航向信标性能要求
航道结构示意图
实际航向道线 A
跑道中心延长线
30μA
基准数据点
B
C
5μA 15μA
Ⅰ类容限
• 识别信号 音频1020赫± 50赫
航向天线系统
• 航向天线：对数周期天线 • 对数周期天线的性能总结
天线的波段特性很宽
频率改变时，辐射区位置发生变化，但电 尺寸不变
电尺寸不变，天线的方向性、阻抗特性保 持不变。
桥机场，白云机场 Ⅲ类仪表着陆系统1套，上海浦东机场。 其他均为Ⅰ类仪表着陆系统
呼和白塔机场目前为Ⅰ类仪表着陆系统
ILS设备种类的详细划分见下表
种类
无精密进近引导 Ⅰ类 Ⅱ类 ⅢA ⅢB ⅢC
决断高度 300米
60米 30米 15米 0 0
跑道视距 5000米
800 400 200米 50米 0 米米
机场类别和系统类别的区别
• 机场运行类别和仪表着陆系统的类别
机场运行达到Ⅱ类，相应的仪表着陆系统 必须达到Ⅱ类标准。
仪表着陆系统达到Ⅱ类标准，还需其他设 施或项目(如:灯光；围界；运行程序等)达 到Ⅱ类标准，机场才能达到Ⅱ类运行标准， 这是系统工程。
系统现状
• 我国现有仪表着陆系统的情况
现有仪表着陆系统100套，在80个机场。 Ⅱ类仪表着陆系统 3套，首都机场，虹
GS 1F-antenna A2
actual DDM=O curve
A1
0.24Ø
0.24Ø
Ø
D
15米
DDM -17.5% m90Hz>m150Hz
DDM 0 m90Hz=m150Hz
DDM +17.5% m150Hz>m90Hz
Runway threshold
Figure1-4 GS characteristic values
SBO→上天线，CSB+SBO→下天线
优点：对场地平整度要求低
缺点：天线高度低对反射面变化敏感。
• M阵天线系统
由上中下三幅天线组成，上中下天线等 间隔。适用于前方是高地的地形。 SBO→上天线 CSB+SBO→中天线 CSB+SBO→下天线 优点：覆盖满意，对场地要求较低 缺点：设备较复杂
• 改进型M阵列天线系统
0.00145DDM/m，DS应在±17%的可调整范围之 内。
航向天线系统
• 航向信标的天线单元
对数周期天线，前后比 28 分贝
• 航向信标的天线阵
宽孔径航向信标，天线单元数量少，辐射 波瓣宽，易受跑道两侧障碍影响。 窄孔径航向信标，天线单元数量多，辐射 波瓣窄，不易受跑道两侧障碍影响。
天线波瓣
在基准数据点的位移灵敏度 0.00145DDM/ 米。
在基准数据点左右105米处，航道位移量应 该是0.155DDM ，应在±17%的可调范围内。
从航道到航道两侧DDM为0.18的范围内， 角位移和DDM的增加成线性关系。从这个角度 之后到±10度，DDM不能小于0.18。
±10度到 ±35度，DDM不能小于0.155。
• SBO信号：纯边带波，载波抑制。调制包络
为90 – 150赫，空间调制
• 调制度差是所有CSB和SBO信号的90赫和
150赫分量的叠加或相减
CSB
90+150 波形图
150
90
90+150
CSB 射频信号 CSB 信号频谱
SBO
90－150 波形图
150 90
90－150
SBO 射频信号 SBO 信号频谱
对于Ⅰ类设备，能够提供的引导信息最低为30米， Ⅱ类的最低能力为15米，对于Ⅲ类设备最低为跑道面 上
注意：所说的最低，是设备能够达到的最低高度，按 照我们的话讲，是最大能力。
ILS基本工作原理
• 国际民航组织标准：比幅制 • 工作原理：比较两个音频信号的调制度，
90赫和150赫
• 在航道上，90赫和150赫的调制度相等，他
LOC GS
150Hz 90Hz
150Hz 90Hz
Runway threshold
DDM=0
Figure1-1.DDM principle
Approach path 示意图
★For opposite direction (optional) ★★+DME antenna (optional) Ø／2=Half course width IM is not shown
航向信标台
航空器在跑道中心线右侧
航向信标
下滑信标台 航空器在跑道中心线左侧
航空器在跑道中心线和下滑道上
航向信标台
下滑信标
下滑信标台
航空器在下滑道上方 航空器在下滑道下方 航空器在下滑道上
发射信号
• 发射的信号：CSB 和 SBO • CSB信号：载波加边带波，调制信号为90 +
