Antenne Localizer

Le système d’aide à l’atterrissage ILS

Généralités

Le système d’atterrissage aux instruments I.L.S (Instrument Landing System) constitue l’aide non-visuelle normalisée de guidage pendant la phase d’approche finale et d’atterrissage. Il fut adopté comme système standard par l’OACI en 1947.

Etant donné que les spécifications du fonctionnement de l’ILS sont dictées par l’OACI au niveau international, tout aéronef équipé d’un récepteur ILS pourra utiliser ce système.

Le système ILS est constitué par un ensemble d’émetteurs, qui émettent dans la direction de la trajectoire d’approche finale. Le signal radioélectrique émis n’est pas le même dans toutes les directions, il est en fonction de l’azimut et du site de la direction d’émission. L’ILS est constitué d’un système Localizer (LOC), d’un système Glide Path (GP) et d’une série de radiobornes.

Le Localizer fonctionne sur la bande VHF de 108 Mhz à 112 MHz, il produit un radioalignement fournissant un guidage d’azimut (Latéral) par apport à l’axe de piste de l’aéroport. Le système GP fonctionne sur la bande UHF de 328 Mhz à 336 Mhz, il fourni un guidage vertical par rapport à l’axe de piste. Tandis que les radiobornes donnent des points de position radio précis sur la fréquence 75 Mhz tout au long de la trajectoire, ces radiobornes peuvent être remplacées par un équipement de mesure de distance DME.

Le Localizer (LOC) fourni le guidage latéral, rayonnant un signal modulé 90Hz et 150Hz, dont la différence de profondeur de modulation (DDM) varie avec l’angle par rapport à l’axe de la piste, la DDM étant 0 % tout au long de l’axe de la piste avec dominance 90Hz ou 150Hz pour tous les autres points.

Le Glide Path (GP) fourni un guidage vertical, au moyen d’un signal modulé 90Hz et 150Hz dont la différence de profondeur de modulation (DDM) varie avec l’angle par rapport à un plan dont l’angle verticale est l’angle nominale de descente (3° environ). La DDM étant 0% tout au long de la trajectoire de descente avec dominance 90Hz au-dessus et 150Hz en-dessous.

Le Localizer transmet également un signal d’une tonalité 1020Hz codé de façon à fournir l’identification sonore de l’installation.

 Axe de guidage horizontal du système ILS
Axe de guidage horizontal du système ILS
Axes de guidage vertical du système ILS
Axes de guidage vertical du système ILS

Catégories fonctionnelles ILS 

Afin qu’une piste soit utilisée avec un ILS et avec une procédure d’approche de précision, il faut qu’il y ait une décision d’homologation, prise par l’autorité compétente. Les spécifications à satisfaire pour cela sont indiquées dans l’annexe 10 relatif aux conditions d’homologation et aux procédures d’exploitation des aérodromes.

Les catégories fonctionnelles dépendent de plusieurs facteurs dont la densité du trafic, les conditions météorologiques et les obstacles. Une catégorie plus élevée permet un fonctionnement plus précis.

Cette classification prend en compte deux paramètres principaux : hauteur de décision et la portée visuelle de piste.

Catégorie

Sans ILSCat ICat IICat III-ACat III-BCat III-C
Hauteur de décision

300 m

60 m30 m00

0

Portée visuelle de piste5 Km800 m400 m200 m50 m

0

Localizer 

Antennes Localizer

L’objectif du Localizer est d’émettre un signal dont la DDM varie d’après les normes OACI

Dans cette finalité le Localizer constitue un équipement émetteur qui génère deux signaux de Course (ou directifs) modulés 90Hz ou 150Hz.

  • CSB (Porteuse + bandes latérales) P+BL
  • SBO (Bandes latérales seulement –sans porteuse-) BLS

Ces signaux sont émis en correspondance avec chacun des éléments d’un ensemble d’antennes.

