas rendszerekben, és technikai hozzájárulásai továbbra is formálják a légiközlekedési navigáció jövőjét.

Források

  • ICAO 10. melléklet, I. kötet – Légiforgalmi távközlés, rádiónavigációs segédeszközök
  • FAA Order 8200.1 – United States Standard for Terminal Instrument Procedures (TERPS)
  • RTCA DO-178C (szoftver), DO-254 (hardver)
  • Eurocontrol – The Microwave Landing System (MLS): Principles, Implementation and Transition

Lásd még

Gyakran Ismételt Kérdések

Miben különbözik az MLS az ILS-től?

Az MLS az 5 GHz-es mikrohullámú sávban működik, szélesebb szögbeli lefedettséget, a jelvisszaverődéssel szembeni ellenállást, valamint rugalmas megközelítési útvonalakat (ideértve az íves és szegmenses megközelítéseket is) kínál, míg az ILS VHF/UHF frekvenciákat használ, és csak egyenes megközelítéseket támogat, szigorú telepítési feltételekkel.

Használatban van még ma az MLS?

Bár az MLS-t egykor a következő generációs leszállító rendszerként hirdették, elterjedése visszaszorult a műholdas navigáció (GPS, GBAS) térnyerésével. A legtöbb MLS rendszert leszerelték, de néhány továbbra is működik, különösen katonai vagy speciális polgári alkalmazásokban.

Melyek az MLS főbb összetevői?

Az MLS földi adókból (azimut, eleváció, DME/P, opcionális visszafele azimut, valamint kiegészítő adatmodulok) és a fedélzeti vevőkből/antennákból áll. A rendszer oldalirányú, függőleges és távolsági vezérlést nyújt a repülőgépnek, integrálva a pilótafülke kijelzőivel és a repülésirányítási rendszerrel.

Milyen üzemeltetési előnyöket nyújt az MLS?

Az MLS lehetővé teszi a nem egyenes, íves és oldalirányú megközelítéseket; támogatja a párhuzamos műveleteket; érzéketlen a legtöbb zavaró hatásra; valamint rugalmas telepítést biztosít, így alkalmas összetett repülőtéri környezetekhez, javítva a biztonságot és a hatékonyságot.

Hogyan biztosítja az MLS a jel pontosságát és integritását?

Az MLS letapogató mikrohullámú sugarakat és időosztásos multiplexelést (TDM) alkalmaz a vezérlési és adatjelek továbbítására. A fedélzeti vevő a jel időzése alapján számítja ki a szögtartózkodást, így magas pontosságot és ellenállást biztosít a visszaverődések és akadályok okozta interferenciával szemben.

Fejlessze légiközlekedési navigációját

Ismerje meg, hogyan növelheti az MLS technológia a megközelítés rugalmasságát, biztonságát és üzemeltetési megbízhatóságát repülőterén. Vegye fel velünk a kapcsolatot a részletekért, vagy egyeztessen bemutatót csapatunkkal.

Tudjon meg többet

Mikrohullámú Leszállító Rendszer (MLS)

Mikrohullámú Leszállító Rendszer (MLS)

A mikrohullámú leszállító rendszer (MLS) egy precíziós, földi alapú légi navigációs segédeszköz, amely mikrohullámú jelekkel nyújt irányszög-, süllyedési szög- ...

5 perc olvasás
Aviation Navigation systems +3
Műszeres Leszállító Rendszer (ILS)

Műszeres Leszállító Rendszer (ILS)

A Műszeres Leszállító Rendszer (ILS) egy világszerte szabványosított rádiós navigációs segédeszköz, amely rossz látási viszonyok között vezeti a repülőgépeket a...

7 perc olvasás
Aviation Air Traffic Control +4
LS – Leszállórendszer – Navigáció

LS – Leszállórendszer – Navigáció

A Leszállórendszer – Navigáció (LS) földi és fedélzeti navigációs segédeszközöket – ILS, VOR, DME, marker adók, GBAS és vizuális segédeszközök – egyesít a ponto...

5 perc olvasás
Aviation Navigation +5