ĐÀI LOCALIZER• Trường điện từ được bức xạ từ hệ thống anten Localizer là một trường điện từ hỗn hợp mà được điều chế biên độ bởi hai tín hiệu âm tần là 90 Hz và 150 Hz. Giản đồ bức xạ của nó bao gồm hai phần với một phía có một tín hiệu âm tần này vượt trội và đối diện là tín hiệu âm tần kia vượt trội. Mỗi anten phát một búp sóng (Beam) hẹp, một búp sóng hơi nghiêng về phía bên trái đường tim của đường CHC, búp sóng còn lại hơi nghiêng về phía bên phải. Giản đồ trường phát xạ phải tạo ra một hình quạt hướng (Course sector).
Trang 1ĐÀI LOCALIZER
2.3 Đài LOCALIZER
2.3.1 Giải tần số làm việc (Radio frequency)
● Giải tần: từ 108 MHz đến 112 MHz
● Sai số tần số cho phép là ±0.005 % (đối với hệ thống một tần số) và 40,002 % (đối với hệ thống hai tần số)
● Khoảng cách tần số trong hệ thống hai tần số được qui định: 5KHz ≤ ΔF ≤ 14KHz
● Phân cực ngang
2.3.2 Tầm phủ sóng (Coverage)
• Điều kiện bình thường:
• 46.3 Km (25 Nm) trong cung ±10° so với đường “Course”
• 31.5 Km (17 Nm) trong cung từ ±10° đến ±35° so với đường
“Course”
• 18.5 Km (10 Nm) bên ngoài cung ±35° so với đường “Course” nếu tầm phủ được cung cấp
• Tại những nơi đặc điểm địa hình hạn chế hay các yêu cầu hoạt động cho phép, thì tầm phủ sóng có thể giảm xuống đến:
• 33.3 Km (18 NM) trong cung ±10° so với đường “Course”
• 18.5 km (10 NM) trong phần còn lại
2.3.3 Độ chính xác của đường chỉ hướng (Course alignment accuracy)
Đường “Course” trung bình phải được điều chỉnh và duy trì bên trong các giới hạn tương đương với sự dịch chuyển của điểm chuẩn ILS so với trục tâm đường CHC:
Trang 22.3.4 Tín hiệu nhận dạng (Identification)
Tín hiệu nhận dạng mô tả địa điểm đường CHC và hướng tiếp cận
hạ cánh
Sử dụng tần số âm tần 1020 Hz ± 50 Hz với độ sâu điều chế trong giới hạn (5 ÷ 15) %
Sử dụng mã Morse quốc tế và bao gồm hai hoặc ba ký tự
2.3.5 Lắp đặt (Siting)
Hệ thống anten đài Localizer được đặt vuông góc với tâm đường CHC nối dài và cách điểm dừng cuối cùng của đường CHC một khoảng cách phù hợp với giá thực tế an toàn của điều kiện tĩnh không Hệ thống anten phải có độ cao tối thiểu cần thiết nhằm thỏa mãn các yêu cầu về tầm phủ sóng và được điều chỉnh để đường “ Course ” nằm trong một mặt phẳng đứng chứa trục đường CHC 2.3.6 Hệ thống giám sát (Monitoring)
Hệ thống giám sát tự động sẽ cung cấp một tín hiệu cảnh báo khi:
Ngừng bức xạ
Không có thông tin về dẫn đường và tín hiệu nhận dạng từ sóng mang
Sự suy giảm cấp hoạt động
1 Giới thiệu về đài localizer
• Trường điện từ được bức xạ từ hệ thống anten Localizer là một trường điện từ hỗn hợp mà được điều chế biên độ bởi hai tín hiệu âm tần là 90
Hz và 150 Hz Giản đồ bức xạ của nó bao gồm hai phần với một phía
có một tín hiệu âm tần này vượt trội và đối diện là tín hiệu âm tần kia vượt trội Mỗi anten phát một búp sóng (Beam) hẹp, một búp sóng hơi nghiêng về phía bên trái đường tim của đường CHC, búp sóng còn lại hơi nghiêng về phía bên phải Giản đồ trường phát xạ phải tạo ra một hình quạt hướng (Course sector)
• Máy thu Localizer trên tàu bay: Đo độ lệch về độ sâu điều chế (The difference in the depth of modulation – DDM) của các tín hiệu 90 Hz
