定義
儀表著陸系統中,裝在航向信標的航道線上,靠近跑道著陸端點的指點信標。
指點信標
指點信標(Marker Beacon)是用於航空的甚高頻無線電信標的一種特殊類型。通常與儀表著陸系統(ILS)聯合起來使用,一種為飛行員提供在已經建立飛至目的地(如跑道)的航線中確定位置的方式。
指點信標作為飛機無線電導航系統的一個部分由地面台和機載設備組成,地面台安裝在特定位置以一定的角度發射無線電信號,機載設備接收信號並發出語音和視覺的指示信息從而完成飛機的位置識別。
指點信標工作原理
指點信標的工作原理是:先對頻率不同的音頻信號進行類似於2ASK調製得到初步調製信號後再與中頻載波直接進行AM調製從而生成最終的調製信號,具體過程如圖所示。
其他指點信標分類
指點信標主要包括:內指點信標、中指點信標、外指點信標。
外指點標(Outer marker)一般用於確定最後進場定位點(Final approach fix,FAF),位於與航向道及跑道中心線相同的航道,跑道入口前4至7海里處。通常為飛機切入下滑道(GS)中高度約1 NM(2 km)的位置,並在低功率(3 watts),75 MHz 的載波頻率上傳輸 400 Hz 單音信號。外指點標天線為高指向性天線。有效信號區域是2400 ft(730 m)x 4200 ft(1280 m)的橢圓。當飛機飛過OM時,它的指點信標接收器將探測信號,座艙中的OM信號燈(藍色)點亮,摩爾斯電碼聲音為“長,長,長”。
中指點標與外指點標的工作原理相同。通常用於跑道入口前0.5至0.8海里(1 km)處的定位。通過MM上空時,座艙中的MM信號燈(琥珀色)點亮,摩爾斯電碼聲音為“短,長,短,長”,頻率為1,300 Hz。以此警示飛行員已過I類盲降復飛點(一般指在下滑道高於地平面200 ft(60 m)處)且如果某項目視提示未被發現則應開始進行復飛。
幾個關鍵特性
信標台安裝位置
根據內、中、外指點信標台的作用,指點信標台必須安裝在特定的位置,才能滿足要求,但由於各個機場附近地形情況的複雜性,行業標準對安裝位置給了一個參考範圍和最佳值。內指點信標距跑到入口75m~450m,其中300m處為最佳。垂直延長線方向,內指點信標偏離不應超過30m。
指點標發射頻率
指點信標台發射頻率均為75MHz(調製度95%),這樣飛機在飛行航線時,連續經過指點信標上空不需要調諧接收設備,帶來很大的便利。調製頻率和識別碼各不相同,這是為了完成對不同指點信標的識別。內指點信標的調製頻率為3000,識別碼是連續拍發,每秒2劃。
接收機在接收到信號後,進行檢波和濾波,完成對信號頻率的識別並激活相應的指示器從而告訴飛行員飛機的當前位置。
指點信標信號發射錐角
對於無線電指點信標發射的波束要求其方向特性在水平上是集中的,而在垂直上是伸展的,這樣才能準確地提供安裝點的信息,同時保證有效的輔射。波束的橫截面呈橢圓形,沿跑道方向較窄,寬了指示位置不準,太窄了指示持續時間太短可能來不及判斷位置,一般錐角為40°~60°。
指點信標信號縱向有效範圍
內指點信標垂直延伸方向工作範圍:高度:100~200m,寬度整個航道寬度,在覆蓋範圍邊界區場強不小於1.5mV/m,在覆蓋區內的場強應至少升到3.0mV/m。
內指點信標仿真分析
圖中的第一幅圖是內指點信標基帶信號波形。內指點信標是由“點”和“空”兩種信號組成的。“點”“空”信號時長相等且交替出現,在時間長度為2s的時序中,總共出現12對“點”“空”信號序列。第二幅圖是中指點信標射頻信號波形,載波也是75MHz。內、中、外三種指點信標的差別主要是:一、基帶信號的包絡不同;二、組成基帶信號中的餘弦信號頻率各不相同。這樣設計十分便於區分。