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Instrumentenlandesystem

Landekurssender bei Hannover EDDV 27R (Rückseite)
Landekurssender bei Hannover EDDV 27R (Rückseite)
Gleitweg-Sender Hannover EDDV 09R
Gleitweg-Sender Hannover EDDV 09R
Middle Marker Sender Hannover EDDV 09L
Middle Marker Sender Hannover EDDV 09L
Outer Marker Sender Niederrhein EDLV 27
Outer Marker Sender Niederrhein EDLV 27

Das Instrumentenlandesystem (engl. instrument landing system, ILS) ist ein bodenbasiertes System, das den Piloten eines Flugzeuges bei Anflug und Landung mittels zweier Leitstrahlen, Landekurs (Information über Kurs) und einem Gleitpfad (Information über Höhe), unterstützt. Der Pilot kann die Signale auf einem Anzeigegerät (VOR-Empfänger mit zusätzlichem horizontalem Zeiger) verfolgen, das an einen ILS-Empfänger angeschlossen ist.

Dadurch sind auch bei schlechten Sichtbedingungen (IMC) Präzisionsanflüge möglich. Das ILS ist an Flugplätzen zu finden. Es ist das häufigste Landeverfahren bei Instrumentenflügen und bildet somit das Gegenstück zu der Platzrunde für Sichtflüge (VFR).

Bodengestützte Landehilfen wurden bereits 1933 mit dem ZZ-Verfahren eingeführt. Erste erfolgreiche Versuche mit einem vollautomatischen Landesystem wurden im Frühjahr 1941 von den Askania-Werken mit einer Junkers Ju 52/3m durchgeführt.

Inhaltsverzeichnis

Komponenten

Landekurssender

Der Landekurssender (localizer, LOC) arbeitet in einem Frequenzbereich von 108.10 MHz bis 111.95 MHz. Der Localizer informiert den Piloten über seine laterale Position in Bezug auf die Anfluggrundlinie. Der Localizer-Sender steht ca. 300 m hinter dem gegenüberliegenden Ende der Landebahn. Das Anzeigegerät zeigt dem Piloten an, ob er weiter rechts oder links fliegen muss, um die Anfluggrundlinie zu erreichen. Das Sendesignal setzt sich aus zwei Sendekeulen, die mit 90 und 150 Hz moduliert sind, zusammen, die bezüglich der Leitebene die gleiche Amplitude aufweisen. Je mehr ein Luftfahrzeug nun nach links oder rechts vom optimalen Landekurs abweicht, umso stärker überwiegt entweder das 90 Hz oder das 150 Hz-Signal und der LOC-Balken schlägt dementsprechend nach links oder rechts aus.

Das Anzeigegerät ist ein sogenannter Befehlsanzeiger, was bedeutet, dass der Balken in die Richtung ausschlägt, in die der Pilot das Flugzeug steuern muss, um wieder auf den richtigen Kurs zu kommen. Der Localizer kann auch beim Anflug von der anderen Seite genutzt werden. Dieses Verfahren wird Backcourse genannt, da hier der Backbeam der Antennen, also die Abstrahlung in der entgegengesetzten Richtung verwendet wird. Es gibt allerdings bei einem Backcourse-Anflug keine Glideslope-Unterstützung. Da bei einem Backcourse-Anflug die vertikale Führung durch den Gleitweg fehlt, ist ein solcher Anflug ein reiner Non-Precision-Anflug mit sehr hohen Entscheidungshöhen. Des Weiteren muss man beachten, dass man nun ein umgekehrtes Signal empfängt. Wenn man beim Backbeam-Anflug eine Localizer-Anzeige von zu weit rechts empfängt, muss man entgegensteuern, also nach links, um auf den richtigen Kurs zu kommen. Diesem Verhalten kann man entgegenwirken, indem man am Horizontal Situation Indicator den Frontkurs des Localizers einstellt.

Gleitwegsender

Der Gleitwegsender (glideslope, G/S) arbeitet in einem Frequenzbereich von 328 MHz bis 336 MHz. Er zeigt dem Piloten die vertikale Ablage vom optimalen Anflugprofil an. Der Anflugwinkel bei einem ILS-Anflug CAT I liegt typischerweise zwischen 2,5 und 3,5 Grad, idealerweise 3,0 Grad. Beim ILS-Anflug CAT II/III muss der Gleitwinkel 3 Grad betragen. Der Gleitwegsender steht seitlich neben der Bahn in Höhe des Aufsetzpunktes. Der Aufsetzpunkt befindet sich ca. 280 m hinter der Landebahnschwelle. Das Anzeigegerät zeigt dem Piloten an, ob er höher oder tiefer gehen muss, um den Aufsetzpunkt der Landebahn zu erreichen.

Das Funktionsprinzip ist analog zum Landekurssender. Der Gleitwegsender arbeitet nur mit anderen Trägerfrequenzen und die beiden Sendekeulen sind vertikal ausgerichtet, statt horizontal wie beim Localizer.

Einflugzeichen

Diese Marker arbeiten im Frequenzband 74,6-75,4 MHz im Raster von 25 kHz. Sie sind 1050 m bis 7200 m vor der Landebahn stehende Sender, die bei Überflug ein Tonsignal und/oder eine blinkende Anzeige auslösen.

Outer marker (OM oder LOM)

Der Outer Marker (dtsch. Voreinflugzeichen) dient zur Kontrolle des Höhenmessers. Auf der Anflugkarte ist die exakte Höhe des Gleitwegs am OM angegeben. Der Outer Marker steht 7200 m +/- 300 m von der Landebahn entfernt, ist mit 400 Hz AM-moduliert und erzeugt dementsprechend einen 400 Hz-Ton (300 ms an, 100 ms aus, ...).Im Cockpit leuchtet eine blaue Anzeige und ein --- Ton.

