ILS категории III

ILS категории III — это наиболее точная и сложная система инструментальной посадки по приборам (Instrument Landing System, ILS), которая позволяет выполнять заход на посадку и приземление воздушного судна в условиях крайне ограниченной видимости, вплоть до нулевой, без использования визуального контакта с взлётно-посадочной полосой (ВПП) на всём протяжении финального этапа. Категория III является высшей ступенью классификации ILS, установленной Международной организацией гражданской авиации (ИКАО), и требует особого оборудования как на земле, так и на борту самолёта, а также специальной подготовки экипажа.

История и развитие

Разработка систем посадки по приборам началась в 1920-х — 1930-х годах, но первые практические внедрения ILS пришлись на 1940-е годы. В 1949 году ИКАО приняла ILS в качестве международного стандарта. Первоначально существовали только категории I и II, позволявшие выполнять посадку при видимости не ниже 800 и 400 метров соответственно. С развитием авионики и автоматики в 1960-х — 1970-х годах возникла потребность в посадке в условиях тумана, дождя и снегопада, когда видимость падает до десятков метров или полностью отсутствует. Это привело к созданию категории III, которая была впервые сертифицирована в 1970-х годах. Первые коммерческие рейсы с использованием ILS категории III были выполнены в 1980-х годах, преимущественно в Европе и Северной Америке. В России и странах СНГ внедрение категории III началось в 1990-х годах, а к 2020-м годам ряд крупных аэропортов (например, Шереметьево, Домодедово, Пулково) получили сертификацию на эксплуатацию таких систем.

Классификация ILS

Система ILS делится на три основные категории в зависимости от минимальных метеоусловий, при которых возможен заход на посадку. Категория III, в свою очередь, подразделяется на три подкатегории:

• Категория I (CAT I) — высота принятия решения (HAT) не менее 60 метров, видимость на ВПП (RVR) не менее 550 метров (или 800 метров для некоторых типов ВС).
• Категория II (CAT II) — HAT от 30 до 60 метров, RVR от 300 до 550 метров.
• Категория IIIA (CAT IIIA) — HAT менее 30 метров (или отсутствует), RVR не менее 200 метров. Посадка возможна при автоматическом управлении до момента касания ВПП.
• Категория IIIB (CAT IIIB) — HAT отсутствует, RVR от 50 до 200 метров. Посадка выполняется полностью автоматически, включая пробег по полосе, но с возможностью ручного управления после приземления.
• Категория IIIC (CAT IIIC) — HAT отсутствует, RVR менее 50 метров (вплоть до нуля). Посадка возможна без визуального контакта с ВПП на всех этапах, включая руление. На практике эта подкатегория сертифицирована лишь для отдельных типов ВС и аэропортов, так как требует полной автоматизации руления.

Устройство и принцип работы

ILS категории III базируется на тех же компонентах, что и более низкие категории, но с повышенными требованиями к точности, надёжности и резервированию. Основные элементы:

• Локализатор (LOC) — передатчик, расположенный за торцом ВПП, излучающий два сигнала (90 Гц и 150 Гц) в горизонтальной плоскости. Разница в амплитуде сигналов указывает самолёту отклонение от оси полосы.
• Глиссадный радиомаяк (GS) — передатчик, расположенный сбоку от ВПП, излучающий сигналы в вертикальной плоскости. Обеспечивает указание угла снижения (обычно 2,5–3,5 градуса).
• Маркерные маяки — три маяка (внешний, средний, внутренний), расположенные вдоль курса захода, которые подают сигналы для контроля высоты и расстояния до ВПП. Для CAT III внутренний маяк является обязательным.
• Система управления заходом (FMS, автопилот) — бортовое оборудование, которое принимает сигналы ILS, вычисляет отклонения и автоматически корректирует траекторию. Для CAT III требуется тройное резервирование автопилота (система fail-operational).

Для категории III дополнительно требуется:

• Высокоточная калибровка — радиомаяки должны быть откалиброваны с погрешностью не более 0,01 градуса.
• Защита от помех — использование частот 108–112 МГц для локализатора и 329–335 МГц для глиссады с минимальным уровнем помех.
• Резервирование питания — аварийные источники питания, обеспечивающие работу системы при отказе основного.
• Система контроля зоны приземления (TDZ) — дополнительное оборудование, например, радиолокационные или оптические датчики, для подтверждения безопасности полосы.

