Открыть сервис
Главная → Блог → Глиссадный радиомаяк

Глиссадный радиомаяк

Глиссадный радиомаяк (ГРМ) — это наземное радионавигационное устройство, входящее в состав системы инструментальной посадки (ILS, Instrument Landing System) и предназначенное для формирования в пространстве наклонной линии курса, называемой глиссадой, по которой воздушное судно снижается к взлётно-посадочной полосе (ВПП) в условиях ограниченной видимости. Глиссадный радиомаяк работает в паре с курсовым радиомаяком (КРМ), который задаёт направление по азимуту, и совместно они обеспечивают точное наведение самолёта на полосу до момента приземления.

Принцип действия

Глиссадный радиомаяк излучает два радиосигнала в диапазоне УКВ (обычно 329–335 МГц), которые модулируются по амплитуде тональными частотами 90 Гц и 150 Гц. Антенная система маяка устроена таким образом, что диаграммы направленности для этих двух сигналов пересекаются под определённым углом. В результате в пространстве образуются две зоны: верхняя, где преобладает сигнал с частотой 90 Гц, и нижняя, где доминирует сигнал 150 Гц. Линия, на которой уровни обоих сигналов равны, и является заданной глиссадой.

Приёмник на борту самолёта сравнивает амплитуды двух тональных сигналов. Если самолёт находится выше глиссады, сигнал 90 Гц оказывается сильнее, и индикатор на приборной панели (обычно стрелка или планка) отклоняется вниз, указывая пилоту на необходимость уменьшить угол снижения. Если самолёт ниже глиссады, преобладает сигнал 150 Гц, и индикатор отклоняется вверх. При точном следовании по глиссаде оба сигнала уравновешены, и индикатор находится в центре.

Модуляция и частота

Стандартная несущая частота глиссадного маяка жёстко привязана к частоте соответствующего курсового маяка. Согласно международным нормам ИКАО, разница между частотами КРМ и ГРМ составляет ровно 10 % от частоты КРМ. Например, если курсовой маяк работает на частоте 110,3 МГц, то глиссадный — на частоте 332,3 МГц. Такая парная привязка позволяет бортовому оборудованию автоматически настраиваться на нужный глиссадный канал при выборе частоты курсового маяка.

Устройство и конструкция

Глиссадный радиомаяк состоит из передатчика, антенной системы, системы мониторинга и управления, а также источников электропитания.

Антенная система

Антенны ГРМ располагаются на расстоянии около 250–400 метров от порога ВПП (точки приземления) и сбоку от оси полосы. Высота установки антенн рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить заданный угол наклона глиссады — обычно от 2,5° до 3,5° относительно горизонта. Для стандартной глиссады в 3° антенны размещают на высоте примерно 7–9 метров над уровнем ВПП. В современных системах используются антенные решётки, состоящие из нескольких вертикальных излучателей, что позволяет формировать узкую диаграмму направленности и подавлять ложные сигналы (отражения от земли и местных предметов).

Передатчик

Передатчик глиссадного маяка генерирует высокочастотный сигнал мощностью от нескольких ватт до нескольких десятков ватт, в зависимости от требуемой дальности действия (обычно до 25–30 морских миль). Он модулирует сигнал двумя тональными частотами с глубиной модуляции около 40 % для каждой. Современные передатчики выполняются на полупроводниковых элементах и имеют резервирование: в случае отказа основного блока автоматически включается резервный.

Система мониторинга

Для обеспечения безопасности полётов глиссадный маяк оснащается встроенной системой контроля, которая непрерывно измеряет параметры излучаемого сигнала: точность угла наклона глиссады, симметрию модуляции, мощность и частоту. При выходе любого параметра за допустимые пределы система автоматически переключает маяк на резервный комплект или отключает его, а на диспетчерский пункт поступает сигнал тревоги. Время реакции системы не превышает нескольких секунд.