Trang 3và 150 Hz Đối với Localizer, độ sâu điều chế cho mỗi tín hiệu điều chế (Modulating frequencies) là 20% Sự chênh lệch giữa 2 tín hiệu thay đổi, phụ thuộc vào vị trí của tàu bay đang tiếp cận so với đường tim (The centerline)
• Nếu có một sự vượt trội nào đó hoặc của điều chế 90 Hz hoặc 150 Hz, thì tàu bay đang ở vị trí lệch khỏi đường tim Trong buồng lái, kim trên đồng hồ Chỉ thị trạng thái ngang (Horizontal situation indicator HIS – thành phần của ILS, hoặc kim trên đồng hồ Chỉ thị lệch hướng (Course deviation indicator – CDI), sẽ cho biết tàu bay cần bay sang trái hoặc bay sang phải để chỉnh sửa sai sót, để bay tiếp xuống tim đường CHC Nếu DDM = 0 thì tàu bay đang ở trên đường tim của Localizer trùng với đường tim vật lý của đường CHC
• - Khi một người quan sát đứng từ điểm hạ cánh nhìn đối diện với hệ thống anten Localizer thì giản đồ bức xạ có tín hiệu âm tần 150 Hz vượt trội nằm bên phía tay phải của người quan sát và giản đồ bức xạ
có tín hiệu âm tần 90 Hz vượt trội nằm bên phía tay trái của người quan sát
• Tất cả các góc nằm ngang được sử dụng trong việc đặc tả các giản đồ trường của đài Localizer đều bắt nguồn từ tâm của hệ thống anten Localizer - Nơi cung cấp các tín hiệu được sử dụng trong cung
“Course” phía trước
2 Tiêu chuẩn ICAO
• Tần số làm việc (Radio frequency):
• - Giải tần làm việc của đài Localizer: 108 ÷ 111,975 MHz Đối với đài chỉ hướng hạ cánh một tần số thì sai số tần số cho phép là 0,005% Đối với đài chỉ hướng hạ cánh hai tần số thì sai số tần số cho phép là
0,002% và dải danh định bị chiếm bởi hai sóng mang phải đối xứng qua tần số được chọn Với tất
Trang 4cả các sai số được áp dụng, sự phân cách tần số giữa hai sóng mang đối với đài chỉ hướng hạ cánh hai tần số không nhỏ hơn 5 kHz và không lớn hơn 14 kHz (5 KHz ≤ ΔF ≤ 14 KHz)
• Điều chế sóng mang (Carrier modulation)
• Độ sâu định mức (Nominal) điều chế sóng mang tần số vô tuyến đối với tần số (Tone) 90 Hz và 150 Hz phải là 20% dọc theo đường hướng (Along the course line)
• Độ sâu điều chế sóng mang tần số vô tuyến đối với từng tần số (Tone)
90 Hz và 150 Hz phải nằm trong giới hạn (Limits) từ 18% và 22%
• Độ chính xác Hướng (Course alignment accuracy): Đường Hướng trung bình (The mean course line) phải được điều chỉnh và duy trì/giữ trong giới hạn tương đương sự sai lệch/dịch chuyển (Displacements)
từ đường tim đường CHC (The runway centre line) tại điểm quy chiếu ILS như sau:
• Đối với những đài LLZ CAT I: ± 10.5 m (35 ft)
• Đối với những đài LLZ CAT II: ± 7.5 m (25 ft)
• Đối với những đài LLZ CAT III: ± 3 m (10 ft)
3 Tầm phủ sóng (Coverage):
• Đài chỉ hướng hạ cánh phải cung cấp đầy đủ tín hiệu để bảo đảm cho
sự hoạt động bên trong các cung phủ sóng của đài chỉ góc hạ cánh và đài chỉ hướng hạ cánh trong điều kiện lắp đặt ở địa hình lý tưởng Cung phủ sóng phải được kéo dài từ tâm anten đài chỉ hướng hạ cánh đến cự ly như sau:
• Đài LOC cấp I:
Trang 5Cường độ trường tối thiểu trên đường chỉ góc hạ cánh ILS và bên trong cung chỉ hướng của đài chỉ hướng hạ cánh tại một cự ly 18,5 Km (10 NM) đến một độ cao 60m (200ft) trên mặt phẳng ngang chứa ngưỡng phải không nhỏ hơn 90 μV/m (-107 dBW/mV/m (-107 dBW/m2)
• Đài LOC cấp II:
Cường độ trường tối thiểu trên đường chỉ góc hạ cánh ILS và bên trong cung chỉ hướng của đài LOC phải không nhỏ hơn 100 μV/m 107 dBW/mV/m
