System lądowania ILS. 2014r.

Kraków 2014-11-16

Zalety i wady ILS.

Jedna z anten systemu ILS. 2014 rok. Zdjęcie Karol Placha Hetman
Jedna z anten systemu ILS. 2014 rok. Zdjęcie Karol Placha Hetman

Jedna z anten systemu ILS. 2019 rok. Zdjęcie Karol Placha Hetman
Jedna z anten systemu ILS. 2019 rok. Zdjęcie Karol Placha Hetman

Podstawową wadą systemu jest, że jeden zestaw obsługuje tylko jeden kierunek podejścia. Wyznacza w przestrzeni tylko jedną ścieżkę podejścia, co może utrudniać podejście do lądowania wielkim lub małym samolotom. Ma duże wymagania, co do kształtu terenu na podejściu, bo może generować zakłócenia od gruntu lub budowli. Duży jest koszt zakupu i eksploatacji; w 2005 roku, około 4 000 000 złotych. Co ciekawe tanie linie lotnicze nie wymagają od lotnisk docelowych posiadania systemu ILS. Ich załogi coraz częściej korzystają z systemu GPS. Do zalet należy zaliczyć dużą skuteczność działania i niezwykle małą awaryjność. Załoga nie współpracuje z kontrolerami na ziemi i sama podejmuje wszystkie decyzje. Przy wykorzystaniu systemu ILS prowadzono próby z automatycznym lądowaniem maszyn. Nawet pasażerskich i to w 60-latach XX wieku (Lockheed L 1011). System sprawdził się i jest montowany nawet na wojskowych lotniskach w Polsce (np. Lotnisko Mirosławiec).

Obecnie niemal wszystkie lotniska komunikacyjne w Polsce posiadają (przynajmniej na jednym kierunku) system ILS. Choć różnych kategorii.

ILS na Polskich lotniskach (2012 rok); Lotnisko Okęcie – ILS II kat. Lotnisko Balice – ILS I kat. Lotnisko Jasionka – ILS II kat. Lotnisko Rębiechowo – ILS I kat, (do końca 2014 roku) ILS II kat. Lotnisko Babimost – ILS I kat. Lotnisko Modlin – ILS II kat.

TLS (Transponder Landing System).

TLS (Transponder Landing System) jest systemem, który prawdopodobnie zastąpi system ILS. System TLS wykorzystuje istniejący system lądowania i transponder instrumentu (ILS) sprzęt do stworzenia precyzyjnego podejścia w miejscu, gdzie ILS zwykle nie jest dostępny.

System TLS obecnie (2014 rok) jest wykorzystywany w lotnictwie wojskowym USA i Hiszpanii. Nie są znane lotniska, na których ten system zainstalowano.

Konwencjonalny system ILS został opisany powyżej oraz w innych artykułach. System ILS jest powszechny, ale mimo to, w dzisiejszych warunkach jest kosztowny w instalacji i utrzymaniu. Ma także inne wady, o których wspomniałem powyżej. Jak pracuje TLS? Bazowy element TLS przeszukuje przestrzeń powietrzną w promieniu 60 NMI (mil morskich), około 111 km, poszukując pracujących transponderów pokładowych. Po otrzymaniu odpowiedzi, TLS określa położenia samolotu za pomocą trzech zestawów anten: jeden dla pozycji poziomej przy użyciu technik monopulse, drugą na pionowej monopulse, a trzeci na trilateracji. Mówiąc prościej, TLS określa pozycję statku powietrznego w przestrzeni z sygnałów emitowanych przez transponder samolotu, uwzględniając czas i pomiary przemieszczeń kątowych.

Następnie oblicza położenie wszystkich statków powietrznych z wykorzystaniem odpowiedzi transponderów. Każdy samolot jest prowadzony przez kontrolera podejścia, jako precyzyjne podejście PAR. Podchodzące do lądowania samoloty są pokazane na ekranie konsoli w formacie TLS PAR, gdzie jest przedstawiony azymut i elewacja. Konsola ma pięć ekranów, więc pięciu kontrolerów może prowadzić pięć różnych samolotów w niespotykanie małej separacji. Jeden z tych samolotów może schodzić w tradycyjnym systemie ILS. Reszta jest prowadzona z tradycyjnym podejściem PAR. Załoga każdego samolotu zachowuje się tak jak gdyby lądowała z tradycyjnym ILS. Korzysta ze standardowego glideslope i wyświetlacza-lokalizatora ILS. Wszystko co musi zrobić pilot, to dostosować w systemie TLS, jak gdyby był ILS.

