سیستم ارتینگ ILS فرودگاه

قبل از پرداختن به بحث ارتینگ سیستم ILS ابتدا اجازه دهید توضیحاتی مبسوط در مورد این سیستم مهم ناوبری هواپیما داشته باشیم.
معمولاً یک پرواز جهت هدایت به سمت فرودگاه مقصد و نشستن در آن فرودگاه نیاز به دستگاه‌های ناوبری دارد که بتوانند هواپیما را در شرایط بد آب و هوایی تا ارتفاع و فاصله نزدیکی از سطح باند فرودگاه راهنمایی و هدایت نمایند.

امروزه یکی از مهمترین و متداولترین دستگاه‌هایی ناوبری، جهت نشستن هواپیما در فرودگاه‌های پرترافیک و فرودگاه‌های با شرایط جوی نامناسب، ” سیستم نشستن به وسیله دستگاه” (ILS (Instrument Landing System می‌باشد.

به عبارت دیگر ILS، دستگاه تقرب زمینی است که راهنمایی‌های دقیقی را در طول تقرب و نزدیک شدن به باند فرودگاه هنگام فرود برای هواپیما با استفاده از ترکیب سیگنال‌های رادیویی، ارایه می‌نماید که در هنگام کاهش دید افقی به دلایل (مه، باران، کولاک برف و هنگام پایین بودن ارتفاع سقف ابر ceilings) برای فرود امن هواپیما کمک قابل توجه‌ای ارایه می‌کند.

دستورالعمل تقرب با دستگاه ILS برای هر تقرب به طور جداگانه و خاص طراحی می‌شود و نقشه‌ها و چارت‌هایی را شامل می‌شود که اطلاعات مورد نیاز خلبان (مانند فرکانس‌های ILS و حداقل دید افقی مورد نیاز برای انجام طرح تقرب) را در طول تقرب بر طبق قوانین پرواز با دستگاه IFR (پرواز کور) را ارایه می‌دهد.
یک سیستم ILS می‌تواند فقط برای یک باند، “طرح تقرب دقیق” Precision APP ارایه دهد؛ یعنی برای یک باند تعریف می‌شود.

تاریخچه:
تست دستگاه ILS در سال ۱۹۲۹ شروع شد و اداره هوانوردی کشوری CAA مسئول نصب سیستم در سال ۱۹۴۱ در شش منطقه بود. اولین فرود پرواز مسافربری خطوط هوایی ایالات متحده نیز در ۲۶ January ۱۹۳۸ در Pennsylvania با هواپیمای Boeing ۲۴۷ صورت گرفت و در سال ۱۹۶۴ نیز درفرودگاه بریتانیا Bedford Airport از این سیستم برای فرود استفاده شد.
در سال ۱۹۷۰ ” سیـستم نشستن به وسیـله امـواج بسـیار کوتـاه رادیـویی ” (MLS Microwave Landing System) در سال‌ای اخیر سیستم‌ای ماهواره ای منطبق برسیستم موقعیت یابی جهانی GPS) Global Positioning System) نیز ایجاد گردیده اند، ولی امروزه از ILS برای ۹۹ درصد از طر حهای تقرب دقیق و استاندارد (Standard Precision Approach) در سراسر جهان استفاده می‌گردد.

مشخصات دستگاه ILS:
دستگاه ILS دارای دو سیستم مستقل فرعی می‌باشد که یکی برای راهنمایی‌های عرضی هواپیما (لوکالایزر) و دیگری برای راهنمایی‌های عمودی (گلایـد پـَث) در هنگام تقرب هواپیما به باند فرودگاه ارایه می‌دهد.

 LLZ) Localizer) فرستنده لوکالایزر:
برای مشخص کردن موقعیت عرضی باند به کار می‌رود. این فرستنده بر روی فرکانس (VHF) کار می‌کند و معمولاً در فاصله ۱۰۰۰ پا (۳۰۰ متر) در انتهای باند مورد استفاده نصب می‌گردد و از فاصله ۱۸ مایلی (حدود ۳۳ کیلومتری) هواپیمای در حال نشستن رابرای عرض باند راهنمایی می‌کند.

دستگاه گیرنده موجود در کابین خلبان (با گرفتن سیگنال از LLZ) به خلبان یا خلبان اتوماتیک Auto Pilot اعلام می‌کند که نسبت به خط مرکزی باند چه مقدار در چپ یا راست قرار دارد؛ البته این راهنمایی با شیب خاصی صورت می‌گیرد که باید آن شیب نیز در نظر گرفته شود تا کم کردن ارتفاع هواپیما کاملاً دقیق و به سوی نقطه مشخصی در ابتدای باند باشد.