(-106 dBW/m2) tại một cự ly 18,5 km (10 NM) và tăng đến một giá trị không nhỏ hơn 200 μV/m (-107 dBW/mV/m (-100 dBW/m2) tại một độ cao 15 m (50 ft) trên mặt phẳng ngang chứa ngưỡng
• Đài LOC cấp III:
Cường độ trường tối thiểu trên đường chỉ góc hạ cánh ILS và bên trong cung hướng của đài chỉ hướng hạ cánh phải không nhỏ hơn 100 μV/m (-107 dBW/mV/m (-106 dBW/m2) tại cự ly 18,5 km (10 NM) và tăng đến một giá trị không nhỏ hơn 200 μV/m (-107 dBW/mV/m (-100 dBW/m2) tại một độ cao 6m (20 ft) trên mặt phẳng ngang chứa ngưỡng Từ điểm này đến một điểm xa hơn có độ cao trên đường tâm đường CHC 4m (12 ft) và cách ngưỡng
300 m (1.000 ft) về phía ăngten của đài chỉ hướng hạ cánh và sau đó tại một độ cao 4m (12 ft) dọc theo chiều dài đường CHC về phía
ăngten của đài chỉ hướng hạ cánh, cường độ trường phải không nhỏ hơn hơn 100 μV/m (-107 dBW/mV/m (-106 dBW/m2)
• Đối với đài Localizer sử dụng hai tần số, một tần số tạo ra giản đồ bức xạ trong cung “Course” phía trước và một tần số khác tạo ra giản đồ bức xạ bên ngoài cung “Course” Cường độ trường của hai tín hiệu trên ngoài không gian trong cung “Course” ứng với tầm phủ sóng nêu trên là không thấp hơn 10 dB.
4 Độ chính xác của đường “Course” (Course alignment
accuracy):
• Đường “Course” chính phải được điều chỉnh và duy trì trong các giới hạn tương đương với sự dịch chuyển của điểm chuẩn ILS so với trục tâm đường CHC như sau:
Trang 6• ILS Cấp I: ± 10,5m (35 ft), hay tương đương một cách tuyến tính với DDM = 0,015
• ILS Cấp II: ± 4,5m (15 ft)
• ILS Cấp III: ± 3m (10 ft)
5 Tín hiệu nhận dạng (Identification):
• Nhận dạng cho đường CHC và hướng tiếp cận mà nó phục vụ, trên sóng mang hay các sóng mang tần số làm việc Quá trình phát tín hiệu nhận dạng dù là bằng bất kỳ cách nào cũng phải không được gây nhiễu với chức năng dẫn đường của đài LOC LOC phải đảm bảo phát đồng thời tín hiệu nhận dạng, riêng cho đường CHC (Runway) và hướng tiếp cận (Approach direction), trên cùng sóng mang tần số vô tuyến hoặc trên các sóng mang của chức năng LOC
6 Độ nhạy dịch chuyển (Displacement sensitivity):
• Độ nhạy dịch chuyển danh định bên trong nửa cung chỉ hướng tại điểm chuẩn ILS phải là 0,00145 DDM/m (hay 0,00044 DDM/ft) ngoại trừ đối với nơi sử dụng đài LOC cấp I, là nơi không thể đáp ứng được
độ nhạy dịch chuyển danh định Đối với đài LOC cấp I trên đường CHC của sân bay cấp 1 và 2, hệ thống phải đạt được độ nhạy dịch chuyển danh định tại ILS điểm “B” Góc tối đa của cung chỉ hướng phải không vượt quá 6o
7 Kênh thoại (Voice)
• Đài chỉ hướng hạ cánh cấp I và II có thể cung cấp một kênh thông tin thoại đất - đối - không hoạt động đồng thời với các tín hiệu nhận dạng
và dẫn đường, miễn là các hoạt động này không gây nhiễu bằng bất cứ cách nào đến chức năng hoạt động cơ bản của đài chỉ hướng hạ cánh
8 Lắp đặt (Siting)
• Hệ thống anten đài Localizer được đặt vuông góc với tâm đường CHC nối dài và cách điểm dừng cuối cùng của đường CHC khoảng 1.000 ft (khoảng 300m)
Trang 79 Hệ thống giám sát (Monitoring):
Hệ thống giám sát tự động sẽ cung cấp một tín hiệu báo động khi:
- Sự bức xạ bị dừng lại
- Không có thông tin về dẫn đường và tín hiệu nhận dạng từ sóng mang
- Sự suy giảm CAT (xuống cấp)
Hệ thống giám sát tự động sẽ chuyển hoặc tắt máy khi:
- Độ chính xác của đường Course sai quá giới hạn cho phép
- DS sai quá giới hạn cho phép
- Mất tín hiệu nhận dạng và M% giảm quá 5%
- Công suất giảm 50% (với hệ thống 1 tần số), và 20% (với hệ thống 2 tần số)
10 Đặc tính loại bỏ nhiễu của các hệ thống thu đài Localizer:
Hệ thống giám sát kết hợp:
Ở các khu vực có 20 hệ thống ILS trở xuống, thì việc kết hợp tần
số làm việc giữa đài Localizer và đài Glidepath trên cùng một đường CHC phải tuân thủ theo tiêu chuẩn sau:
Sự kết hợp tần số giữa đài Localizer và đài DME:
11 Cấp nguồn :
Hệ thống anten:
Trang 8 Anten sử dụng cho hệ thống đài chỉ hướng hạ cánh (LOC) phải là anten định hướng (không sử dụng mặt phản xạ), có hệ thống
ăngten giám sát trường gần, xa cho phù hợp với cấp khai thác
o Hệ thống anten phải có độ cao và kích thước phù hợp, hệ thống vỏ che anten không gây ảnh hưởng đến việc bức xạ sóng điện từ, và có cấu trúc dễ gãy
o Khi anten của thiết bị đo cự ly bằng vô tuyến (DME) được đặt đồng trục với anten đài chỉ góc hạ cánh thì phải không có bất kỳ sự gây nhiễu lẫn nhau nào giữa hai hệ thống này
Các hệ thống anten giám sát trường phải được trang bị để bảo đảm khả năng tăng cường giám sát cho các cấp độ khai thác tương ứng như sau:
- Đối với hệ thống ILS cấp I: có anten giám sát trường gần cho đài chỉ góc hạ cánh;
- Đối với hệ thống ILS cấp II: có ăngten giám sát trường gần cho cả đài chỉ hướng lẫn đài chỉ góc hạ cánh;
- Đối với hệ thống ILS cấp III: có anten giám sát trường gần cho cả đài chỉ hướng hạ cánh lẫn đài chỉ góc hạ cánh, và anten giám sát trường xa cho đài chỉ hướng hạ cánh
GLIDE PATH
1.KHÁI NIỆM CHUNG
Đường lượn của hệ thống cung ứng hạ cách, thường được gọi là đường lượn,glide path (G/P) hoặc đường trượt ,glideslope(G/S), là "một hệ thống dẫn đường theo chiều xiên được thể hiện qua thiết bị cho biết độ lệch góc của máy bay so với quảng đường đi xuống tối ưu “
Phi công (hoặc lái tự động, nếu sử dụng chế độ hạ cánh tự động) điều khiển máy bay sao cho báo cáo góc xiên trên màn hình vẫn ở chính giữa
để đảm bảo máy bay vẫn đang đi theo đường lượn để tránh việc va chạm các vật cản và đến đường băng tại điểm hạ cánh thích hợp (tức là nó cung cấp góc hạ cánh)
Trang 9Ký hiệu θ là góc tạo bởi đường chỉ góc hạ cánh Glidepath so với mặt phẳng ngang, hay còn gọi là góc hạ cánh
- Góc hạ cánh được chọn trong khoảng từ 2 ° đến 4, thông thường được chọn là 3 °, các góc hạ cánh lớn hơn 3 ° không được sử dụng ngoại trừ tại những sân bay khôn thỏa mãn các yêu cầu về tĩnh không
- Góc hạ cánh phải được điều chỉnh và duy trì trong khoảng:
θ ± 0.075θ đối với ILS Cấp & I và II
θ ± 0.04θ đối với ILS Cấp III
2.TẦN SỐ VÀ TẦM PHỦ SÓNG
2.1.GIẢI TẦN LÀM VIỆC
• Giải tần: từ 329 MHz đến 335 MHz
• Sai số tần số cho phép là ±0.005 % (đối với hệ thống một tần số)
và ±0,002 % (đối với hệ thống hai tần số)
• Khoảng cách tần số trong hệ thống hai tần số được qui định:
4KHZS AF S 32KHz
• Phân cực ngang
• Ta có thể kết hợp tần số làm việc giữa đài Localizer và đài
Glidepath trên cùng một đường CHC nhưng phải tuân thủ theo tiêu chuẩn sau:
Trang 10Ở các khu vực có 20 hệ thống ILS trở xuống, thì việc kết hợp tần số
làm việc giữa đài Localizer và đài Glidepath trên cùng một đường
CHC phải tuân thủ theo tiêu chuẩn sau:
STT Localizer (MHz) Glide Path (MHz) STT Localizer (MHz) Glide Path (MHz)
Sự kết hợp tần số giữa đài Localizer và đài DME: Khi DME được sử
dụng trong hệ thống ILS thì phải có sự kết hợp tần số giữa DME và
đài Localizer Sự kết hợp này phải tuân thủ theo tiêu chuẩn của ICAO:
Trang 112.2.TẦM PHỦ SÓNG
Ít nhất là 18.5 Km (10 Nm) đối với:
• Theo góc phương vị: ±8° so với đường tâm
• Theo độ cao: ±1.750 và – 0.45 % so với góc hạ cánh
Hình 2.3: Tầm phủ song của đài glide path theo góc phương vị và độ cao
Hình 2.3: Mô hình thể hiện vùng tiếp cận của tàu bay và vùng phủ sóng
Trang 12Các glide path xác định vùng cũng như localizer với các tín hiệu 90 và
150 Hz, như được minh họa trong hình Tần số sóng nằm trong dải chạy từ 324–335 mHz
Chùm tia sâu 1,4 ° (0,7 ° dưới tâm đường bay và 0,7 ° trên)
3.ĐÀI CHỈ MỐC HẠ CÁNH
• Các đài Marker (Outer, Middle, Inner Marker) hay còn gọi là các đài chỉ mốc hạ cánh (đài chỉ mớc ngoài, đài chỉ mốc giữa, và đài chi mốc trong) có chức năng cung cấp thông tin dẫn đường tại các điểm kiểm tra dọc theo đường tiếp cận giúp bay xác định được cự ly từ nó đến thềm đường CHC
• Phải có ít nhất hai đài Marker được sử dụng trong cấu hình cơ bản của hệ thống ILS Đài Marker thứ ba có thể được sử dụng phụ thuộc vào địa hình nơi lắp đặt
• Hai đài Marker tối thiểu được sử dụng trong cấu hình cơ bản của
hệ thống ILS là đài Outer Marker và Middle Marker
Tần số làm việc (Radio frequency)
Các đài chỉ mốc phải hoạt động ở tần số là 75 MHz, với sai số tần số cho phép là ±0.005 %
Tầm phủ sóng (Coverage)
Các đài chỉ mắc phải được lắp đặt và điều chỉnh để cung cấp tầm phủ sóng vượt quá các cự ly sau đây, được đo lường trên đường “ Course
” và đường “ Glide Path ”:
Đài Inner Marker: 150m ± 50m
Trang 13Đài Middle Marker: 300m ± 100m
Đài Outer Marker: 600m ± 200m
Lắp đặt (Siting)
- Đài Inner Marker: Nếu giản đồ bức xạ là giản đồ đứng, đài IM được lắp đặt cách ngưỡng đường CHC trong khoảng từ 75 m (250 ft) đến
450 m (1500 ft) và không lệch quá tầm đường CHC 30 m (100 ft)
- Đài Middle Marker: Nếu giản đồ bức xạ là giản đồ đứng, đài MM được lắp đặt cách ngưỡng đường CHC 1050 m (3500 ft) + 150 m (500 ft) và không lệch quá tâm đường CHC 75 m (250 ft)
- Đài Outer Marker: được lắp đặt cách ngưỡng đường CHC khoảng 7.2 Km 39NM), hoặc trong khoảng 6.5 Km đến 11.1 Km (3.5 NM đến
6 NM) khi điều kiện địa hình phức tạp Nếu giản đồ bức xạ là giản đồ đứng, đài OM được lắp đặt không lệch quá tâm đường CHC 75 m (250 ft)
- Một đài DME có thể được sử dụng để thay thế một đài hay toàn bộ các đài Marker trong hệ thống ILS
- Khi sử dụng DME thì DME sẽ cung cấp thông tin về cự ly tương đương như các đài Marker cung cấp
- Khi sử dụng DME như là một đài thay thế cho đài Middle Marker thì tần số làm việc của DME phải chọn phù hợp với tần số làm việc của đài Localizer và được lắp đặt tại vị trí sao cho lỗi về thông tin cự ly là nhỏ nhất
4.VÙNG GIỚI HẠN CỦA ILS
Vùng giới hạn tuyệt đối (Critical area)
Tất cả các chướng ngại trong vùng này đều gây ra sự thay đổi đáng kể đến các tham số của hệ thống
Vùng nhạy cảm (Sensitive area)
Vùng có khả năng gây ra sai số cho các tham số của hệ thống
Một số qui định về vùng giới hạn
Các yếu tố quyết định về kích thước của vùng giới hạn và vùng nhạy cảm bao gồm: