System Lądowania według Przyrządów (ILS) – Słownik i Kompendium

Czym jest System Lądowania według Przyrządów (ILS)?

System Lądowania według Przyrządów (ILS) to międzynarodowo standaryzowana, naziemna radiowa pomoc nawigacyjna, która umożliwia samolotom bezpieczne podejście i lądowanie w warunkach ograniczonej widzialności. ILS zapewnia zarówno boczne, jak i pionowe prowadzenie, gwarantując utrzymanie samolotu na osi pasa i właściwej ścieżce schodzenia w fazie końcowego podejścia, nawet gdy piloci nie widzą pasa z powodu mgły, deszczu czy niskiego zachmurzenia. Stosowany na lotniskach całego świata, ILS jest niezbędny dla bezpiecznego i efektywnego ruchu lotniczego zgodnie z przepisami IFR.

ILS składa się z dwóch głównych naziemnych nadajników radiowych:

• Radiolatarnia kierunkowa (LOC): Zapewnia prowadzenie poziome, wyrównując samolot z osią pasa startowego.
• Ścieżka schodzenia (GS): Zapewnia prowadzenie pionowe, ustalając optymalny kąt zejścia.

Sygnały te są odbierane przez pokładowe systemy nawigacyjne i wyświetlane na przyrządach w kokpicie, z których korzystają piloci (lub autopilot), by wprowadzać precyzyjne korekty podczas podejścia. ILS wspierany jest dodatkowo przez radiolatarnie markerowe lub urządzenia pomiaru odległości (DME) do potwierdzenia pozycji oraz systemy oświetlenia podejścia (ALS), które pomagają w przejściu z lotu według przyrządów na lot z widocznością w pobliżu pasa.

Podejścia ILS są publikowane w oficjalnych Zbiorach Informacji Lotniczej (AIP) i na mapach komercyjnych, określając częstotliwości, procedury i minima pogodowe dla każdego pasa. Od swojego wprowadzenia w latach 30. XX wieku ILS stał się złotym standardem systemów podejść precyzyjnych, szczególnie do lądowań w trudnych warunkach pogodowych.

Jak działa ILS?

ILS działa poprzez nadawanie wysoce kierunkowych sygnałów radiowych z anten naziemnych zlokalizowanych w pobliżu pasa startowego. Sygnały te tworzą niewidoczny, trójwymiarowy korytarz podejścia w przestrzeni powietrznej. Odbiorniki pokładowe interpretują te sygnały i wyświetlają odchylenia samolotu od idealnej ścieżki na wskaźnikach kokpitowych, pozwalając pilotom na utrzymanie precyzyjnego wyrównania i kąta zejścia.

• Radiolatarnia kierunkowa (LOC): Umieszczona za końcem pasa, emituje dwie nakładające się wiązki modulowane na 90 Hz (lewa) i 150 Hz (prawa) na częstotliwościach VHF (108,10–111,95 MHz). Samolot wykrywa, który sygnał jest silniejszy i wyświetla odchylenie boczne na wskaźniku. Gdy wskazówka jest wycentrowana, samolot jest wyrównany z osią pasa.

• Ścieżka schodzenia (GS): Znajduje się około 300 metrów przed progiem pasa i jest przesunięta od osi, nadaje nakładające się sygnały UHF (329,15–335,00 MHz) na 90 Hz (poniżej) i 150 Hz (powyżej). Odbiornik pokładowy wykrywa, czy samolot jest powyżej czy poniżej właściwej ścieżki schodzenia, wyświetlając odchylenie pionowe. Wycentrowana wskazówka oznacza prawidłowy tor schodzenia, zwykle ustawiony na 3°.

• Radiolatarnie markerowe lub DME: Dostarczają pilotom punktów odniesienia na trasie podejścia, takich jak punkt rozpoczęcia podejścia końcowego (FAF) czy wysokość decyzji (DH).

• System oświetlenia podejścia (ALS): Wysokiej intensywności światła rozciągające się od progu pasa pomagają pilotom w wizualnej identyfikacji pasa podczas końcowego podejścia.

