低能见度运行大师课（第 3 部分）

什么是仪表着陆系统（ILS）？

仪表着陆系统（ILS）是一种精密的导航设施，确保飞机在向跑道做最后下降时保持在正确的进近航径上，在天气条件严重限制能见度时尤其如此。无论是浓雾、大雨还是降雪，ILS 都能提供精确的横向（左右）和垂直（上下）引导，让飞行员即使在可能直到最后一刻才看到跑道的条件下也能安全着陆。

该系统依靠两个主要组成部分：提供横向引导的航向信标，以及提供垂直引导的下滑道。两者协同工作，确保飞机即使在低能见度下也保持在正确的航径上，并以正确的角度下降。

航向信标：横向导航

航向信标通过沿跑道中线引导飞机来提供横向导航。这部分系统的工作方式是：由一组通常位于跑道远端的地面天线阵发射两个无线电信号，一个以 90 Hz 调制，另一个以 150 Hz 调制。这两个信号由间距很近的天线发射，各自形成一个窄波束。一个波束略微偏向跑道中线左侧，另一个略微偏向右侧。

随着飞机接近跑道，机上的航向信标接收机比较这两个信号的强度。当两个信号的接收强度相等时，飞机就对准了跑道中线。如果信号强弱不一，说明飞机偏离了中线，飞行员可以进行必要的修正。

典型的航向信标在跑道中线两侧 10° 范围内的覆盖距离可达 25 海里。随着飞机偏离中线越远，这个距离逐渐缩短。增程系统主要用于美国和加拿大，可以提供更大的覆盖范围。

下滑道：垂直导航

下滑道是仪表着陆系统（ILS）的关键组成部分，在进近阶段为飞机提供垂直引导。航向信标确保飞机在横向上对准跑道，下滑道则控制进近的垂直方面，帮助保持安全的下降角。正确的下滑道确保飞机以最佳的下降率下降，既不太陡也不太平，避免高度损失过多或着陆延迟这两方面的潜在危险。

下滑道的工作方式是沿飞机的进近航径发射两个不同的无线电信号。这些信号用来形成一条精确的垂直航径，把飞机引导到跑道。在典型的 ILS 设置中，下滑角约为 3°，这被认为对大多数商用飞机是理想的。这个角度确保下降平稳、高效，着陆安全。不过，下滑角可以根据具体机场的要求或周边地形略作调整。

当飞机在正确的下滑道上时，它会沿预定航径稳定下降。下滑道发射机的信号用来让飞机保持在航道上，防止下降过陡或进近拖得过长。飞行员在这一阶段必须保持警觉，确保跟随信号，以正确的角度安全抵达跑道。

虚假下滑道信号：风险以及如何防止出错

虽然下滑道是可靠而准确的系统，但虚假下滑道信号确实值得关注，在仪表进近中会带来重大的安全风险。这些虚假信号可能误导飞机沿错误的航径下降。例如，角度更陡（如 9°）的虚假下滑道可能导致飞机下降过快，引发危险情况，包括可控飞行撞地（CFIT）的风险。

虚假下滑道信号通常由干扰、设备故障或信号传播异常引起。当地面设备出现问题，例如下滑道天线未对准或发生故障时，或者当飞机处于真实下滑道信号的范围之外、却仍接收到畸变信号时，就可能出现虚假信号。在少数情况下，虚假下滑道可能出现在正确进近航径的上方，导致飞机误跟这个错误信号。在这种情况下，飞行员需要格外谨慎，因为自动驾驶系统可能会无意中截获虚假下滑道，让情况更加复杂。

为了尽量降低跟随虚假下滑道的风险，飞行员应采取一系列预防措施：

• 定期交叉检查：飞行员应持续交叉检查高度、空速和进近图。进近图给出了正确的下滑角，定期检查有助于确认飞机按预期下降。
• 监控下降率：通过仔细监控飞机的下降率，飞行员可以迅速发现飞机下降是否过快或过慢。如有任何不一致，应重新评估是否对准下滑道。
• 对自动驾驶保持意识：飞行员应留意自动驾驶的表现，尤其是在进入低能见度条件时。如果没有仔细监控，自动驾驶系统可能会截获错误的信号。

