《知識》ILS儀器降落系統


當機場出現濃霧,飛機該如何安全地降落在跑道上呢?此時就要靠設置於機場的儀器降落系統 (Instrument Landing System, ILS) 來輔助降落。

ILS是目前應用最廣泛的飛機精密近場和著陸引導系統。它的作用是由地面發射無線電信號,給即將降落的飛機,飛機駕駛艙內的電子儀表上,就會顯示落地跑道的中心線、下滑道及與著陸點距離之相對位置,建立一條地對空的虛擬路徑。飛機只要沿這路徑平穩下降,就可以在能見度極低的情況下,安全地著陸。

ILS是由以下這些裝備組成: 

1. 左右定位台(Localizer,LOC)
設置在落地跑道的最前端,一整排金屬天線桿,發射出的無線電波,會勾畫出跑道中心線。飛機相容之導航設備只要調成指定的頻率,就可以顯示飛機是否在跑道中心線上。 

2. 滑降台(Glide Slope,GS或Glide Path,GP)
設置在落地跑道最佳著陸點的邊上,以3度仰角向飛機進場方向,發射無線電波,提供航機進場之下滑道。 

3.信標台(Marker Beacon)
可分為以下三種:
外信標(OM):大約距落地5~8浬,駕駛員接收到外信標發出的信號後,依照下滑道指示開始下降。 

中信標(MM):在第一類的ILS中,若通過此點無法目視到機場跑道,則立刻執行重飛。 

內信標(IM):只有第二、三類的ILS有裝,取代中信標之決定高度點的功能。 

※航機在每飛過一個信標上空時,駕駛艙內的信標燈(Marker Light)就會發出一次閃光,還可以聽到調變電波的聲音,駕駛可以經由這些加以確認。 

4. 測距儀(Distance Measuring Equipment,DME)
設置在落地跑道頭或著陸點邊,用來精準測量航機與測距儀之間的距離,在某些場合代替信標台的作用。 

5. 精密近場軌跡指示器(Precision Approach Path Indicator,PAPI)
提供航機正確的下滑道位置,功能類似滑降台。主要由一排兩個紅燈及兩個白燈組成。當顯示兩紅兩白,表示飛機在正確的下滑位置;當顯示一紅三白,表示飛機飛太高了;當顯示三紅一白,表示飛機飛太低了。提供一個好記的口訣:If white over read, you fly all the day; If red over white, then you die.

6. 近場燈光系統 (Approach Light System,ALS)
使用在夜間或者能見度低時,一排向跑道入口快速順序閃亮的近場燈,是ILS的基本配備。 


上圖:左右定位台(Localizer,LOC):設置在落地跑道的最前端,發射兩組扇形電波,分別已90HZ及150HZ勾畫出跑到中心線。

下圖:滑降台(Glide Slope,GS或Glide Path,GP):發射的扇形電波,指示航機是否在正確的下滑道上,其位置在落地跑道端前1000呎,也是最佳的著陸點,通過距落地跑道端高度50ft,其下滑角設定為3度。

上述我們可以知道:左右定位台、滑降台是提供航機方向的導引;信標台、測距儀是提供航機距離的參考,而精密近場軌跡指示器、近場燈光系統則是幫助駕駛員目視飛行。 延伸閱讀:《知識》淺談飛行的目視進場及儀器進場


ILS依照精確度分為不同類別 Category 簡稱 CAT。不同的類別有不同的降落條件。飛行員和航機設備都需要滿足這些條件,才可以降落在該機場。
  • CAT I:通常要求飛機能見度不低於550公尺,高度不低於200英尺。也就是說,如果一個機場的分類是CAT I,當飛機降落時,能見度要在550公尺以上,高度要在200英尺以上,才可以降落該機場,否則就要轉降到其它機場。

  • CAT II:通常要求飛機能見度不低於350公尺,高度不低於100英尺。

  • CAT III:為最高等級的儀器進場和著陸操作類別。CAT III又分為A、B和C三個子類別,隨著子類別的提升,可以讓飛機在更低能見度和高度降落。CAT III C級的ILS,幾乎可以在能見度為零的時候降落,但條件是飛機的儀器設備達到標準,以及飛行員有通過CAT III類型檢定後,才能實行ILS降落。

上述說明了天氣不好的情況下,是否能降落在目的地機場,取決於機場設置的ILS類別、航機設備,以及飛行員有無相應的ILS證照檢定等。這也是為什麼有時可以在新聞看到,天氣不佳時,有些航空公司可以降落,但有些航空公司必須轉降其它機場的其中一個可能原因。廉價航空在天氣不佳時轉降其它機場的機會比較大,因為營運成本考量,廉價航空可能不會像傳統航空一樣,選擇持有CAT III類型的檢定證照。