Radiolokalizator (LOC) – Kompleksowy słownik lotniczy

Definicja radiolokalizatora (LOC)

Radiolokalizator (LOC) to wyspecjalizowany naziemny system radionawigacyjny zapewniający precyzyjne boczne prowadzenie samolotu podczas fazy końcowego podejścia do lądowania, szczególnie w warunkach meteorologicznych wymagających lotu według przyrządów (IMC). Działając w paśmie VHF, radiolokalizator stanowi podstawowy element systemu lądowania według przyrządów (ILS), gwarantując doskonałe wyrównanie z osią pasa nawet przy słabej widzialności. Radiolokalizator może również działać niezależnie w nieprecyzyjnych podejściach wyłącznie LOC, zapewniając kluczowe prowadzenie lewo-prawo dla bezpiecznych lądowań.

Zestaw anten radiolokalizatora jest zwykle instalowany poza końcem pasa wylotowego, wyrównany z osią pasa. Urządzenia naziemne emitują silnie kierunkowy sygnał VHF, który jest odbierany i dekodowany przez systemy nawigacyjne samolotu. Każde odchylenie od osi jest natychmiast wyświetlane pilotowi na przyrządach pokładowych, umożliwiając precyzyjne korekty. Dokładność radiolokalizatora znacznie przewyższa inne środki nawigacyjne trasowe – szerokość kursu na progu pasa wynosi od 3° do 6°, czyli około 700 stóp w odległości jednej mili morskiej od anteny.

Radiolokalizator jest niezbędny do operacji lotniskowych w każdych warunkach pogodowych na lotniskach wyposażonych w ILS, umożliwiając podejścia precyzyjne i nieprecyzyjne tam, gdzie odniesienia wzrokowe są niewystarczające. Jego zastosowanie jest wymagane w opublikowanych procedurach podejścia według przyrządów i regulowane przez międzynarodowe standardy ICAO oraz krajowe władze, takie jak FAA i EASA.

Jak działa radiolokalizator

Struktura sygnału i częstotliwości

System radiolokalizatora nadaje dwa nakładające się sygnały z modulacją amplitudy w górnym paśmie VHF, konkretnie od 108,10 MHz do 111,95 MHz (wyłącznie nieparzyste dziesiąte). To przydzielenie zapobiega zakłóceniom z urządzeniami VOR, które korzystają z parzystych dziesiątych i pozostałej części zakresu.

Transmisja obejmuje:

• Ton 90 Hz modulowany po jednej stronie osi (zwykle lewej)
• Ton 150 Hz modulowany po drugiej stronie (zwykle prawej)

Fazowana antena generuje wyraźnie zdefiniowany kurs przez nakładanie się tych sektorów. Odbiornik samolotu wykrywa różnicę w głębokości modulacji. Równa siła oznacza przebywanie na osi; przewaga jednego z tonów wskazuje odchylenie w lewo lub prawo. Wysoka czułość sygnału LOC pozwala pilotom na precyzyjne korekty – pełne wychylenie CDI odpowiada zwykle tylko 2,5° od osi.

Tabela parametrów technicznych sygnału

Zasięg i objętość serwisowa

Objętość serwisowa radiolokalizatora jest ściśle określona. ICAO podaje:

• Pełna dokładność w zakresie 10° od osi pasa do 18 NM od anteny
• Nawigacja użyteczna w zakresie 35° od osi do 10 NM
• Zasięg pionowy od powierzchni do 4 500 stóp nad anteną

Ukształtowanie terenu, przeszkody i układ lotniska mogą wpływać na praktyczny zasięg. Opublikowane procedury uwzględniają te czynniki przy ustalaniu początkowych punktów podejścia i minimalnych wysokości. Integralność sygnału i ochrona przed echem wielodrogowym lub zakłóceniami są regulowane przez ICAO Załącznik 10, zapewniając wysoką niezawodność w certyfikowanym sektorze.

Tabela objętości serwisowej radiolokalizatora

Identyfikacja kodem Morse’a

Każda stacja LOC nadaje unikalny identyfikator w kodzie Morse’a, zwykle zaczynający się od litery “I” (od “ILS”) i trójznakowego oznaczenia (np. “I-RDU” dla Raleigh-Durham). Identyfikator ten jest modulowany na nośnej co najmniej sześć razy na minutę. Piloci potwierdzają poprawny wybór urządzenia LOC, odsłuchując ten kod – jest to wymagane procedurami, aby zapobiec błędom nawigacyjnym.

Większość nowoczesnych urządzeń awionicznych wyświetla identyfikator cyfrowo, ale piloci są szkoleni, by sprawdzać także sygnał audio, szczególnie na lotniskach z wieloma instalacjami ILS/LOC.

Elementy podejść opartych na radiolokalizatorze

Wskaźnik odchylenia od kursu (CDI)

Wskaźnik odchylenia od kursu (CDI) to przyrząd kokpitowy pokazujący położenie samolotu względem wybranego kursu nawigacyjnego. W przypadku podejść radiolokalizatorowych CDI jest bardzo czuły – pełne wychylenie oznacza tylko około 2,5° od osi. Ta czułość jest kluczowa dla precyzyjnego, stabilnego podejścia.

W nowoczesnych samolotach często stosuje się wskaźnik HSI lub zintegrowane wyświetlacze EFIS, które łączą funkcje CDI z kompasem i innymi wskazaniami nawigacyjnymi.

Integracja ścieżki schodzenia (ILS)

Ścieżka schodzenia (GS) zapewnia prowadzenie pionowe i w pełnym ILS jest sprzężona z radiolokalizatorem. Nadajnik ścieżki schodzenia znajduje się około 750–1 250 stóp wzdłuż pasa, 400–600 stóp z boku, nadając sygnał UHF (329,3–335 MHz). GS wykorzystuje podobną modulację 90 Hz i 150 Hz, ale w płaszczyźnie pionowej. Dzięki połączeniu LOC i GS piloci wykonują trójwymiarowe podejście, zwykle ze ścieżką zniżania 3°.

Gdy dostępny jest tylko LOC (podejście wyłącznie LOC), zniżanie odbywa się przez punkty krokowe i opublikowane minimalne wysokości zniżania.

Radiolatarnie markerowe i DME

Radiolatarnie markerowe dostarczają informacji o pozycji na podejściu:

• Outer Marker (OM): 4–7 NM od progu pasa, przecięcie ścieżki schodzenia
• Middle Marker (MM): ok. 3 500 stóp od progu, blisko wysokości decyzji
• Inner Marker (IM): blisko progu pasa, stosowany przy podejściach CAT II/III

Każda emituje sygnał 75 MHz, z unikalnymi światłami i dźwiękami w kokpicie. DME jest coraz częściej stosowane zamiast markerów, zapewniając ciągły pomiar odległości skośnej do punktu lub pasa, co poprawia orientację i dokładność.

Rodzaje podejść wykorzystujących radiolokalizator

Podejście ILS

Podejście ILS wykorzystuje zarówno LOC, jak i GS do precyzyjnego podejścia, umożliwiając lądowanie przy niskiej widzialności. Minima mogą wynosić nawet 200 stóp AGL i 1 800 stóp RVR dla CAT I, a dla CAT II/III – jeszcze niżej przy odpowiedniej certyfikacji załogi i statku powietrznego.

Podejście radiolokalizatorowe (LOC)

Podejście LOC korzysta wyłącznie z radiolokalizatora do bocznego prowadzenia (bez pionowego GS). Zniżanie odbywa się poprzez punkty krokowe i minimalne wysokości zniżania. Podejścia LOC są powszechne na lotniskach lub pasach bez pełnego ILS.

Podejście Localizer Back Course (LOC BC)

Podejście LOC BC wykorzystuje odwrotną stronę radiolokalizatora do podejścia na pas przeciwległy. Ścieżka schodzenia nie jest nadawana, a piloci muszą uważać na odwrócone wskazania na niektórych przyrządach, jeśli nie są prawidłowo ustawione.

Użytkowanie i procedury operacyjne

Strojeni i identyfikacja radiolokalizatora

Piloci muszą:

1. Pobrać właściwą częstotliwość LOC z map lub ATIS
2. Nastroić odbiornik NAV i wybrać odpowiednie źródło nawigacyjne
3. Odsłuchać i potwierdzić identyfikator Morse’a

Nowoczesne systemy mogą wyświetlać identyfikator cyfrowo, ale piloci są szkoleni do kontroli dźwiękowej jako dodatkowego zabezpieczenia.

Ustawienie i przechwycenie kursu podejścia

• Ustawić opublikowany kurs podejścia za pomocą OBS lub HSI
• Otrzymać wektory od ATC lub wykonać zakręt proceduralny w celu przechwycenia LOC
• Monitorować CDI/HSI dla dokładnego śledzenia

Wykonanie podejść radiolokalizatorowych

Dla podejścia wyłącznie LOC (front course):

1. Przechwycić i śledzić radiolokalizator
2. Zniżać się przez punkty krokowe i minimalne wysokości
3. Na MDA lądować, jeśli pas widoczny; w przeciwnym razie wykonać odejście na drugi krąg

Dla podejść LOC BC:

1. Nastroić i zidentyfikować LOC
2. Ustawić opublikowany back course
3. Monitorować ewentualne odwrócone wskazania
4. Zniżać się przez punkty krokowe
5. Na MDA lądować, jeśli widoczność pozwala, lub odejść na drugi krąg

Parametry techniczne i ograniczenia

Specyfikacja sygnału radiolokalizatora

• Częstotliwość: 108,10–111,95 MHz (wyłącznie nieparzyste dziesiąte)
• Szerokość kursu: 3–6° (typowo 5° na progu pasa)
• Objętość serwisowa: ±10° do 18 NM; ±35° do 10 NM; do 4 500 stóp AGL
• Modulacja: 90 Hz (lewa), 150 Hz (prawa)
• Identyfikacja: Kod Morse’a (np. “I-RDU”)

Tabela porównawcza: Radiolokalizator vs VOR

Kategorie ILS i wysokości decyzji

Typowe błędy i aspekty bezpieczeństwa

Odwrócone wskazania (reverse sensing)

Odwrócone wskazania pojawiają się podczas podejść back course, gdy wskazania przyrządów są odwrotne i piloci mogą sterować w złym kierunku. Najczęściej występuje to na HSI, jeśli nie ustawiono kursu frontowego. Właściwe ustawienie i szkolenie pilotów są kluczowe dla uniknięcia błędów nawigacyjnych.

Wybór częstotliwości i identyfikacja

Niezbędne jest nastrojenie właściwej częstotliwości i potwierdzenie identyfikatora, by uniknąć śledzenia niewłaściwego radiolokalizatora, zwłaszcza na lotniskach z wieloma systemami ILS/LOC.

Odbicia wielodrogowe i zakłócenia

Bliskie przeszkody terenowe lub budynki mogą powodować odbicia wielodrogowe, zniekształcając sygnał LOC. Piloci powinni zwracać uwagę na NOTAM-y dotyczące jakości sygnału i zawsze przestrzegać opublikowanych procedur podejścia.

Radiolokalizator (LOC) to podstawowa pomoc nawigacyjna, która od dziesięcioleci umożliwia bezpieczne lądowania w każdych warunkach. Jego precyzja, niezawodność i integracja z systemem ILS czynią go kluczowym elementem współczesnego bezpieczeństwa i efektywności lotnictwa.