仪表着陆系统下滑信号不稳定原因的探析

仪表着陆系统下滑信号不稳定原因的探析

潘登

贵州遵义茅台机场 563000

摘要：仪表着陆系统是我国机场运用最为普遍的盲降系统，在仪表着陆系统运行中时也时常会出现下滑信号不稳定的现象，从而航空飞行造成不利影响。基于此，本文首先阐述了仪表着陆系统概念和运行原理，并重点探讨了仪表着陆系统下滑信号不稳定原因，，以供相关部门参考借鉴。

关键词：干扰信号；仪表着陆系统；影响；应对处理

引言

近年来，随着科技的快速发展，我国民航事业也取得了极大进步，仪表着陆系统(ILS)在国内应用也越来越普遍，其在航班运行中所发挥的作用也越来越重要。但是因为机场建设越来越多，飞机流量不断攀升，飞机仪表着陆系统在运行中有时候也会出现下滑信号不稳定的现象，从而给航班的安全、稳定运行造成不利影响。因此，本文首先介绍了仪表着陆系统（ILS）概念和运行原理，并重点探讨了仪表着陆系统下滑信号不稳定原因，为今后可以及时找出下滑信号不稳定原因，确保着陆系统的正常、安全运行提供指导。

1仪表着陆系统概述

1.1仪表着陆系统概念

仪表着陆系统(Instrument Landing System, ILS) ，还可以称之为仪器降落系统，盲降系统，属于航空领域应用最为普遍的飞机精密进近和着陆引导系统^[1]。它的主要功能是由地面发射的两束无线电信号实现航向道以及下滑道指引，形成1条由跑道指向空中的虚拟路径，航班借助于机载接收设备，确定自身和该路径的相对位置，使航班沿正确方向飞向跑道且平稳下降高度，最终实现安全着陆。

1.2仪表着陆系统原理

仪表着陆系统能够在复杂天气以及能见度恶劣的环境下为航班运行提供指导。仪表着陆系统主要构成部分如下：1个特高频（UHF）下滑信标台、1个甚高频（VHF）航向信标台、几个甚高频（VHF）指点标。下滑信标给出仰角2.5°-3.5°的下滑面，航向信标台通常会给出和跑道中心线对准的航向面，这下滑面和航向面的交线便属于ILS给出的飞机进近着陆的准确路线。指点标沿进近路线提供键控校准点，也就是与跑道入口保持一定距离处的高度校验，还有距离入口的距离^[2]。航班从建立盲降到最后着陆阶段，假如航班低于盲降给予的下滑线，则ILS便会发出告警。下滑设备发射机布设于在距着陆跑道入口750~1200英尺，距跑道中心线250~650英尺的地方。在经核准的 ILS 进近程序中下滑信号给予下降信息，引导飞机到达最低决断高度，若没有公布决断高度下滑道变能够将飞机引导至跑道入口、跑道面^[3]。

2仪表着陆系统下滑信号不稳定原因分析

2.1地面设备原因分析

2.1.1相位关系的影响

因为飞机上接收到的下滑信号取决于空间合成，因此以零参考滑行为例，上天线主要对SBO信号进行发送，而下天线主要对CSB信号进行发送，在空间中将直达波和地面反射波合并获获取满足要求的信号，要求馈送到天线的SBO信号与CSB信号处于正确的相位关系，并且将相位关系准确的下滑道。一般来说，飞机应一直遵循实际的滑行路径飞行。因为实际的滑行路径具有较小的曲线并且持续时间非常短，所以飞机实际上是在平均滑行路径上飞行。如果SBO和CSB信号之间的相位关系不正确，则会造成滑行路径弯曲，从而会导致航空器上观察到的平均滑行路径不再是直线，而是相位不准确的下滑道，此时在航班飞行中下滑道会不稳定。

2.1.2扇区宽度的影响

为了向飞机提供高质量的信号，仪表着陆系统技术指标中要求滑行设备要求有较强的角位移灵敏度。角位移灵敏度主要是测量获取的调制差和偏离适当基线相应角位移之比。角位移灵敏度和扇形宽度之间关联性较为紧密。扇区宽度愈窄，角位移灵敏度就愈高。通常若宽度正常，在飞机上获取的滑行路径位置偏差约为1.5；若滑行宽度有所变窄，则相同偏差为飞机上的指示器为2.5。换句话说：当扇区宽度处于正常状况时，飞机飞行员能够接受相同的滑行路径偏差，但若当宽度愈来愈窄时，则无法接受。SBO信号和CSB信号之比是对宽度造成影响的主要原因。

2.2机载设备原因的分析

因为航空器上的接收器属于电子设备，因此也时常会发生故障，当发生故障的时候，机载接收器的监测系统会生成警报信号，提醒飞行员该设备出现异常，不符合实际。若机载接收器发生瞬间不稳定的问题，势必造成接收到的信号在某个时间段不稳定，然后下滑信号在某一点不够稳定。

2.3传输路径原因的分析

若通过分析发现仪表着陆系统下滑信号不稳定不是因为地面设备、机载设备造成的，那么就需要认真剖析从地面天线发射到机载天线接收这一传输过程,若在传输过程中出现干扰问题，则常常会造成下滑道信号不稳定。对于传输路径方面的原因主要涉及到外来信号干扰以及反射信号干扰两类因素。

2.3.1外来信号的干扰

若在下滑信号传播的时候,有外来的信号突然存在,且信号频率和下滑频率比较接近的时候,常常会产生信号叠加的情况,导致0DDM点发生偏移,使得下滑道不稳定。若干扰信号源不没有处于问题的区域（距跑道端9-11公里）,则会在较大区对下滑道带来干扰,干扰源通常在距跑道端大约10公里区，这种情况出现概率较大。

2.3.2反射信号干扰

反射信号的干扰包括地面反射场地原因，固定障碍物以及移动物体因素。因为飞机接收到的下滑信号通常由地面反射波与直射波共同组成，如果反射位置出现一些变化，亦或者因为固定反射镜在地面上的反射，它将直接影响接收到的信号，但是反射位置会发生变化和是固定障碍物对信号的影响通常是固定，不会出现只有少数飞机反映信号不稳定的状况，因此也可以排除场地变化和固定障碍物的影响因素。移动反射器的影响（例如等待在滑行天线前起飞的飞机或在滑行道上飞行的飞机）的影响也可能导致下滑不稳定^[4]。

2.4其他原因分析

一般而言，在航空器进入下滑道的时候，航空器上的仪表着陆系统指示器应一直处于零位。 然而，由于下滑信号是在空间上合成的，并且受机场周围的反射点和反射器的影响，因此实际的滑行路径不能为直线。 它应该是一条不时地围绕一条直线（平均滑行路径）变化的曲线。 看到飞机上的滑行指示器并不总是保持在零位，会出现瞬间抖动的现象。 若飞行员对这种微小的抖动比较敏感，那么也会将其作为下滑路径不稳定性而反映到塔台，并及时进行相应处理。

3结语

总之，由于仪表着陆系统可以复杂气象条件和能见度特别恶劣的条件下为航空器飞行员提供重要的引导信息，确保航空器安全进近和着陆。所以，我国各大机场均加大对仪表着陆系统的投入力度，目前该系统已经在国内许多机场得到普及应用。但是再精准的设备在运行过程中也难免会因为一些因素而发生故障。下滑信号不稳定作为仪表着陆系统运行中经常出现的问题受到机场工作人员的高度重视。本文重点对仪表着陆系统下滑信号不稳定的原因进行分析，为今后更好地保障仪表着陆系统的正常使用，确保航班安全运行提供指导。

参考文献

[1]吴建勋.仪表着陆系统浅谈[J].科技资讯，2012(02):86.

[2]李飞.干扰信号对仪表着陆系统的影响研究[J].数字通信世界， 2019(02):74-75.

[3]陈禹作.干扰信号对仪表着陆系统的影响分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2017（5）：161- 162.

[4]宋贵春.仪表着陆系统下滑信号不稳定原因的分析[J].中国科技纵横，2012（21）：17+19.

作者简介：潘登（1988.08），男，汉族，四川省巴中人，本科学历，无线电机务助理工程师，从事机场通信导航工作。