Systemy TLS mogą być instalowane w miejscach, w których tradycyjny ILS nie działałby prawidłowo. Na przykład na lotniska, które nie mają odpowiedniej powierzchni odbijającej ILS o wydatnej ścieżce podejścia z powodu nierówności terenu, jak strome wzgórza i góry, lub mają duże budynki, takie jak hangary i garaże, tworzące uciążliwe refleksy, które uniemożliwiłoby użycie radiolatarni ILS. Poza tym TLS nie musi być montowany w konkretnych miejscach na polu wzlotów. Generuje on takie sygnały, jak gdyby znajdował się na końcu drogi startowej. To zapewni niższy koszt eksploatacji. Poziom klasy TLS to poziom klasy podejścia ślepego ILS – kategoria III C.

Poza tym, system TLS umożliwia ustawienie nie prostoliniowego podejścia. To podejście może być łamane, na przykład w celu ominięcia przeszkody terenowej, co przy ILS jest niemożliwe.

Z systemem TLS lokalizator może mieć zindywidualizowaną szerokość na progu drogi startowej, niezależnie od długości RWY. Zazwyczaj 700 ft i 5-6 stopni. Charakterystyka szerokość radiolatarni może być wybrana przez projektanta podejścia podczas gdy w przypadku ILS szerokość radiolatarni określa się przez umieszczenie anteny radiolatarni, która jest zazwyczaj konsekwencją długości RWY. Kolejną cechą TLS jest możliwość wykorzystywania go przez samoloty wojskowe wyposażone w stacje radiolokacyjne. TLS może również wspomóc lądowanie samolotów, które nie mają na pokładzie transpondera. TLS wykorzystuje urządzenia pokładowe samolotów, które są już na nich zamontowane. Nie trzeba montować dodatkowych urządzeń. System TLS jest w centrum zainteresowania wojskowych. Opracowano już odmiany mobilne oraz odmiany które można zamontować w schronach, pozostawiając na zewnątrz tylko anteny. Podstawową wadą systemu TLS są przepisy, które wspomagają bezpieczeństwo. TLS symuluje sygnał ILS, który jest specyficzny dla jednego położenia samolotu, jeden samolot w tym samym czasie może być dopuszczony do podejścia do lądowania TLS. Wszelkie inne statki powietrzne w obszarze otrzymują te same wytyczne niezależnie od ich położenia w stosunku do podejścia i załoga musi czekać na zezwolenie od ATC.

Pierwsza certyfikacja systemu TLS nastąpiła już w 1998 roku, przez FAA, na poziomie ILS kategorii I. Federalna Administracja Lotnictwa zatwierdziła TLS, jako zgodny ze standardem niezawodności RTCA DO-178B dla lotnictwa oraz oprogramowania i modelu certyfikacji SAE ARP 4754, jako wysoce zintegrowanych i złożonych systemów lotniczych.

Co dalej ?

Dzisiaj (2014 rok) nie wiadomo w którym kierunku rozwiną się systemy wspomagające lądowanie, które zastąpią powszechny ILS. Na przełomie wieków, dużo mówiono na temat MILS (MLS), czyli mikrofalowy ILS. Wielce obiecujący jest system podejścia według systemu satelitarnego GPS – system GNSS. Jednak tutaj na przeszkodzie stanęła polityka, prowadzona przez decydentów w Zachodniej Europie. GPS to system Jankeski, więc Europa, aby się nie uzależnić od USA wydały ogromne pieniądze na uruchomienie systemu opartego na własnych geostacjonarnych satelitach. Niestety, system nadal jest w powijakach. To pokazuje przepaść technologiczną między USA, a Zachodnią Europą. A ponieważ życie nie znosi próżni, to miejsce Zachodniej Europy zajmują Chiny, Indie, Południowa Korea, Japonia, a nawet Brazylia.

W USA jest już certyfikowany przez FAA system TLS (Transponder Landing System), który jest już testowany przez USAF, o czym powyżej.

Opracował Karol Placha Hetman