Cały system ILS jest stale monitorowany pod kątem integralności sygnału. W przypadku wykrycia anomalii – takich jak zniekształcenie sygnału przez przeszkodę czy zakłócenia – ILS może automatycznie się wyłączyć, zapobiegając błędnym wskazaniom.

Elementy systemu ILS – wyjaśnienie

Radiolatarnia kierunkowa (LOC)

Radiolatarnia kierunkowa to element ILS odpowiedzialny za prowadzenie boczne (lewo/prawo). Zespół anten umieszczony na końcu pasa emituje dwie nakładające się wiązki modulowane na 90 Hz (lewa) i 150 Hz (prawa). Pokładowy odbiornik nawigacyjny porównuje te sygnały, a różnica jest prezentowana jako pionowa wskazówka na wskaźniku odchylenia kursu (CDI) lub wskaźniku sytuacji poziomej (HSI).

• Zakres częstotliwości: 108,10–111,95 MHz (tylko nieparzyste dziesiąte).
• Zasięg: Zazwyczaj 18 mil morskich (NM) w zakresie 10° od osi; 10 NM w zakresie 35°.
• Precyzja: Szerokość sygnału to około 5°, a pełne wychylenie wskazówki oznacza ok. 2,5° od osi – co przekłada się na kilka metrów na progu pasa.

Identyfikator radiolatarni nadawany alfabetem Morse’a (np. „ISXU”) musi zostać potwierdzony przez pilota przed rozpoczęciem podejścia. Obszary krytyczne i wrażliwe wokół anteny są ściśle kontrolowane, by uniknąć zniekształcenia sygnału przez samoloty czy pojazdy.

Ścieżka schodzenia (GS)

Ścieżka schodzenia zapewnia prowadzenie pionowe (góra/dół), zapewniając zejście samolotu pod właściwym kątem – zazwyczaj 3°, choć kąt ten może być korygowany ze względu na przeszkody lub ukształtowanie terenu. Antena ścieżki schodzenia jest ustawiona z boku osi pasa, około 300 metrów od progu.

• Zakres częstotliwości: 329,15–335,00 MHz.
• Zasięg: Zazwyczaj 10 NM.
• Precyzja: Pełne wychylenie oznacza około 0,7° powyżej/poniżej ścieżki schodzenia.

Aby uniknąć przechwycenia „fałszywych ścieżek schodzenia” (sygnałów powstających wielokrotnością prawdziwego kąta), piloci zawsze przechwytują ścieżkę schodzenia od dołu. Obszar pracy systemu jest chroniony przed zakłóceniami, a ścieżka schodzenia jest monitorowana pod kątem integralności sygnału.

Radiolatarnie markerowe

Radiolatarnie markerowe to nadajniki rozmieszczone na trasie podejścia, które dostarczają pilotom stałych punktów odniesienia:

• Radiolatarnia zewnętrzna (OM): 4–7 NM od progu; niebieskie światło i sygnał „dah-dah-dah”.
• Radiolatarnia środkowa (MM): ok. 0,5–0,8 NM od progu; bursztynowe światło i sygnał „kropka-kreska-kropka-kreska”.
• Radiolatarnia wewnętrzna (IM): blisko progu (CAT II/III); białe światło i wysoki sygnał „kropka-kropka-kropka-kropka”.

Przelatując nad markerem, w kabinie aktywuje się odpowiednie światło i sygnał dźwiękowy, potwierdzając pozycję samolotu w kluczowym punkcie podejścia. Na wielu lotniskach radiolatarnie markerowe zastępowane są obecnie przez DME lub punkty GPS, dając większą elastyczność i dokładność.

System oświetlenia podejścia (ALS)

System oświetlenia podejścia to szereg świateł wysokiej intensywności rozciągających się od progu pasa w strefę podejścia, pomagający pilotom w przejściu z lotu według przyrządów na lot z widocznością. Konfiguracje ALS są różne:

• ALSF-2: Zaawansowany system ze światłami liniowymi i sekwencyjnymi błyskami („królik”).
• MALSR: Oświetlenie średniej intensywności z dodatkowymi światłami kierunkowymi.
• SSALS: Uproszczone, krótsze systemy.

