Микроволновой системы посадки ( MLS ) является всепогодной, прецизионная система радионаведение предназначены для установки в больших аэропортах , чтобы помочь самолета при посадке, в том числе «слепых посадок». MLS позволяет приближающемуся воздушному судну определять, когда он выровнен с взлетно-посадочной полосой назначения и на правильной глиссаде для безопасной посадки. MLS предназначалась для замены или дополнения систем посадки по приборам.(ILS). MLS имеет ряд эксплуатационных преимуществ по сравнению с ILS, в том числе более широкий выбор каналов для предотвращения помех для близлежащих объектов, отличные характеристики при любой погоде, небольшая площадь покрытия в аэропортах и широкие углы захвата по вертикали и горизонтали, которые позволяли заходить на посадку из более широких районов вокруг аэропорта.
Хотя некоторые системы MLS были введены в эксплуатацию в 1990-х годах, широкомасштабное развертывание, предусмотренное некоторыми авиационными агентствами, так и не стало реальностью. Существовало две причины: (экономические), будучи технически превосходящей ILS, MLS не предлагала достаточно большие возможности, чтобы оправдать добавление приемников MLS к оборудованию самолета; и (потенциально более совершенная третья система) системы на основе GPS , в частности WAAS , позволяли рассчитывать на аналогичный уровень определения местоположения без необходимости в оборудовании в аэропорту . GPS / WAAS значительно снижает затраты аэропорта на внедрение точных заходов на посадку, что особенно важно в небольших аэропортах. По этим причинам большинство существующих систем MLS в Северной Америке отключены. LPV на основе GPS / WAAS Заходы на посадку с использованием курсового радиомаяка с вертикальным наведением обеспечивают вертикальное наведение, сравнимое с заходами на посадку по ILS категории I и опубликованными FAA заходами на посадку LPV, которые в настоящее время превышают количество заходов на посадку по ILS в аэропортах США.
Хотя изначально MLS представляла интерес в Европе, где были проблемы с доступностью GPS, широкомасштабной установки так и не произошло. Дальнейшее развертывание системы маловероятно. Напротив, несколько европейских аэропортов внедрили подходы LPV на основе спутниковой системы EGNOS (WAAS-совместимой).
Принцип [ править ]
MLS использует передатчики с частотой 5 ГГц в месте посадки, которые используют массивы с пассивным электронным сканированием для передачи сканирующих лучей в сторону приближающегося самолета. Самолет, попадающий в сканируемый объем, использует специальный приемник, который рассчитывает свое положение, измеряя время прибытия лучей.
История [ править ]
 | В этом разделе не процитировать любые источники . ( Ноябрь 2006 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Версия MLS для США, совместная разработка FAA , NASA и Министерства обороны США , была разработана для обеспечения точного навигационного наведения для точного выравнивания и снижения самолета при приближении к взлетно-посадочной полосе. Он обеспечивает азимут, угол места и расстояние, а также «задний азимут» для навигации от прерванной посадки или ухода на второй круг. Каналы MLS также использовались для связи на малых расстояниях с диспетчерами аэропорта, что позволяло передавать частоты на большие расстояния другим самолетам.
В Австралии в 1972 году начались проектные работы по версии MLS. Большая часть этих работ была выполнена совместно Федеральным департаментом гражданской авиации (DCA) и Радиофизическим отделом Организации научных и промышленных исследований Содружества ( CSIRO ). Проект назывался Interscan, одна из нескольких микроволновых систем посадки, рассматриваемых на международном уровне. Interscan был выбран FAA в 1975 году и ICAO в 1978 году в качестве формата, который будет принят. Инженерная версия системы, получившая название MITAN, была разработана промышленностью ( Amalgamated Wireless Australasia Limited и Hawker de Havilland) по контракту с преемником DCA, Министерством транспорта, и успешно продемонстрировали в аэропорту Мельбурна (Тулламарин) в конце 1970-х годов. Белые антенные тарелки можно было увидеть на Тулламарине до 2003 года, когда они были демонтированы.
За этим первоначальным исследованием последовало создание Interscan International limited в Сиднее, Австралия, в 1979 году, которая производила системы MLS, которые впоследствии были развернуты в США, ЕС, Тайване, Китае и Австралии. Управление гражданской авиации (Соединенное Королевство) разработало версию MLS, которая устанавливается в аэропорту Хитроу и других аэропортах из-за более частых заходов на посадку по приборам при погодных условиях категории II / III.
По сравнению с существующей системой посадки по приборам (ILS) MLS имела значительные преимущества. Антенны были намного меньше, они использовали более высокочастотный сигнал. Их также не нужно было размещать в определенном месте в аэропорту, и они могли «компенсировать» свои сигналы электронным способом. Это упростило размещение по сравнению с более крупными системами ILS, которые приходилось размещать на концах взлетно-посадочных полос и вдоль траектории захода на посадку .