Middle Marker (MM)

Der Middle Marker (deutsch „Haupteinflugzeichen“) steht 1050 m +/- 150 m vor der Schwelle, ist mit 1300 Hz AM-moduliert und erzeugt dementsprechend einen 1300-Hz-Ton (300 ms an, 100 ms aus, …, 100 ms an, 100 ms aus, …). Im Cockpit leuchtet eine gelbe Anzeige und ein „-.-.-“-Ton.

Inner Marker (IM)

Der Inner Marker ist in Deutschland ungebräuchlich. Auch weltweit wird er in der zivilen Luftfahrt kaum verwendet. In der militärischen Luftfahrt findet er jedoch noch Anwendung. Er steht dann unmittelbar vor der Landebahn, ist mit 3000 Hz AM-moduliert und erzeugt dementsprechend einen 3000 Hz-Ton (100 ms an, 100 ms aus, ...). Im Cockpit leuchtet eine weiße Anzeige und ein ..... Ton.

Anflugbefeuerung

Ein System von Lichtern, die dem Piloten kurz vor der Landung das Erkennen der Landebahn ermöglichen. Es gibt verschiedene Ausführungen, die sich in Aufbau und Helligkeit unterscheiden.

ILS-Kategorien

Wie bei jedem Instrumentenanflug ist auch beim ILS-Anflug das Erreichen der Entscheidungshöhe (engl. decision height, DH bzw. decision altitude, DA) der Moment, in dem die Cockpitbesatzung des anfliegenden Luftfahrzeugs über die endgültige Durchführung der Landung entscheidet. Sind bei Erreichen der Entscheidungshöhe die (Sicht-)Bedingungen (der Pilot muss die Landebahn oder Teile der Anflugbefeuerung erkennen) für das Fortsetzen des Anfluges nicht gegeben, muss der Anflug abgebrochen und durchgestartet (engl. go around) werden. Nach der Entscheidung zum Durchstarten folgt das Luftfahrzeug dem Fehlanflugverfahren (engl. missed approach procedure) nach dessen Abschluss ein erneuter Anflug durchgeführt werden kann. Präzisionsanflüge, zu denen auch der ILS-Anflug zählt, werden, abhängig von verschiedenen Faktoren, in unterschiedliche Kategorien eingeteilt.

  • CAT I: Einfachste Kategorie mit einer Entscheidungshöhe von 200 ft (60 m) über Grund oder mehr und einer Landebahnsicht (engl. runway visual range, RVR) von mindestens 550 m oder einer Bodensicht von 800 m (die Bodensicht wird durch eine von der Behörde bevollmächtigte Person festgestellt)
  • CAT II: Mittlere Kategorie mit einer Entscheidungshöhe zwischen 100 ft und 200 ft über Grund (30 m - 60 m) und einer RVR von mindestens 300 m.

Je nach technischer Ausstattung des Flugplatzes oder -hafens es ist CAT III noch einmal in CAT IIIa, CAT IIIb, und CAT IIIc unterteilt:

  • CAT IIIa: Entscheidungshöhe zwischen 50 ft und 100 ft über Grund und RVR mindestens 200 m
  • CAT IIIb: Entscheidungshöhe kleiner als 50 ft über Grund und RVR weniger als 200 m, jedoch mindestens 75 m
  • CAT IIIc: Keine Entscheidungshöhe (0 ft) und keine RVR (0 m) (Bisher nicht zugelassen.)

Für die Durchführung einer Landung nach CAT I muss die Cockpitbesatzung eine Instrumentenflugberechtigung (engl. instrument rating, I/R) besitzen und das Flugzeug für Instrumentenflüge ausgestattet und zugelassen sein. Die Landung als solche darf aber vom Piloten manuell, das heißt von Hand gesteuert, durchgeführt werden. Landungen nach CAT III müssen durch den Autopiloten des Flugzeugs gesteuert werden (engl. auto coupled landing). Hierzu muss das Flugzeug eine besondere Ausstattung und die Cockpitbesatzung sowie die Fluggesellschaft eine spezielle Berechtigung besitzen. Der Autopilot muss unter anderem per Radarhöhenmesser in der Lage sein, das Flugzeug bei der Landung selbsttätig abzufangen (engl. flare) und aufzusetzen, ab CAT IIIb muss er auch nach dem Aufsetzen beim Bremsen und Ausrollen per Bugradsteuerung dem Localizer folgen, um das Flugzeug auf der Landebahnmitte zu halten. Eine Ausnahme bilden einige Flugzeuge mit Head-Up-Display, so z.B. der Canadair Regional Jet (CRJ), welche auch für manuell gesteuerte CAT III-Anflüge zugelassen sind. Der Ausfall bestimmter Komponenten des Flugzeugs im Flug (zum Beispiel des Radarhöhenmessers) reduziert unmittelbar die Fähigkeit des Flugzeugs Anflüge höherer Kategorien durchzuführen, was in grenzwertigen Wetterlagen das Ausweichen des Flugzeugs vom eigentlichen Zielflughafen zu einem Alternativziel unausweichlich macht.

ILS in Deutschland

Internationale Flughäfen

Die DFS hat an 17 deutschen rechtmäßigen "internationalen Flughäfen" 48 ILS-Systeme. Davon erfüllen 15 Systeme CAT I und 33 Systeme CAT II oder CAT III.


Regionalflugplätze

In Deutschland existieren weitere Regionalflughäfen bzw. Landeplätze, die mit einem Instrumenten Landesystem ausgestattet sind. Insgesamt sind es 25 ILS-Systeme. Davon erfüllen 21 Systeme CAT I und 4 Systeme CAT II oder CAT III.

Weblinks

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