要点：虚假下滑道信号可能在进近阶段带来严重风险，导致不安全的下降。飞行员应保持警觉，不断对照进近图交叉核对，核实下降率，并对自动驾驶可能出现的问题保持意识。只要保持意识并采用可靠的程序，就可以降低虚假下滑道带来的风险。

ILS 的精度与局限性：

1. 信号精度和作用距离的限制

ILS 提供高度精确的横向（1 至 2 度）和垂直（0.5 至 1 度）引导，但它的作用距离有限。航向信标在 25 海里以内有效，下滑道通常在 10 海里以内有效。超出这些范围，信号就不可靠了，飞行员应时刻清楚自己相对于跑道的位置。

2. 外部因素的干扰

大雨或雷暴等天气条件可能削弱 ILS 信号或使其畸变。附近设备的无线电干扰也可能降低信号质量，导致错误的引导。飞行员必须仔细监控 ILS 指示，尤其是在天气差或可能存在干扰时。

3. 多路径误差

当 ILS 信号被建筑物或地形反射，导致信号畸变或延迟时，就会出现多路径干扰。机场会通过合理布置天线来尽量防止这种情况，但在建筑设施密集或地形复杂的区域，飞行员仍应保持谨慎。

4. 设备故障

ILS 系统可能发生故障或校准偏差，导致信号偏离和不准确。如果怀疑出现故障，飞行员应交叉检查仪表，并准备好执行复飞或转用其他程序。

5. 地形和机场布局

位于山区或跑道布局特殊的机场，其 ILS 信号可能受到地形或障碍物的影响。飞行员应留意进近图上的地形信息，并在繁忙机场确保平行 ILS 系统之间有适当的间隔。

ILS 临界区和敏感区

为了保持 ILS 信号的完整性，航向信标和下滑道天线周围划定了严格的边界。这些区域分为临界区和敏感区。

临界区

ILS 临界区是天线周围限制最严格的区域，在 ILS 运行期间，航空器和车辆必须远离该区域。任何物体，尤其是车辆，一旦进入这个区域，都可能干扰信号，导致飞机得到不准确的引导。为确保 ILS 正常工作，这些临界区的管控非常严格。

当航空器经过滑行道上的一个指定点，滑行道灯从黄绿相间变为全绿色时，就认为它已经越过了 ILS 临界区。

敏感区

临界区之外是 ILS 敏感区，这是一个更大的区域，同样对航空器和车辆的活动加以管控，确保它们不会干扰 ILS 信号。虽然管控不如临界区严格，但这个区域仍能确保大型物体不会造成干扰。例如，滑行中的航空器可能使信号畸变，因此 ATC 可能会增大这些区域内航空器之间的间隔。

空中交通管制与 ILS 运行

空中交通管制（ATC）在管理 ILS 运行方面发挥着关键作用，尤其是在低能见度期间。ATC 负责确保航空器和车辆远离 ILS 临界区和敏感区，防止对信号造成干扰。在能见度降低的情况下，ATC 还可能增大航空器之间的间隔，以确保 ILS 信号保持稳定。

除了管理这些限制区域，ATC 还与飞行员密切配合，确保 ILS 系统正常工作。例如，如果有车辆或航空器无意中进入 ILS 敏感区，即使天气并不要求执行低能见度程序，ATC 也可能要求与其他航空器保持间隔。

飞行员同样有责任确保 ILS 信号的稳定。在低能见度条件下运行时，如果飞行员认为加大与其他航空器的间隔有助于确保 ILS 信号的准确性，就应提出这一要求。

要点：ATC 和飞行员协同配合，保持 ILS 运行的完整性，确保安全着陆，尤其是在能见度受影响时。