Et afin d’améliorer la DDM latérale on rajoute deux autres signaux :

  • CSB CLR (Porteuse + Bandes latérale de Clearance)
  • SBO CLR (Bandes latérales avec porteuse sans Clearance)

Ces deux signaux CLR sont émis à une fréquence porteuse de 10 Khz déphasée par rapport aux signaux de Course.

L’addition dans l’espace de tous ces signaux nous permet d’obtenir le diagramme de DDM de la figure suivante :

Diagramme de distribution dans l’espace de la DDM
Diagramme de distribution dans l’espace de la DDM

Glide Path 

Antennes Glide Path

L’objectif du GP est d’émettre un signal dont la DDM varie d’après les normes OACI.

Dans cette finalité on dispose d’un équipement émetteur qui génère deux signaux de Course (directifs) modulés 90Hz et 150Hz.

  • CSB (Porteuse + bandes latérales) P+BL
  • SBO (Bandes latérales seulement –sans porteuse-) BLS

Ces signaux sont émis en correspondance avec chacun des éléments d’un ensemble d’antennes.

Dans le but d’améliorer la DDM latérale on rajoute un signal supplémentaire:

  • CSB CLR (porteuse + bandes latérales de Clearance)

Ce signal est émis à une fréquence de porteuse décalée 15 KHz par rapport aux signaux de course. Ce signal de CLR du GP sert à prévenir les aéronefs qui évoluent sur une trajectoire en dessous de l’angle de descente.

L’addition dans l’espace de tous ces signaux nous permet d’obtenir le diagramme de la DDM de la figure suivante :

Diagramme de la distribution dans l’espace de la DDM
Diagramme de la distribution dans l’espace de la DDM

Les Radiobornes

Fonctionnent sur la fréquence 75 Mhz, elles sont constituées de trois émetteurs Markers:  Inner Marker(IM), Middle Marker(MM) et Outer Marker(OM) qui fournissent l’information de distance d’une façon discontinue et temporaire par rapport au seuil de piste afin que l’avion aura de surcroît à connaître sa progression sur la trajectoire d’approche et d’atterrissage pour effectuer les changements de configuration de vol préparatifs à l’atterrissage (réduction de la vitesse , train, volets, etc…)

Les Radiobornes
Les Radiobornes

A bord de l’avion existe trois feux dans le poste de pilotage qui allument en correspondance à chaque Marker :

Le Inner Marker(IM) en couleur Blanc, Middle Marker(MM) en Jaune et le Outer Marker(OM) en Bleu.

Les indicateurs visuels de bord
Les indicateurs visuels de bord

En plus de l’indication visuelle, un signal sonore retentit et qui augmente lorsque la balise est approchée.

La tendance actuelle est de remplacer les Radiobornes par un DME d’atterrissage permettant de donner une information continue de distance par rapport à la zone de toucher des roues. En outre le DME d’atterrissage est la meilleure solution pour les terrains d’approche de surface géographique difficile ou non dégagée.

Le DME d’atterrissage est généralement co-implanté avec un Glide Path.

Interprétation du système ILS de bord de l’aéronef

Le pilote de l’aéronef se sert des repères du récepteur d’ILS du bord pour corriger sa position par rapport aux axes qui lui y sont informés par l’ILS.

Le repère horizontal indique au pilote s’il est à la bonne hauteur de l’alignement de piste. Si le repère se trouve en dessous du centre, cela veut dire que l’alignement de piste se trouve dessous, et qu’il faudra au pilote donc de descendre jusqu’à centrer le repère. Par contre si le repère se trouve au-dessus, le pilote devra remonter.

De même pour le repère vertical. Il indique au pilote s’il est décalé ou non par rapport à l’axe de la piste, et ça sert justement à pouvoir centrer celui-ci correctement. Si le repère se trouve à droite du centre c’est que l’axe de piste se trouve à gauche et qu’il faudra donc au pilote d’aller à droite jusqu’à centrer le repère.

Indicateurs ILS du bord de l’aéronef
Indicateurs ILS du bord de l’aéronef


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