Другим преимуществом было то, что сигналы MLS покрывали очень широкую веерообразную область за пределами взлетно-посадочной полосы, позволяя диспетчерам направлять приближающийся самолет с разных направлений или направлять самолет по сегментированному подходу. Для сравнения, ILS может направлять самолет только по одной прямой линии, требуя, чтобы диспетчеры распределяли самолеты по этой линии. MLS позволяла самолетам приближаться с любого направления, в котором они уже летели, в отличие от полета на орбиту стоянки до "захвата" сигнала ILS. Это было особенно ценно в крупных аэропортах, поскольку позволяло разделять самолеты по горизонтали намного ближе к аэропорту. Точно так же веерообразное покрытие позволяет изменять скорость снижения, что делает MLS полезным для самолетов с более крутыми углами захода на посадку, таких как вертолеты,истребители и космический корабль.
В отличие от ILS, которому для передачи различных сигналов требовалось множество частот, MLS использовала одну частоту, передавая информацию об азимуте и высоте одну за другой. Это уменьшило вероятность конфликтов частот, как и тот факт, что используемые частоты были далеко от FM- радиовещания, что еще одна проблема с ILS. MLS также предлагала две сотни отдельных каналов, что позволяло легко предотвратить конфликты между аэропортами в одном районе.
Наконец, точность была значительно улучшена по сравнению с ILS. Например, стандартное оборудование DME, используемое с ILS, обеспечивает точность дальности всего ± 1200 футов. MLS улучшил это до ± 100 футов в том, что они назвали DME / P (для точности), и предложили аналогичные улучшения по азимуту и высоте. Это позволяло MLS обеспечивать чрезвычайно точные заходы на посадку по категории III, тогда как для этого обычно требовался дорогой наземный высокоточный радар.
Подобно другим системам точной посадки, боковое и вертикальное наведение может отображаться на обычных индикаторах отклонения от курса или включаться в многоцелевые индикаторы кабины. Информация о дальности также может отображаться обычными индикаторами DME, а также включена в многоцелевые дисплеи.
Первоначально предполагалось, что ILS останется в эксплуатации до 2010 года, а затем будет заменена MLS. Система была установлена экспериментально только в 1980-х годах, когда FAA начало отдавать предпочтение GPS. Даже в худшем случае GPS предлагал точность не менее 300 футов, не так хорошо, как MLS, но намного лучше, чем ILS. GPS также работал «везде», а не только за пределами взлетно-посадочной полосы. Это означало, что один навигационный прибор мог заменить как системы навигации ближнего, так и дальнего действия, обеспечивать лучшую точность, чем любой другой, и не требовал наземного оборудования.
Характеристики GPS, а именно точность вертикального наведения около порога взлетно-посадочной полосы и целостность системы, не соответствовали историческим стандартам и практике ИКАО. Более высокая точность GPS может быть обеспечена путем отправки «корректирующих сигналов» от наземных станций, что повысит точность до 10 м в худшем случае, что намного превосходит MLS. Первоначально планировалось посылать эти сигналы через FM-передачи ближнего действия на коммерческих радиочастотах, но это оказалось слишком сложно организовать. Сегодня аналогичный сигнал отправляется по всей Северной Америке через коммерческие спутники в системе, известной как WAAS . Однако WAAS не может предоставлять стандартные сигналы CAT II или CAT III (необходимые для автопосадки), и поэтомуНеобходимо использовать локальную систему увеличения или LAAS.
Космический шаттл [ править ]
СВЧ - сканирования луча система посадки (MSBLS) была К у группы помощи подхода и посадка навигации используется НАСА «ы космического челнока . [1] [2] [3] [4] [5] Он предоставил точные данные о высоте, направлении и расстоянии, которые использовались для управления орбитальным аппаратом в течение последних двух минут полета до приземления. Сигнал обычно можно было использовать на горизонтальном расстоянии примерно 28 км и на высоте примерно 5 км (18 000 футов).
Установки MSBLS, используемые НАСА, каждые два года сертифицируются на точность. С 2004 года Федеральное управление гражданской авиации США работало с НАСА над выполнением этой проверки. Раньше использовались только самолеты и оборудование НАСА. Испытания MSBLS Космического центра Кеннеди в 2004 году показали точность в 5 сантиметров.
Заход на посадку шаттла начинался с наклона глиссады 19 градусов, что более чем в шесть раз круче, чем типичный 3-градусный уклон коммерческих реактивных авиалайнеров.
Операционные функции [ править ]
Система может быть разделена на пять функций: азимут подхода, задний азимут, высота подхода, дальность и передача данных.
Наведение по азимуту подхода [ править ]
Азимутальная станция передает угол MLS и данные по одному из 200 каналов в диапазоне частот от 5031 до 5090,7 МГц и обычно находится на расстоянии около 1000 футов (300 м) от конечной остановки взлетно-посадочной полосы, но при выборе участков существует значительная гибкость. Например, для работы вертодрома передатчик азимута может быть совмещен с передатчиком угла места.
Зона действия по азимуту простирается: сбоку, по крайней мере, на 40 градусов по обе стороны от осевой линии взлетно-посадочной полосы в стандартной конфигурации. По высоте - до 15 градусов и не менее 20 000 футов (6 км), а в диапазоне - не менее 20 морских миль (37 км) (см. Рис. 1-1-8).