در بعضی لوکالایزر‌های (LLZ) قدیمی برای باند مخالف (اگر هواپیما از سمت دیگر باند در حال نشستن باشد) نیز سیگنال‌هایی ارسال می‌کردند تا خلبان توجه داشته باشد که از این باند برای طرح تقرب دقیق نمی‌توان استفاده نمود. اما لوکالایزر‌های جدید این سیگنال را دیگر نمی‌فرستند.
GP) Glide Path Transmitter ):
آنتن فرستنده گلایـد پـَث در یک طرف ناحیه تماس چرخ هواپیما بر روی باند (touchdown zone) درکناره باند و فاصله حدود ۱۰۰۰ پا (۳۰۰ متر) از ابتدای باند مورد استفاده، نصب می‌گردد و تا حدود ۳۳ کیلومتری ارسال می‌گردد.
سیگنال GP بر روی فرکانس حامل (۳۲۹ ٫ ۱۵ و ۳۳۵ مگاهرتز) ارسال می‌شود.
دستگاه گیرنده موجود در کابین هواپیما با گرفتن امواج (GP) پائین یا بالا بودن موقعیت هواپیما نسبت به شیب مناسب برای نشستن هواپیما را نشان می‌دهد.

شیب مناسب طرح‌های تقرب با دستگاه معمولاً ۳ درجه نسبت به افق در نظر گرفته شده است؛ یعنی هواپیما با کمک این دستگاه با شیب بسیار ملایم ارتفاع کم می‌کند تا به نزدیکی سطح باند برسد. لازم به ذکر است این شیب راهنما قابل تغییر بوده و می‌توان آن را تا میزان اندکی تغییر داد؛ به عنوان مثال شیب موجود در دستگاه ILS فرودگاه بین المللی مهرآباد، ۳/۳ درجه واین شیب در فرودگاه بین المللی تبریز، ۳ درجه نسبت به سطح افق می‌باشد.

لازم به ذکر است که ILS در اکثر مواقع دارای دستگاه DME مجزا می‌باشد تا فاصله را از باند فرودگاه به صورت دقیق‌تر در اختیار خلبانان قرار دهد تا علاوه بر نشان دادن شیب مناسب، فاصله را نیز همزمان به هواپیما اعلام گردد.

همانطور که در بالا ذکر شد یکی از ملزومات اصلی برای استفاده یک فرودگاه از ILS، نصب سیستم روشنایی مناسب برای باند فرودگاه می‌باشد.

ILS با توجه به شرایط دید در محیط فرودگاه (میزان دید جلوی هواپیما از داخل کابین در نزدیکی باند) به شرح زیر طبقه بندی می‌گردد:
۱- نوع اول (CAT I):

با استفاده از این نوع ILS، هواپیما تا ارتفاع ۲۰۰ پا (۶۱ متری) از سطح باند touchdown zone هدایت میگردد و میزان دید نباید کمتر از ۲۶۲۵ پا (۸۰۰ متر) باشد. میزان دید به این معنی است که خلبان بتواند از فاصله ۸۰۰ متری مانده به باند، آن را در دید داشته باشد. (یا ۱۸۰۴ پا ۵۵۰ متر بر اساس RVR)

۲- نوع دوم (CAT II):
هواپیما را تا ارتفاع ۱۰۰ پایی (۳۰ متری) باند هدایت می‌نماید و نیازمندِ ۹۸۴ پا (۳۰۰ متر) دید روی باند برای هواپیمای از نوع A,B,C ودید ۳۵۰ متر برای هواپیمای از نوع D. می‌باشد.

۳- نوع سوم (CAT III):
این نوع از دستگاه ILS هواپیما را تا ارتفاع صفر از سطح باند پائین آورده و با توجه به میزان دید لازم برای تقرب، به سه مدل مجزا تقسیم می‌گردد:

الف: (CAT III A):
تا ارتفاع ۱۰۰ پا (۳۰ متر) روی ناحیه تماس چرخ هواپیما روی باند (touchdown zone) می‌آورد.
حداقل دید RVR مورد نیاز در این مدل ۶۵۶ پا (۲۰۰ متر) می‌باشد.

تا ارتفاع ۵۰ پا (۱۵ متر) روی ناحیه تماس چرخ هواپیما روی باند (touchdown zone) می‌آورد.
دید در نزدیکی باند دراین مدل نباید کمتر از ۶۵۶ پا (۲۰۰ متر) باشد و حداقل دید RVR ۷۵ متر مورد نیاز است و سیستم پرواز اتوماتیک هواپیما Autopilot تا منطقه تاکسی استفاده می‌شود.

ج: (CAT III 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 گیرنده‌های داخل کابین یعنی فقط با کمک دستگاه ناوبری مذکور، می‌تواند هواپیما را براحتی تا روی سطح باند هدایت نماید.

سیستم ILS فرودگاه هم مانند هر سیستم الکتریکال دیگری نیاز به ارتینک مناسب دارد بطوریکه جهت جلوگیری از آسیب احتمالی دستگاه بر اثر اضافه ولتاژ‌های های حاصله ناشی از صاعقه و سویچینگ بسرعت عمل نموده و اضافه ولتاژ‌های ناخواسته فوق را به زمین انتقال دهد. با توجه به حساسیت سیستم‌های ناو بری مقاومت اهمی چاه ارت احداثی بایستی زیر یک اهم باشد؛ و بایستی هر سه ماه یک بار چاه‌های ارت مربوطه تست و اندازه گیری شوند که اهم آن‌ها از میزان فوق بیشتر نشود.