سیستم ILS هواپیما چیست و چه نقشی دارد

معمولا همه پروازهای تجاری امروزی جهت هدایت به سمت فرودگاه مقصد و نشستن در آن فرودگاه نیاز به دستگاه های ناوبری دارند که بتوانند هواپیما را در هر شرایط  آب و هوایی تا ارتفاع مناسب از سطح زمین راهنمایی و هدایت نمایند.

یکی از مهمترین و رایج ترین دستگاه های ناوبری، جهت فرود هواپیما در فرودگاه های پرترافیک و فرودگاه های با شرایط جوی مختلف ، «سیستم نشستن به وسیله دستگاه» ( ILS Instrument Landing System) است.

این سیستم، هواپیما را با دقتی بسیار بالا در جهت تقرب به باند فرود هدایت می کند تا یک مسیر شفاف و ایمن برای خلبان مهیا کند. اصلی ترین دلیل طراحی این سیستم  غیر قابل پیش‌ بینی بودن شرایط جوی روزهای مختلف است که منجر به کاهش دید خلبان می‌ شود لذا تمرکز خلبان از دست رفته و به طبع ایمنی پرواز به‌ خطر می‌ افتد. به همین دلیل سیستم ILS  ابداع شد. به عبارت دیگر ILS ، دستگاه تقرب زمینی است که راهنمایی های دقیقی را در طول تقرب و نزدیک شدن به باند فرودگاه هنگام فرود برای هواپیما با استفاده از ترکیب سیگنال های رادیویی، ارائه  می نماید که در هنگام کاهش دید افقی به دلایل (مه، باران، کولاک برف و هنگام پایین بودن ارتفاع سقف ابر) برای فرود امن هواپیما کمک قابل توجه ای ارایه می کند.

تاریخچه:

تست دستگاه ILS در سال 1929 شروع شد و اداره هوانوردی کشوری بریتانیا CAA مسئول نصب سیستم در سال 1941 در 6 منطقه بود. اولین فرود پرواز مسافربری خطوط هوایی ایالات متحده نیز  در 26 ژانویه 1938 در پنسیلوانیا با هواپیمای 747Boeing صورت گرفت و در سال  1964 نیز در فرودگاه بریتانیا Bedford Airport از این سیستم برای فرود استفاده شد.

در سال 1970 «سیـستم نشستن به وسیـله امـواج بسـیار کوتـاه رادیـویی» (MLS Microwave Landing System) استفاده شد. در سال های اخیر سیستم های ماهواره ای منطبق برسیستم موقعیت یابی جهانی GPS( Global Positioning System) نیز ایجاد شده اند، ولی امروزه از ILS برای 99 درصد از طرح های تقرب دقیق و استاندارد (Standard Precision Approach) در سراسر جهان استفاده می گردد.

تاکنون سه نوع روش جهت هدایت هواپیما برای فرود ارائه  شده است:

 1. ILS: Instrument Landing System

2. MLS: Microwave Landing System

3. GPS: Global Positioning System

ILS  از دو بخش اصلی به نام‌ های Localizer و Glide Slope تشکیل شده است، البته سازمان هوانوردی فدرال ایالات متحده آمریکا FAA ( federal Aviation Administration) تقسیم بندی دیگری در این مورد انجام داده که به نظر دقیق‌تر و کامل‌تر می‌ رسد. 

- اطلاعات راهبری (Guidance information) که توسط فرستنده‌های Localizer و Glide Slope تامین می‌ شود.

- اطلاعات مسافتی (Range information) این اطلاعات توسط فرستنده‌ های Marker Beacon به دست می‌ آیند.

- اطلاعات دیداری (Visual information) این اطلاعات توسط چراغ‌ های تقرب و باند فرود (Runway Lights) تامین می‌ شوند.

Localizer

یکی از ارتباط های رادیویی هست که از آن جهت هدایت افقی با خط وسط باند استفاده می شود.

پهنای باند فرکانس این آنتن از ۹۵ .۱۱۱ تا ۱۰ .۱۰۸ در چهل کانال در فواصل ۵۰ کیلو هرتزی می باشد. این آنتن معمولا در فاصله ۳۰۰ متری در انتهای باند هر فرودگاه نصب شده که وضیفه ارسال سیگنال های رادیویی در محور افقی باند را دارا است و از فاصله ۱۸ مایلی هواپیما در حال نشستن را برای عرض باند راهنمایی می کند که از سمت راست تا ۱۵۰ هرتز و در سمت چپ ۹۰ هرتز را پوشش می دهد. سمت راست این پوشش را با رنگ ابی و سمت چپ را با رنگ زرد و خط وسط باند را با رنگ سبز شناسایی می شود.

Glide Slope

آنتن این فرستنده در یک طرف ناحیه تماس چرخ هواپیما بر روی باند و فاصله حدود ۱۰۰۰ پایی از ابتدای باند مورد استفاده، نصب می شود و تا حدود ۳۳ کیلومتر ارسال میگردد این سامانه هواپیما را با شیب ۳ درجه ای برای فرود مهیا می‌ کند اما این نکته را باید در نظر گرفت شیب فرود و سرعت تمامی داده ها و عوامل غیره در جهت فرود ایمن در فرودگاه های مختلف متفاوت است.

Marker Beacon

یکی دیگر از سیستم های کمک ناوبری در ILS است تا برای خلبان مشخص کند  هواپیما در یک وضعیت مناسب در مسیر مشخص نسبت به باند قرار دارد. بدین صورت که با ارسال سیگنال ۷۵ هرتز به صورت عمودی و مخروطی شکل توسط یک آنتن در فاصله ۸ کیلومتری باند فرود، یک آنتن در فاصله یک کیلومتری و یک آنتن در فاصله ۵۰۰ متری فاصله هواپیما را تا ابتدای باند فرود برای هواپیما ها مخابره می کند.

تولید کننده ها

تولیدکننده‌های برتر در بازار سیستم‌ های فرود ابزاری  عبارت‌ هستند از:

1. Airport Lighting Specialists

2. Saab Sensis

3. Advanced Navigation and Positioning

4. ADB Airfield Solutions

5. Universal Avionics

6. Honeywell

7. Astronics

8. Liberty Airport Systems

9. Thales

10. Rockwell Collins

11. ایندرا (Normarc ILS)

درآمد بازار سیستم های فرود در سال ۲۰۱۹ معادل ۱۲۱۵ میلیارد دلار بوده و انتظار می رود در سال ۲۰۲۵ میلادی به عدد ۱۶۶۷ میلیارد دلار برسد.

انواع ILS:

ILS با توجه به شرایط دید در فرودگاه (میزان دید جلوی هواپیما از داخل کابین در نزدیکی باند) به شرح زیر طبقه بندی می شود.

(نوع اول CAT ł)

با استفاده از این نوع ILS هواپیما تا ارتفاع 200 پا (61متری) از سطح باند هدایت می گردد و میزان دید نباید کمتر از 2625 پا (800متر) باشد.

(نوع دوم CAT łł)

هواپیما را تا ارتفاع 100پا (30متری) باند هدایت می نماید و حداقل 984 پا (300متر) دید روی باند برای هواپیما های از نوع A,B,C و دید 350 متر برای هواپیما از نوع D می باشد.

(نوع سوم CAT łłł)

این نوع از دستگاه ILS هواپیما را تا ارتفاع 0 از سطح باند باند پایین آورده و با توجه میزان دید لازم برا تقرب به سه مدل مجزا تقسیم می شود:

الف (CAT łłł A)

تا ارتفاع 100 پا (30متری) روی ناحیه تماس چرخ هواپیما روی باند می آورد حداقل دید مورد نیاز در این مدل 656پا (تقریبا 200متر ) می باشد.

ب (CAT łłł B)

تا ارتفاع 50پا (15متر) روی ناحیه تماس چرخ هواپیما روی باند می آورد دید در نزدیکی باند در این مدل نباید کمتر از 656پا (تقریبا 200متر) باشد.

ج ( CAT łłł C)

این مدل بسیار دقیق بوده و نیازی به دید ندارد. یعنی اگر میزان دید خلبان در نزدیکی باند صفر باشد و هیچ چیز در جلوی هواپیما قابل تشخیص نباشد خلبان تنها به کمک گیرنده های داخل کابین یعنی تنها با کمک دستگاه ناوبری می تواند هواپیما را به راحتی تا روی سطح باند هدایت نماید.