Система инструментальной посадки

Система инструментальной посадки (СИП; от англ. Instrument Landing System, ILS) — это радионавигационная система, предназначенная для обеспечения захода на посадку и приземления воздушного судна (ВС) в условиях ограниченной видимости (туман, дождь, снегопад, ночное время) или при отсутствии визуального контакта с наземными ориентирами. Система обеспечивает пилота или автопилот точными данными о положении самолёта относительно взлётно-посадочной полосы (ВПП) по курсу и глиссаде (углу снижения), а также передаёт информацию о расстоянии до точки приземления.

История развития

Ранние эксперименты

Первые попытки создания инструментальной системы посадки относятся к 1920-м годам. В 1929 году американский лётчик Джимми Дулиттл совершил первый полностью слепой полёт и посадку, используя радиомаяки и бортовые приборы. Однако практическая реализация систем, пригодных для массового использования, началась в 1930-х годах.

Разработка и внедрение

В 1932 году немецкая компания Lorenz представила систему «Lorenz beam», которая использовала два радиолуча для формирования курсовой зоны. В 1937 году в США начались испытания системы, ставшей прототипом современного ILS. В 1941 году ILS была принята на вооружение ВВС США, а после Второй мировой войны её начали внедрять в гражданской авиации.

В 1949 году Международная организация гражданской авиации (ИКАО) стандартизировала ILS как основную систему посадки для международных аэропортов. В СССР разработка аналогичной системы (ОСП — оборудование системы посадки) велась с 1950-х годов, и к 1970-м годам она была внедрена на большинстве крупных аэродромов.

Современное состояние

К началу XXI века ILS остаётся доминирующей системой посадки в мире, однако активно вытесняется более современными технологиями, такими как спутниковая система захода на посадку (GBAS, SBAS) и система посадки на основе микроволнового излучения (MLS). В России, наряду с ILS, продолжает использоваться система ОСП-2 (средневолновые радиомаяки), а также внедряется спутниковая система точного захода на посадку (СПТЗП).

Принцип работы

Система инструментальной посадки состоит из двух основных наземных радиомаяков и бортового оборудования.

Курсовой радиомаяк (LOC)

Курсовой радиомаяк (Localizer) устанавливается за торцом ВПП (противоположным направлению посадки) и излучает два радиолуча на частоте 108–112 МГц. Лучи модулируются сигналами с частотами 90 Гц и 150 Гц. Если самолёт находится точно на осевой линии ВПП, интенсивность обоих сигналов равна. При отклонении влево или вправо разница в интенсивности сигналов указывает пилоту направление коррекции.

Глиссадный радиомаяк (GS)

Глиссадный радиомаяк (Glideslope) устанавливается сбоку от ВПП, обычно на расстоянии 300–400 метров от её торца, и излучает сигналы на частоте 329–335 МГц. Он формирует узкую зону (глиссаду) под углом около 3° к горизонту. Сигналы модулируются теми же частотами 90 Гц и 150 Гц. При отклонении от глиссады вверх или вниз пилот получает соответствующий индикатор на приборе.

Маркерные маяки

Для точного определения расстояния до ВПП используются маркерные маяки (Marker Beacons), работающие на частоте 75 МГц. Они устанавливаются на определённых расстояниях от порога ВПП:

• Внешний маркер (OM) — на расстоянии 7–10 км от ВПП, сигнализирует о начале предпосадочного снижения.
• Средний маркер (MM) — на расстоянии 1–1,5 км, указывает на близость к глиссаде.
• Внутренний маркер (IM) — на расстоянии 200–400 м, используется в системах III категории для точного определения момента принятия решения.

Бортовое оборудование

На борту самолёта сигналы принимаются антеннами, обрабатываются в приёмнике ILS и отображаются на приборной доске (обычно на индикаторе курса и глиссады — HSI или PFD). Современные автопилоты способны выполнять автоматический заход на посадку по сигналам ILS вплоть до касания ВПП.

Классификация по категориям

ИКАО устанавливает три категории ILS, определяющие минимальные метеоусловия для посадки:

Для категорий II и III требуется дополнительное оборудование (например, система посадки по приборам с автоматическим управлением тягой) и специальная сертификация экипажа и аэропорта.

Применение в России

В Российской Федерации система инструментальной посадки (ILS) внедрена на всех крупных аэропортах, включая Шереметьево, Домодедово, Внуково, Пулково, Кольцово и другие. В 2020-х годах идёт активная замена устаревших аналоговых систем на цифровые комплексы (например, «СП-90» и «СП-200»), поддерживающие категории II и III. Параллельно с ILS в России используется система ОСП-2 (средневолновые радиомаяки), которая обеспечивает заход на посадку в условиях, где ILS недоступна.

С 2015 года в рамках программы импортозамещения разрабатываются отечественные комплексы ILS, в частности, система «Курс-М» (производство — АО «НПП «Радиосвязь»). В 2023 году начались испытания спутниковой системы точного захода на посадку (СПТЗП), которая в перспективе может дополнить или заменить ILS в ряде аэропортов.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая точность и надёжность при правильной настройке.
• Возможность автоматической посадки без участия пилота (категории III).
• Международная стандартизация, обеспечивающая совместимость с любыми воздушными судами.
• Относительно низкая стоимость оборудования по сравнению с MLS.

Недостатки

• Чувствительность к рельефу местности и препятствиям (здания, антенны) — требуется строгое соблюдение зон защиты.
• Ограниченная дальность действия (до 40–50 км) и узкий угол охвата (не более 6° по курсу).
• Подверженность помехам от других радиосигналов (например, от FM-радиостанций на частотах 108–112 МГц).
• Требуется регулярная калибровка и обслуживание.

Интересные факты

• Первая в мире полностью автоматическая посадка по ILS была выполнена в 1964 году на самолёте Boeing 707 в рамках программы FAA.
• В 1970-х годах в СССР была разработана система «СП-70», которая позволяла выполнять посадку по ILS на самолётах Ту-154 и Ил-62.
• В 2022 году аэропорт Хитроу (Лондон) стал первым в мире, где ILS III категории была полностью заменена на спутниковую систему GBAS.

Источники

• Международная организация гражданской авиации (ИКАО). Приложение 10 к Конвенции о международной гражданской авиации. Том I: Радионавигационные средства.
• Федеральные авиационные правила (ФАП) «Сертификация аэродромов» (Россия).
• Скляров И. Н. «Радионавигационные системы посадки». — М.: Транспорт, 1988.
• «Instrument Landing System (ILS)» — Federal Aviation Administration (FAA), 2020.
• Отчёт «Состояние и перспективы развития радионавигационного обеспечения аэропортов РФ» — ГосНИИ «Аэронавигация», 2023.