Sistemas de pouso por instrumentos (ILS)
Um ILS é usado para pousar uma aeronave quando a visibilidade é ruim. Este sistema de radionavegação guia a aeronave por um declive até a área de pouso na pista. Múltiplas transmissões de rádio são usadas para permitir uma aproximação exata do pouso com um ILS. Um localizador é uma das transmissões de rádio. Ele é usado para fornecer orientação horizontal para a linha central da pista. Uma transmissão de glideslope separada fornece orientação vertical da aeronave pela inclinação adequada até o ponto de toque. Transmissões de localizador de bússola para balizas de marcação de aproximação externa e intermediária auxiliam o piloto na interceptação do sistema de auxílio à navegação de aproximação. Os sinalizadores de marcação fornecem informações de distância da pista. Juntos, todos esses sinais de rádio fazem do ILS um meio muito preciso e confiável para pouso de aeronaves.
Localizador
A transmissão do localizador é uma transmissão VHF na faixa inferior das frequências VOR (108 MHz–111,95 MHz) apenas em frequências ímpares. Dois sinais modulados são produzidos a partir de um complexo de antenas polarizadas horizontalmente além da extremidade da pista de aproximação. Eles criam um campo em expansão com 2 1/2° de largura (cerca de 1.500 pés) a 5 milhas da pista. O campo afunila para a largura da pista perto da cabeceira da aterrissagem. O lado esquerdo da área de aproximação é preenchido com uma onda portadora VHF modulada com um sinal de 90 Hz. O lado direito da abordagem contém um sinal modulado de 150 MHz. O receptor VOR da aeronave está sintonizado na frequência VHF do localizador que pode ser encontrada nas placas de aproximação publicadas e nas cartas aeronáuticas.
O circuito específico para recepção VOR padrão está inativo enquanto o receptor usa circuitos localizadores e componentes comuns a ambos. Os sinais recebidos são passados por filtros e retificados em DC para acionar o indicador de desvio de curso. Se a aeronave recebe um sinal de 150 Hz, o CDI do display VOR/ILS desvia para a esquerda. Isso indica que a pista está à esquerda. O piloto deve corrigir o rumo com uma curva à esquerda. Isso centraliza o indicador de desvio de curso na tela e centraliza a aeronave com a linha central da pista. Se o sinal de 90 Hz for recebido pelo receptor VOR, o CDI desvia para a direita. O piloto deve virar para a direita para centralizar o CDI e a aeronave com o eixo da pista.
Glideslope
A orientação vertical necessária para uma aeronave descer para um pouso é fornecida pelo glideslope do ILS. Os sinais de rádio afunilam a aeronave até o ponto de toque na pista em um ângulo de aproximadamente 3°. A antena de glideslope transmissora está localizada ao lado da pista de aproximação a aproximadamente 1.000 pés da cabeceira. Ele transmite em um padrão em forma de cunha com o campo se estreitando à medida que se aproxima da pista.
A antena do transmissor glideslope é polarizada horizontalmente. A faixa de frequência de transmissão é UHF entre 329,3 MHz e 335,0 MHz. A frequência é emparelhada com a frequência do localizador do ILS. Quando o receptor VOR/ILS é ajustado para a aproximação, o receptor glideslope é ajustado automaticamente. Assim como o localizador, o glideslope transmite dois sinais, um modulado em 90 Hz e outro modulado em 150 Hz. O receptor glideslope da aeronave decifra os sinais de forma semelhante ao método do receptor localizador. Ele aciona um indicador de desvio de curso vertical conhecido como indicador de glideslope. O indicador glideslope opera de forma idêntica ao CDI localizador apenas 90° em relação a ele. O CDI do localizador VOR/ILS e o glideslope são exibidos juntos em qualquer tipo de instrumentação que esteja na aeronave.
A antena UHF para a recepção dos sinais de planador da aeronave vem em várias formas. Uma única antena dipolo montada dentro do nariz da aeronave é uma opção comum. Os fabricantes de antenas também incorporaram a recepção glideslope na mesma antena dipolo usada para a recepção do localizador VHS VOR/ILS. Antenas tipo lâmina também são usadas. A figura mostra um VOR e um receptor glideslope para um ILS de aeronave GA.
Localizadores de bússola
É imperativo que um piloto seja capaz de interceptar o ILS para permitir seu uso. Um localizador de bússola é um transmissor projetado para esta finalidade. Normalmente, há um localizado na baliza do marcador externo a 4 a 7 milhas da cabeceira da pista. Outro pode estar localizado no sinalizador do meio a cerca de 3.500 pés da soleira. O localizador de bússola de marcador externo é um NDB de 25 watts com um alcance de cerca de 15 milhas. Ele transmite ondas de rádio LF omnidirecionais (190 Hz a 535 Hz) codificadas com as duas primeiras letras do identificador ILS. O receptor ADF é usado para interceptar o localizador, portanto, nenhum equipamento adicional é necessário. Se um localizador de bússola de marcador intermediário estiver no lugar, ele será semelhante, mas será identificado com as duas últimas letras do identificador ILS. Uma vez localizado, o piloto manobra a aeronave para voar pelo planeio até a pista.
Sinalizadores de Marcadores
Marker beacons são os transmissores de rádio finais usados no ILS. Eles transmitem sinais que indicam a posição da aeronave ao longo do planeio até a pista. Conforme mencionado, um transmissor sinalizador de marcador externo está localizado a 4 a 7 milhas do limite. Ele transmite uma onda portadora de 75 MHz modulada com um tom de áudio de 400 Hz em uma série de traços. A transmissão é muito estreita e direcionada para cima. Um receptor sinalizador de marcação recebe o sinal e o usa para acender uma luz azul no painel de instrumentos. Isso, mais o tom oral em combinação com o localizador e o indicador de planeio, posiciona positivamente a aeronave em uma aproximação.
Um sinalizador intermediário também é usado. Ele está localizado na aproximação de aproximadamente 3.500 pés da pista. Também transmite a 75 MHz. A transmissão do marcador do meio é modulada com um tom de 1300 Hz que é uma série de pontos e traços para não ser confundido com o tom todo de traço do marcador externo. Quando o sinal é recebido, ele é usado no receptor para acender uma luz de cor âmbar no painel de instrumentos.
Algumas abordagens ILS possuem um sinalizador interno que transmite um sinal modulado com 3000 Hz em uma série de pontos apenas. Ele é colocado no ponto de decisão terra ou arremetida da aproximação próximo à cabeceira da pista. Se presente, o sinal quando recebido é usado para acender uma luz branca no painel de instrumentos. As três luzes sinalizadoras são geralmente incorporadas ao painel de áudio de uma aeronave de aviação geral ou podem existir independentemente em uma aeronave maior. Aeronaves de exibição eletrônica geralmente incorporam luzes de marcação ou indicadores próximos ao visor de planeio próximo ao indicador do diretor de atitude.
Os componentes de rádio ILS podem ser testados com uma unidade de teste ILS. Os sinais do localizador, glideslope e marcador são gerados para garantir a operação adequada dos receptores e a exibição correta nos instrumentos da cabine de comando.