[科普中国]-微波着陆系统

微波着陆系统的由来

仪表着陆系统(Inslrumenl landing system， ILS)是目前在全世界使用的标准进近设备，早在1949年国际民航组织就己经将其标准化，历经半个多世纪的发展，如今的ILS仍可以满足目前及不久将来的空中交通，但是，伴随全球航空业的高速发展，考虑替代ILS是必要的。而实际上在1972年，国际民航组织就己经公布了一种作为新的非目视进近和着陆引导系统的运行要求，这种系统基于随着空中交通的进一步增长，需要在全天候条件下保持正常和安全。

新要求的确立实际上凸现了ILS系统的局限性，尽管其成熟性毋庸置疑，但仍有不少缺点，主要表现在：

(1)进近限制在一单一的窄航道上；

(2)信道数目有限；

(3)引导信号的质量取决于地形性质，比如受下雪的严重影响。

因此，在某些机场，ILS的场地选择可能会很困难和昂贵，甚至在某些机场根本不可能安装ILS。这个缺点在各个支线机场的建设中制约尤为明显。

在国际民航组织新标准指引下，各国的工程技术人员都为之努力，出现了多种可替代ILS的方案，其中最具有代表性和商用价值的就是微波着陆系统(Microwave landing system, MLS)。2

工作原理MLS是一种工作于C波段(5 000~ 5 250 MHz)和Ku波段(15400~15700 MHz)按波束扫描原理工作的新型进近着陆系统。国际民航组织于1978年选定了时基扫描波束微波着陆系统作为新的标准着陆系统。这种系统能提供连续的、精确的三坐标仿位仰角、距离)信息。微波着陆系统克服了仪表着陆系统只能提供单一进场航道的缺点，具有宽阔的覆盖范围，使用多通道路径使飞机可以按弧线进场，相比ILS一架一架的引导着陆，MLS极大的提高了一些繁忙机场单位时间的吞吐量。

另一方面飞机在进近着陆时，会受到来自例如在机场地面移动的飞机机场建筑物内的信号干扰以及机场周边地形限制的影响，由于采用了微波信号，其对这些干扰的敏感性要比目前采用的ILS小得多，使得在不利天气条件下，也可以保持和增加交通流量，在能见度很低的情况下也不需要飞机转场。2

系统组成MLS同样由地面和机载设备组成。地面设备可分为基本型和扩展型两种。

基本型：包括正向方位台、仰角台、地空数字传输设备、精密测距机；

扩展型：在基本型的基础上增加拉平台、反向方位台、360度全方位台。2

微波着陆系统的地面设施有以下几种:

1.方位引导装置。它设置在跑道中心线的延长线上，它的作用是给进场飞机发射方位角信息，相当于仪表着陆系统的着陆无线电信标。另外，该设备还发射显示地面设备等方面的基本数据。

2.高低引导装置。它设置在跑道的横线上，它给进场飞机发射高低角度的信息，相当于仪表着陆系统的滑翔道指示设备。

3.闪光信号引导装置。它和高低引导装置一样，设置在跑道的横线上，给进场飞机发射高低角度的信息，尤其对曲线进场的飞机能够给予精确的引导。该装置在仪表着陆系统中没有相当的设备。就目前的情况，该装置的需要程度不是非常重要。

4.后方方位引导装置。它设在跑道进入一边，也就是方位引导装置的对面，它给于重新进场的飞机发射方位角信息。

5.精密测距装置。它设置在方位引导装置的横线上，它给进场飞机和着陆后的飞机发射距离信息，它比现行使用的L波段测距器的测距精度高。3

机载设备包括机载微波着陆系统接收机和测距询问器。

特点MLS适用于民航和军用航空的各类机场和各型飞机，可用于全天候、全自动着陆。其特点：

(1)系统精度高，能满足全天候工作要求；

(2)系统有宽阔的工作覆盖区，允许飞机任意选择机场航道，适用于常规起落、短距起落、垂直起落的各型飞机；

(3)系统容量大，能满足空中交通量增加的要求；

(4)采用微波频段，设备体积小，对场地条件要求低；

(5)系统抑制多径干扰的能力强2

使用现状目前，由于各国在半个世纪的ILS使用中己投入大量的设备成本，短期的全部升级不太现实，如今主要在欧洲和北美的大型枢纽机场运用了MLS系统，并保持了对ILS的兼容，另外在军事用途上的优势明显，国内己在军用上开始了实验使用。由于MLS的升级同样需要航空器改装支持，因此将是一个庞大的系统工程。但是随着国内航空产业高速发展，空域资源矛盾日益突出，相信不久的将来能看到新的国际标准MLS逐步替代ILS。2