定義
下滑面是電磁輻射波(下滑天線輻射)所產生的傾斜面,它與儀表著陸系統的航向信標所產生的航向面相交形成下滑道。
簡介
ILS是被國際民航組織規定的飛機標準進近和著陸系統,由於其作用為引導飛機著落,無需目視飛行,因此又稱為盲降,其作用是由地面發射的兩束無線電信號來實現航向道和下滑道指引,建立一條由跑道指向空中的虛擬路徑。飛機通過機載接收設備,確定自身與該路徑的相對位置,使飛機沿正確方向飛向跑道並且平穩下降,最終實現安全著陸。ILS結構示意如圖,包括三個分系統: 提供橫向引導的航向信標(LOC)、提供垂直引導的下滑信標(GS) 和提供距離引導的指 點 信 標 (MB)。航向信標工作在108.10~111.95MHz,下滑信標工作頻率為329.15-335MHz,指點信標工作在75MHz。航向信標台給出與跑道中心線對準的航向面,下滑信標天線產生的輻射場形成下滑面,這兩個面的交線即是飛機進近著陸的下滑道。
形成原因
儀表著陸系統(ILS)的下滑信標台位於跑道入口端一側,通過上下天線分別朝著飛機的主降方向輻射形狀相同的90 Hz和150 Hz兩種信號,二者重疊部分的中心線上,調幅相等,且仰角在2度~4度之間,即為下滑面,其厚度約為 1.4度,為飛機提供相對跑道入口的下滑道(垂直位置)指引。當機載接收機收到下滑天線發射的兩種電磁信號後,比較兩種信號的調幅,將調幅的差值轉換為偏離電壓,驅動顯示儀表上的下滑偏離指針移動,即可直觀地判斷出飛機是否偏離下滑面,以及偏離的程度,如圖所示。
下滑天線是儀表著陸系統的重要組成部分,其輻射的電磁信號提供著陸飛機相對跑道入口的下滑道指引。下滑天線失效時,將不能提供下滑道,飛機著陸過程將由精密進近變為非精密進近。
輻射場分析
由CSB和SBO天線形成的150Hz和90Hz調製信號的輻射場如圖所示。混合網路輸出的信號,經過天線分配網路後由天線輻射,形成CSB輻射場。下滑面與跑道表面的交線垂直於跑道中心線,且在下滑面中心線上,信號幅度達到最大值; 輻射信號經過天線分配網路後由天線輻射,形成SBO輻射場,在下滑面的中線上SBO的信號幅度為0,即“零基準信標”。兩個信號疊加之後,形成在下滑面上方90Hz調製信號占優勢的m90輻射場,和在下滑面下方150Hz調製信號占優勢的m150輻射場(此處僅討論飛機接收到的理想信號,不涉及地面對天線的鏡面反射效應和場地干擾等因素)。