150赫，发射机调制
如果条件限制，使的反射区面积小， 那就要选择该天线系统。由上中下三 幅天线组成，三幅天线等间隔。
SBO→上天线
CSB+SBO→中天线
CSB+SBO→下天线
关于下滑角的一些说明
Ø一般取3° 理论：2.64°～3.36°内认为是线性变化的 国际规定：2.775°～3.225°内 实际中：2.96 °～3.04°内 飞行校验中：2.99°～3.02°内
– 下滑产生的射频信号频率范围为328MHz到 336MHz，频率间隔为150KHz，有40个可用频 率点。
– 在±8°扇区范围内覆盖达到10海里 – 下滑产生的射频信号经90Hz和150Hz调制信号
调幅后产生一个非常重要的参数DDM值。 – 飞机是通过DDM值来确定下滑道的。下滑道上
方90Hz占优DDM值为负值，下方150Hz占优 DDM值为正值。 – DDM值在±0.24Ø扇区内是线性变化的。Ø为下 滑角， Ø=3° 以单频为例，GS characteristic values 原理图 如下：
下滑天线系统
• 零基准天线
由2副天线组成（上下天线）上天线是下天 线的高度的2倍。
SBO→上天线、CSB→下天线
优点：设备简单
缺点：对场地要求较为严格，保护区外400 米范围内不能有山、丘陵、树林等。
• 边带基准天线
天线高度比零基准天线低，由2副天线 （上下天线）组成，上天线高度是下天 线高度的3倍。适用于前方为陡下坡的地 形。
●仪表着陆系统的作用 仪表着陆系统向正在进行着陆过程中的航空器提
供着陆引导信息，包括航向道信息，下滑道信息和 距离信息。
航向道信息，对准跑道中心线 下滑道信息，沿 3 度角下降 距离信息，告知到跑道入口的距离
• 仪表着陆系统工作的基本原理
航向台和下滑台的基本工作原理是对90Hz和 150Hz调制信号的DDM（调制度差）值进行测 量。机载设备通过接收这些调制信号来检测正确 的进近航道和下滑道。DDM基本原理图如下：
双频航向信标
• 双频制航向信标
余隙发射机和航道发射机的频率有偏差 余隙发射机产生天线场余隙信号 余隙信号的反射信号，对航道信号的影响 减小，航道稳定。
• 不同的航向信标对场地要求、投资、保障
的类别都不同，要因地制宜的采用
航向信标
90/150产生
90＋150
90-150
航
CSB
向
调制/放大
射频分配
– 在跑道中心线距跑道入口端左右各107米范围 内，DDM值呈线性变化。左107米DDM值为15.5%,右107米DDM值为+15.5%(机载接收 机显示150微安）。
107m Threshold
Off Course Clearance
DDM≧15.5%
DDM≧18%
航
向
天
±10°
±35°
线
107m
DDM≧15.5%
DDM≧18%
Figure1-3.Loc characteristic values
DDM=+15.5%
m m 150Hz> 90Hz
DDM=0
m m 150Hz= 90Hz
DDM=-15.5%
m m 90Hz> 150Hz
• 航向台，提供覆盖跑道及跑道延长线的水平方向上
的引导信号，这个信号是合成的，分别由两个辐射 场（90/150）共同完成。
• 航道结构
航道弯曲不能超过以下要求：
Ⅰ类 覆盖区边缘到A点： 0.031 DDM。 A点到B点: 从0.031DDM 线性下降到
0.015DDM B点到C点: 0.015DDM
Ⅱ类 覆盖区边缘到A点： 0.031 DDM A点到B点:从0.031DDM 线性下降到
0.005DDM B点到基准数据点: Ⅱ类, 0.005DDM
们之间的调制度差为0。
• 偏离航道，出现调制度差，偏离越多，调
制度差越大
• 当面对航向天线或下滑天线时
对于航向：航道右侧 M150 > M90 航道左侧 M90 > M150
对于下滑：下滑道上方 M90 > M150 下滑道下方 M150 > M90
• 在航道或下滑道上， M90 = M150
运用矢量概念
天
SBO
线
阵
射频振荡
108－112兆赫
航向信标性能要求
• 度到 ±35度两侧扇区内：31公里
• 频率稳定度 ±0.005% • 航向准确度
在基准数据点，平均航道偏离跑道中心线的允 许位移量： Ⅰ类，±10.5米， Ⅱ 类，±7.5米。
• 航道位移灵敏度
对于Ⅰ类和Ⅱ类仪表着陆系统
7200 米
1050米
D
Ca.150米