Instrumentlandingssystem

En glidebaneantenne ved Hannover flyplass (EDDV), rullebane 09R.

Instrumentlandingssystem (ILS) er et system som sender ut signaler som gir luftfartøy presis navigasjonsinformasjon for innflyging til en rullebane for landing. Systemet var opprinnelig utviklet for landing i dårlig vær, men brukes nå stort sett alltid, uansett værforhold. Systemet sender navigasjonsinformasjon både i horisontalplanet og vertikalplanet som vises på et instrument ombord i luftfartøyet.

Hvordan ILS virker

En skjematisk oversikt over ILS-systemets localizer og glideslope-signaler. Disse radiosignalene oppfattes av et internt system i flyet, som selv vil rette seg inn etter senterlinjene som skapes.

ILS består i hovedsak av to selvstendige systemer: ett for horisontalplanet (en: localizer) som viser innflygingsretningen, og ett annet for vertikalplanet (en: glideslope) som viser glidebanen.

Begge systemene virker etter samme prinsipp. To sendere på samme frekvens sender ut hver sin modulerte bærebølge. Den ene modulerer 90 Hz på sin bærebølge og den andre modulerer 150 Hz på sin bærebølge. Bærebølgefrekvensen for localizer ligger mellom 108,1 og 111,95 MHz mens bærebølgefrekvensen for glideslope ligger mellom 329,15 og 335 MHz. Signalene sendes ut på retningsstyrte antenner i to forskjellige retninger som vist på illustrasjonen. Antennen som sender retningssignaler er normalt plassert i den bortre enden av rullebanen, mens antennen for glidebanesignaler er plassert i den nærmeste enden.

Flyets ILS-mottager sammenligner modulasjonsdybden mellom de to signalene.

Marker Beacon-indikator. Bokstavene står for O-outer, M-middle og I-inner. Hver av bokstavene vil lyse opp når flyet er i avstanden markeren er plassert. I dette tilfellet lyser Outer marker.

I tilknytning til ILS finnes også merkefyr (en: Marker Beacon), som markerer avstanden til rullebanen og fungerer som kontrollpunkt for gjennomsynking. Det er tre ulike typer fyr som sender ut signaler på forskjellige frekvenser. Flyet mottar disse signalene, og et system i førerkabinen i tilknytning til ILS viser når merkefyrene passers, med lysblink og en tone som varierer for hver type fyr. De tre merkefyrene kalles henholdsvis ytre, midtre og indre merkefyr (en: outer-, middle- og inner-marker. Ytre merkfyr sender på 400 Hz, midtre på 1300 Hz og indre på 3000 Hz. Avstanden til rullebanen fra de forskjellige stasjonene til landingsenden av rullebanen er 4 – 7 nm, 0,5 – 0,8 nm, mens indre merkefyr står på begynnelsen av rullebanen.

I tilknytning til ILS benyttes ofte DME for å bestemme horisontalposisjoner. Rullebaner med ILS har ofte en rekke med høyintensitets innflygingslys i landingsenden.

Noen rullebaner har forskjøvet (en: offset) localizer. Årsaken til dette kan være at det ikke er plass til antennene i enden av rullebanen. Eksempelvis er ILS-antennene på rullebane 27 på Phuket internasjonale lufthavn forskjøvet ca. 120 meter mot nord på grunn av at rullebanen ender i strandkanten og der er det ikke plass til antennene. Dette medfører at localizeren ikke leder flyet til rett kurs for landing, men til et punkt der piloten selv må føre flyet inn til visuell landing. Automatisk landing er følgelig ikke godkjent der localizeren er forskjøvet i forhold til rullebanen.

Hvordan ILS brukes

For å kunne benytte ILS til landing, må luftfartøyet ha nødvendig utstyr installert og besetningen må ha nødvendig sertifisering og trening. For hver ILS innflyging er det utarbeidet et spesielt kart som viser hvordan innflygingen skal utføres. Dette viser hvilke radiofrekvenser ILS systemet sender på, hvordan en skal fly for å komme inn på starten av innflygingen og hvilke trekk og høyder som skal holdes i de ulike faser for å ha sikker avstand til bakken og andre hindre. Det viser også hvilken beslutningshøyde som gjelder for innflygingen med ulike klasser luftfartøy (avhengig av hastighet) og for eksempel om noe av utstyret skulle være ute av drift. I tillegg viser kartet hva en skal gjøre dersom det ikke er mulig å lande etter innflygingen og en må utføre en avbrutt innflyging.

Navigasjonssignalene vises på hver sin nål på ILS instrumentet i førerkabinen. Fartøyet er på riktig trekk og i riktig høyde når begge nålene er i sentrum av instrumentet. Under innflygingen skal en kontrollere at høydene stemmer ved passering av merkefyrene. Nålene skal holdes i sentrum av instrumentet til en kommer til beslutningshøyden. Dersom en da ser rullebenen eller innflygingslysene kan en fortsette landingen. Dersom en ikke ser tilstrekkelig på bakken, skal det utføres en avbrutt innflyging.

Det finnes fire forskjellig kategorier ILS i praktisk bruk. Kategoriene bestemmer hvor lavt en kan gå uten å se rullebanen og i hvor dårlig vær. Hvilken kategori ILS en innflyging er, avhenger blant annet av utstyret på bakken og terrengforholdene rundt antennene. For å kunne benytte kategori II og III kreves ytterligere spesielt utstyr i luftfartøyet og spesiell trening for besetningene.

Tradisjonelt har ILS vært kategori I som gir en beslutningshøyde på minst 60 m (200 fot) og hvor sikten kan være ned mot 500 m. Med kategori II kan en gå ned mot 30 m (100 fot) med en sikt på 300 m. Kategori III har enda lavere beslutningshøyde, helt ned til 0 meter. Kategori III er delt inn i IIIa og IIIb og sikten kan være helt ned i 75 m.

Kategori I ILS kan en flyger fly manuelt ved å korrigere i henhold til instrumentindikasjonene, men kategori II og III forutsetter at fartøyet er utrustet slik at det selv flyr i henhold til informasjonen fra ILS. I kategori III lander fartøyet selv (autolanding) og starter oppbremsingen. Flygerne overvåker systemene og kan avbryte innflygingen når som helst dersom deler av systemet skulle svikte.