Руководство по высоте [ править ]
Высотная станция передает сигналы на той же частоте, что и азимутальная станция. Одна частота распределяется по времени между функциями угла и данных и обычно располагается примерно в 400 футах от стороны ВПП между порогом ВПП и зоной приземления.
Зона действия по углу места обеспечивается в том же воздушном пространстве, что и сигналы азимутального наведения: по углу места не менее +15 градусов; В боковом направлении, чтобы заполнить боковую зону покрытия азимута и в пределах дальности не менее 20 морских миль (37 км) (см. Рис. 1-1-9).
Руководство по дальности [ править ]
Оборудование для точного измерения расстояния MLS (DME / P) работает так же, как и навигационное DME, но с некоторыми техническими отличиями. Приемоответчик радиомаяка работает в полосе частот от 962 до 1105 МГц и отвечает на запрос бортового устройства. Точность MLS DME / P улучшена, чтобы соответствовать точности, обеспечиваемой станциями азимута и угла места MLS.
Канал DME / P связан с каналом азимута и угла места. Полный список 200 парных каналов DME / P с угловыми функциями содержится в стандарте 022 FAA (Требования к функциональной совместимости и характеристикам MLS).
DME / N или DME / P являются неотъемлемой частью MLS и устанавливаются на всех объектах MLS, если не получен отказ. Это происходит нечасто и только в отдаленных аэропортах с низкой плотностью движения, где уже установлены маркерные маяки или указатели компаса .
Обмен данными [ править ]
Передача данных может включать как основные, так и вспомогательные слова данных. Все объекты MLS передают базовые данные. При необходимости могут быть переданы вспомогательные данные. Данные MLS передаются по всему азимутальному (и обратному азимуту, если таковой имеется) секторам покрытия. Репрезентативные данные включают: идентификацию станции, точные местоположения станций по азимуту, углу места и DME / P (для функций обработки приемника MLS), уровень характеристик наземного оборудования; а также канал и статус DME / P.
Обозначение MLS представляет собой четырехбуквенное обозначение, начинающееся с буквы М. Оно передается в международном коде Морзе не менее шести раз в минуту с помощью наземного оборудования по азимуту (и обратному азимуту) захода на посадку. [6]
Вспомогательное содержание данных: Типичные данные включают: трехмерное расположение оборудования MLS, координаты точки маршрута, условия взлетно-посадочной полосы и погоду (например, RVR, потолок, настройки высотомера, ветер, вихрь в следе, сдвиг ветра).
Будущее [ править ]
В США в 1994 году FAA приостановило программу MLS в пользу GPS ( Wide Area Augmentation System WAAS). Перечень схем полетов по приборам FAA больше не включает местоположения MLS; [7] последние два были исключены в 2008 году.
Из-за различных условий эксплуатации в Европе многие страны (особенно те, которые известны условиями низкой видимости), как ожидалось, примут систему MLS в качестве замены ILS. Однако на самом деле единственной крупной установкой был лондонский аэропорт Хитроу , который был выведен из эксплуатации 31 мая 2017 года. Другие крупные аэропорты, такие как аэропорт Франкфурта, в которых предполагалось установить MLS, вместо этого опубликовали подходы к наземной системе функционального дополнения (GBAS). [8]
По мере установки большего количества систем GBAS дальнейшая установка MLS или дальнейшая эксплуатация существующих систем должны быть под вопросом. [9]
См. Также [ править ]
- Система увеличения локальной области (LAAS)
- Тактическая аэронавигационная система (ТАКАН)
- Система посадки транспондера (TLS)
Ссылки [ править ]
- ^ Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (1998). NSTS 07700, Том X - Книга 1, редакция M; «Спецификация летных и наземных систем, Книга 1: Требования» . [ PDF- файл1,2 МБ]
- ^ Чарли Плейн (2004). Разрешено к посадке
- ^ Джон Ф. Hanaway & Robert W. Moorehead (1989). НАСА SP-504: система авионики космического шаттла
- ^ НАСА Уайт Сэндс Запуск испытательной установки и поддержка посадки - Навигационные средства . Проверено 12 ноября 2004 г.
- ^ Стандарт авиационных систем Федерального управления гражданской авиации, программный офис НАСА AVN-7 . Проверено 12 ноября 2004.
- ^ см. раздел 1-1-11. Микроволновая система посадки (MLS). Архивировано 4 сентября 2009 г. на Wayback Machine.
- ^ "Продукты авиационной навигации - AJV-3" . Архивировано из оригинала на 2009-05-08 . Проверено 3 апреля 2020 .
- ^ http://www.eurocontrol.int/sites/default/files/publication/files/2015-GBAS-factsheet.pdf
- ^ http://www.eurocontrol.int/gsearch/microwave%20landing%20system
Дальнейшее чтение [ править ]
- Руководство по аэронавигационной информации
- Aviation Today MLS: Назад в будущее? 1 апреля 2003 г. Статья о новой установке MLS в лондонском аэропорту Хитроу.
Внешние ссылки [ править ]
- Первопроходец в воздухе, Глава 4 Затмение технологий: микроволновая система посадки и зарождение GPS
- Сайт, посвященный описанию MLS