ALS to zazwyczaj pierwszy bodziec wzrokowy poniżej podstawy chmur i jest kluczowy przy podejściach w niskiej widzialności. Obecność i typ ALS są zaznaczone na mapach podejścia i mają bezpośredni wpływ na minima podejścia.

Urządzenie pomiaru odległości (DME)

DME jest często zintegrowane z antenami radiolatarni kierunkowej (ILS/DME) i pokazuje odległość „po skosie” samolotu do pasa startowego. Pozwala to pilotom na weryfikację pozycji w kluczowych punktach, takich jak FAF czy punkty schodzenia, i jest obecnie bardziej popularne niż radiolatarnie markerowe na wielu lotniskach.

• Zakres częstotliwości: 960–1215 MHz.
• Wskazanie: Odległość w milach morskich na przyrządach pokładowych.
• Zastosowanie: Ciągła aktualizacja podczas podejścia; często zastępuje radiolatarnie markerowe.

Wskaźnik odchylenia kursu (CDI)

Wskaźnik odchylenia kursu to przyrząd pokładowy do śledzenia odchylenia od radiolatarni kierunkowej (bocznego) i ścieżki schodzenia (pionowego). Gdy obie wskazówki są wycentrowane, samolot znajduje się idealnie na kursie i na ścieżce schodzenia. CDI jest bardzo czuły podczas podejść ILS, co pozwala na szybkie wykrycie nawet niewielkich odchyleń i ich korektę.

Kategorie ILS i minima

Podejścia ILS dzielą się na kategorie, każda z nich dopuszcza inne minima widzialności i wysokości decyzji:

• Wysokość decyzji (DH): Określona wysokość, na której pilot musi podjąć decyzję o lądowaniu lub odejściu na drugi krąg.
• Zasięg widzialności na pasie (RVR): Odległość, z jakiej pilot widzi oznaczenia lub światła pasa.

Wyższe kategorie wymagają bardziej zaawansowanego sprzętu naziemnego i pokładowego, a także specjalnego przeszkolenia załóg i procedur lotniskowych.

Znaczenie i przyszłość ILS

ILS pozostaje wzorcem dla podejść precyzyjnych, umożliwiając bezpieczne lądowania w trudnych warunkach pogodowych i przy dużym natężeniu ruchu. Chociaż coraz częściej stosowane są satelitarne systemy, takie jak GBAS czy podejścia oparte na GPS, ILS wciąż jest niezbędny przy najbardziej wymagających operacjach, w tym procedurach CAT III autoland na dużych lotniskach.

Niezawodność ILS, globalna standaryzacja i zdolność do obsługi lądowań w niskiej widzialności gwarantują mu ciągłą rolę w zapewnianiu bezpieczeństwa lotniczego. Lotniska i linie lotnicze inwestują znaczne środki w utrzymanie, modernizację i ochronę instalacji ILS, by wspierać bezpieczny, wydajny i przewidywalny ruch lotniczy.

Powiązane pojęcia

• MLS (Microwave Landing System): Alternatywa dla ILS, obecnie rzadko używana.
• GBAS (Ground-Based Augmentation System): Satelitarny system podejść precyzyjnych, coraz częściej stosowany na dużych lotniskach.
• RNAV (Area Navigation): Nawigacja oparta na punktach nawigacyjnych, często GPS, o rosnącej roli przy nowoczesnych podejściach instrumentalnych.
• Autoland: Automatyczny system lądowania oparty na prowadzeniu ILS podczas podejść CAT III.

Podsumowanie

System Lądowania według Przyrządów (ILS) to fundament współczesnego lotnictwa, umożliwiający bezpieczne, precyzyjne lądowania w każdych warunkach pogodowych. Połączenie radiolatarni kierunkowej, ścieżki schodzenia, radiolatarni markerowych lub DME oraz oświetlenia podejścia stanowi podstawę procedur podejść precyzyjnych na lotniskach całego świata. W miarę rozwoju lotnictwa ILS nadal odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu bezpieczeństwa i efektywności w coraz bardziej złożonej i wymagającej przestrzeni powietrznej.

Aby uzyskać więcej informacji o wdrożeniu lub modernizacji ILS na swoim lotnisku, skontaktuj się z nami lub umów pokaz z naszymi ekspertami.