Применение и требования

ILS категории III применяется в крупных международных аэропортах с высокой интенсивностью движения, где задержки из-за плохой погоды могут привести к серьёзным экономическим потерям. В России такие системы установлены в аэропортах Москвы (Шереметьево, Домодедово, Внуково), Санкт-Петербурга (Пулково), Казани, Екатеринбурга, Новосибирска и других. Для эксплуатации CAT III необходимо:

• Сертификация аэропорта — проведение наземных проверок, калибровка оборудования, обеспечение чистоты ВПП (отсутствие снега, льда, посторонних предметов).
• Сертификация воздушного судна — наличие на борту автопилота категории III, системы автоматического управления тягой (autothrottle), дублирующих датчиков и индикаторов. Большинство современных лайнеров (Airbus A320/330/350, Boeing 737/777/787) имеют сертификацию CAT IIIB.
• Подготовка экипажа — пилоты должны пройти специальное обучение и иметь допуск к выполнению автоматических посадок. Включает тренировки на симуляторах и регулярные проверки.
• Метеорологическое обеспечение — точное измерение видимости на ВПП (RVR) с помощью датчиков, установленных вдоль полосы. Для CAT IIIA требуется RVR не менее 200 метров, для CAT IIIB — от 50 метров.

Примеры эксплуатации

Одним из наиболее известных примеров использования ILS категории III является аэропорт Хитроу (Лондон), где CAT IIIB позволяет выполнять посадки при тумане с видимостью до 75 метров. В России аэропорт Шереметьево с 2019 года сертифицирован для CAT IIIA на ВПП-2, что позволило сократить задержки рейсов в зимний период. В 2022 году аэропорт Пулково получил сертификацию CAT IIIB на одну из ВПП. Для сравнения, в аэропортах с низкой интенсивностью движения (например, региональных) обычно достаточно CAT I.

Критика и ограничения

Несмотря на высокую эффективность, ILS категории III имеет ряд недостатков:

• Высокая стоимость — установка и обслуживание оборудования (радиомаяки, резервные системы, калибровка) требуют значительных инвестиций. Для небольших аэропортов это может быть нерентабельно.
• Зависимость от инфраструктуры — система требует идеального состояния ВПП, отсутствия помех от зданий и рельефа, что не всегда достижимо в условиях плотной городской застройки.
• Ограничения по типам ВС — не все самолёты оснащены оборудованием для CAT III. Старые модели (например, Ту-154, Як-42) не имеют сертификации для таких посадок.
• Риски при отказе — хотя система резервирована, отказ автопилота на этапе приземления может привести к аварийной ситуации. В таких случаях экипаж обязан уйти на второй круг, что возможно только при наличии видимости не ниже CAT I.
• Альтернативные технологии — в последние годы развиваются спутниковые системы посадки (GBAS, SBAS), которые могут заменить ILS, особенно в удалённых регионах. Однако они пока не достигли уровня точности CAT III.

Интересные факты

• Первая в мире автоматическая посадка по ILS CAT III была выполнена в 1972 году на самолёте Boeing 747 в аэропорту Франкфурта.
• В России система ILS CAT IIIB впервые была сертифицирована в аэропорту Домодедово в 2005 году.
• Для CAT IIIC требуется полная автоматизация руления, что пока реализовано лишь в экспериментальных проектах (например, в аэропорту Чанги, Сингапур).
• В условиях сильного тумана (RVR менее 50 метров) даже CAT IIIB не гарантирует посадку — экипаж может принять решение об уходе на второй круг, если не видит огней ВПП на высоте менее 15 метров.

Источники

• Международная организация гражданской авиации (ИКАО). «Приложение 10 к Конвенции о международной гражданской авиации. Авиационная электросвязь. Том I. Радионавигационные средства». Издание 7-е, 2018.
• Федеральные авиационные правила (ФАП) России. «Сертификационные требования к аэродромам гражданской авиации». Утверждены приказом Минтранса РФ от 25.09.2015 № 286.
• Руководство по эксплуатации ILS для аэропортов. «ILS Technical Manual». International Air Transport Association (IATA), 2020.
• Данные сертификации аэропортов России: Росавиация, «Перечень аэропортов, имеющих сертификат ILS CAT III», 2023.
• Обзор технологий посадки по приборам. «Instrument Landing System: Evolution and Future». Journal of Air Transport Management, vol. 89, 2020.