Systemy radionawigacyjne wspomagające lądowanie samolotów. Część I

• Autorzy: Rosłoniec, S.

Warianty tytułu

EN

The VHF and microwave navigation systems used for precision approach and instrument landing of the aircrafts. Part I

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W początkowej części niniejszego artykułu omówiono podstawowe zadania stawiane radiolokacji lotniczej bliskiego zasięgu i współpracującym z nią systemom radionawigacyjnym wspomagającym lądowanie samolotów. Podano najważniejsze z wymagań sformułowanych przez ICAO dla lotnisk I, II i III kategorii. Jako pierwszy z systemów radionawigacyjnych wspomagających lądowanie omówiono system ILS. Następnie, przedstawiono zasadę działania bardziej nowoczesnego systemu mikrofalowego MLS, znajdującego coraz szersze zastosowanie na dużych lotniskach zarówno cywilnych jak i wojskowych. Podobnie, w rozdziale 4 przedstawiono strukturę organizacyjną i zasadę działania systemu radionawigacyjnego TLS, który przeznaczony jest głównie dla lotnisk lokalnych o niewielkim natężeniu ruchu powietrznego. Istotną zaletą tego systemu jest względnie prosta struktura organizacyjna i wykorzystywanie wielu podzespołów (podsystemów) wysłużonego już dzisiaj systemu ILS oraz znajdującej się na pokładzie samolotu aparatury systemu odzewowego (radaru wtórnego). Jego wersja "Firefly", przystosowana do transportu drogą lotniczą, jest łatwo rozwijalna na lotnisku polowym. W końcu tej części artykułu omówiono zasadę działania mikrofalowego, dopplerowskiego systemu radionawigacyjnego instalowanego zarówno na lądzie jak i pokładach lotniskowców. W drugiej części tego artykułu, zaplanowanej do druku w następnym numerze, opisano różne zasady działania radiolatarni kierunku, zasadę działania impulsowego mikrofalowego dalmierza (typu DME), zasadę działania radiowysokościomierza CW - FM i strukturę kodową sygnału mikrofalowego emitowanego w przestrzeń przez urządzenie zapytujące (radar wtórny) pracujące w modach 3/A lub C.

EN

At the beginning of this paper the fundamental international regulations established by ICAO for airports of I, II and III categories are described. Next, there are presented principles of operation of common VHF and microwave systems which are in widespread use today for precise approach and landing of the civil and military aircrafts. One of them is the Instrument Landing System (ILS) which has served as the standard precision approach and landing aid for the last 60 years. The fundamental components and a principle of operation of this historically first VHF system are discussed in Section 2. However, in relation to present and future aviation requirements the ILS has a number of basic limitations which prohibit or restrict its use in many circumentances. Thus, now it is often replaced by Microwave Landing System (MLS) which not only eliminates these limitations, but also offers more accurate navigation capabilities. Therefore it is a subject of detailed considerations in Section 3. Similarly, Section 4 presents the Transponder Landing System (TLS) which is a relatively new precision approach and landing system and has been designed for use at small airports where rough terrain or real estate constraints make ILS instalation difficult or cost -prohibite. All aircrafts that are equipped to fly an ILS and are equipped also with a transponder of a typical secondary surveillance radar can additionally use the TLS. The transportable version of the TLS, known as "Firefly", can be easily transported by means of a truck or an aircraft and immediately installed. The principle of operation of the typical Doppler subsystem, which can be used for guidance of the aircraft in the elavation plane, is explained in Section 5. The second part of this paper is composed of four relevant sections. They present principles of operation of the accessory radio navigation systems such as: VHF omni -directional range (VOR), a distance - measuring equipment (DME), a secondary surveillance radar (SSR, IFF) and the standard CW - FM, 4.3 GHz - altimeter. Additionally, the commonly applied operation modes 3/A and C are also described in detail.

Słowa kluczowe

PL

radiolokacja lotnicza; system ILS; lądowanie; systemy radionawigacyjne

EN

radiolocation; ILS system; landing

• Czasopismo: Prace Przemysłowego Instytutu Telekomunikacji
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 59, z. 144
• Strony: 3-38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Rosłoniec, S.

• Przemysłowy Instytut Telekomunikacji S. A., Warszawa

Bibliografia

• [1] Bakuljev P.A., A.A. Sosnovskij: Radionawigacjonnyje sistiemy. Izd. Radiotiechnika, Moskwa 2005, s. 141-160.
• [2] Fiett J.: Problemy rozwoju systemów kontroli ruchu lotniczego i nadzoru przestrzeni powietrznej. Postępy Radiotechniki (PIT), nr 156, 2008, s. 7-53.
• [3] International Standards and Recommended Practices and Procedures for air navigation services: Aeronautical Telecommunications, Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation (fith edition), vol. 1. Part 1 - Equipment and Systems, International Civil Aviation Organization, 1996.
• [4] Jaszczyński R.: Nawigacja lotnicza. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1990.
• [5] Johnson R.C. (Editor): Antenna Engineering Handbook - third edition McGraw-Hill, Inc. New York 1993.
• [6] Kayton M. and Fried W. R.: Avionic Navigation Systems - second edition John Wiley and Sons, New York 1996.
• [7] Komarov W.M. i inni: Radiołokacjonnyje izmieritjeli wysoty i nakłonoj dalnosti s nieprerywnym czastotno - modulirowannym izłuczeniem, Zarubieżnaja radioelektronika, No. 12, 1991, s. 52-70.
• [8] Lipsky S.E.: Microwave passive direction finding - second edition Chapter 6 -Interferometr DF technique, Scitech Publishing Inc., Raleigh, (NC) 2004.
• [9] Maloratsky L.G.: Single antenna FM radio altimeter operating in a continous mode and in interrupted continous wave mode. US Patent, No.6.426,117, July 2002.
• [10] Maloratsky L.G.: An aircraft single - antenna FM radio altimeter. Microwave Journal, vol.46, May 2003.
• [11] Moir Ian and Allan Seabridge, Military Avionics Systems. John Wiley and Sons, New York / London 2006.
• [12] Ortyl A.: Systemy nawigacji lotniczej. Wydawnictwa Wojskowej Akademii Technicznej, Warszawa 1994.
• [13] Parkinson W.B. and Spilker J.J.: Global Positioning System. Theory and Applications, American Institute of Aeronautics and Astronoutics, Washington 1996.
• [14] Picou Gary: Transponder Landing System - A New Approach Using Familiar Radios, www.gaavonics.com/tls.htm
• [15] Rosłoniec S.: Podstawy techniki antenowej Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006.
• [16] Sosnovskij A.A. (red.): Aviacjonnnaja radionawigacja - sprawocznik. Moskwa, Transport, 1990.
• [17] Specht C.: System GPS, Bernardinum, Pelplin / Gdańsk 2007.
• [18] Stevens M.C.: Secondary Surveillance Radar Artech House, Inc., Boston (MA) 1988.
• [19] Transponder Landing System (TLS), Materiały informacyjne firmy Advanced Navigation and Positioning Corporation, www.anpc.com
• [20] Transportable Transponder Landing System (Firefly), Materiały informacyjne firmy Advanced Navigation and Positioning Corporation, www.anpc.com
• [21] Vidmar Matjaz: Design improves 4.3 - GHz radio altimeter accuracy. Microwaves and RF, vol. 44, June 2005.
• [22] Winner Karl: Application of the Transponder Landing System to achieve airport accessibility, Materiały informacyjne firmy Advanced Navigation and Positioning Corporation, www.anpc.com