Классификация и категории

Глиссадные радиомаяки классифицируются по категориям точности системы ILS, которые определяют минимальные метеоусловия для посадки:

  • Категория I (CAT I) — обеспечивает посадку при высоте принятия решения (ВПР) не менее 60 метров и дальности видимости на ВПП (RVR) не менее 550 метров. Допустимая погрешность глиссады по углу не более ±0,075°.
  • Категория II (CAT II) — ВПР не менее 30 метров, RVR не менее 300 метров. Требования к точности ужесточаются: погрешность не более ±0,05°.
  • Категория III (CAT III) — подразделяется на IIIA (ВПР менее 30 метров, RVR не менее 200 метров), IIIB (RVR не менее 50 метров) и IIIC (без ограничений по видимости). Для CAT III требуется высочайшая стабильность сигнала, защита от помех и многократное резервирование оборудования.

Чем выше категория, тем более строгие требования предъявляются к глиссадному маяку, включая защиту от отражённых сигналов, точность юстировки антенн и надёжность аппаратуры.

История развития

Первые системы инструментальной посадки начали разрабатываться в 1930-х годах. В 1932 году в Германии была создана система «Лоренц», которая использовала два радиолуча для указания направления, но не имела глиссадного маяка. В 1939 году в США была внедрена система SCS-51, которая уже включала как курсовой, так и глиссадный радиомаяки. После Второй мировой войны, в 1946 году, Международная организация гражданской авиации (ИКАО) приняла систему ILS в качестве международного стандарта.

В 1950–1960-х годах глиссадные маяки совершенствовались: перешли от ламповых передатчиков к транзисторным, улучшили антенные системы для подавления отражений. В 1970-х годах появились системы с микропроцессорным управлением и автоматическим контролем. В 1990-х годах началось внедрение систем с цифровой обработкой сигналов, что повысило точность и надёжность.

В настоящее время, несмотря на развитие спутниковых систем (GNSS), глиссадные радиомаяки остаются основным средством точной посадки в крупных аэропортах мира. В России и странах СНГ эксплуатируются как отечественные комплексы (например, «СП-80», «ИЛС-2»), так и зарубежные (Thales, Indra, NAVAIR).

Применение

Глиссадные радиомаяки используются в гражданской и военной авиации для обеспечения автоматических и полуавтоматических заходов на посадку. Они применяются на всех крупных аэродромах, оборудованных системой ILS. В России системами ILS оснащены практически все международные аэропорты (Шереметьево, Домодедово, Пулково, Внуково и другие), а также многие региональные аэродромы.

Помимо стандартной посадки, глиссадные маяки могут использоваться для обучения пилотов, при проведении лётных испытаний и в системах автоматического управления воздушным движением. В некоторых случаях они применяются для посадки беспилотных летательных аппаратов.

Ограничения и недостатки

Несмотря на высокую точность, глиссадные радиомаяки имеют ряд ограничений:

  • Чувствительность к рельефу местности. Отражения радиоволн от зданий, холмов, ангаров и других объектов могут искажать глиссаду, создавая ложные сигналы. Для борьбы с этим требуется тщательный выбор места установки и экранирование антенн.
  • Зависимость от погоды. Хотя ILS предназначена для работы в плохую погоду, сильные осадки, особенно снег и лёд на антеннах, могут ухудшать качество сигнала.
  • Ограниченная дальность. Дальность действия глиссадного маяка обычно не превышает 30–40 км, что требует от пилота своевременного перехода на систему ILS при заходе.
  • Необходимость калибровки. Маяки требуют периодической проверки с помощью специальных самолётов-калибровщиков, что связано с затратами времени и средств.

Перспективы развития

С развитием спутниковых систем, таких как ГЛОНАСС и GPS, а также наземных систем функционального дополнения (GBAS, Ground-Based Augmentation System), глиссадные радиомаяки постепенно вытесняются более гибкими и дешёвыми решениями. Однако полный отказ от ILS в ближайшие десятилетия не планируется, так как эта система остаётся наиболее надёжной и проверенной для точной посадки в условиях нулевой видимости. В России идёт модернизация существующих маяков с переходом на цифровое управление и интеграцию со спутниковыми системами.

Источники

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →

Похожие материалы