ILS - International Lights

Japanese: ILS - あいえるえす

ILS is an abbreviation for instrument landing system. When an aircraft lands on a runway, even if visibility is poor and the runway cannot be seen from the sky, the system emits directional radio waves from the ground to show aircraft on final approach the exact approach path (direction and descent path) to the runway so that they can approach and land safely. ILS consists of ground facilities and on-board equipment.

[Kyoki Aoki and Shinichiro Nakamura]

Ground Facilities

The ground facilities are defined by the International Civil Aviation Organization (ICAO) as the international standard for landing aid facilities and consist of the following three pieces of equipment:

(1) Localizer A device that indicates the approach course to the runway centerline, using VHF radio waves (40 channels between 108.10 and 119.95 MHz). It emits radio waves with a spread of 2.5 degrees to the left and right of the centerline of the approach course, creating a radiated electric field in which the 90 Hz modulated signal is dominant on the left side of the runway and the 150 Hz modulated signal is dominant on the right side, and both signals can be received equally if the device is on the centerline. The radio wave has a reach of 18 to 33 kilometers.

(2) Glide path Also called glide slope. A device that indicates the appropriate approach angle to the runway, using UHF radio waves (328.6-335.4 MHz). It forms an approach angle of 2.5-3.0 degrees with respect to the horizontal, with a 90 Hz modulation signal predominating above the approach course and a 150 Hz modulation signal predominating below, with both modulation intensities being equal along the course. The radio wave's reach is usually 18 kilometers.

(3) Marker beacon A marker beacon is a device that emits directional radio waves in the VHF band (75 MHz) vertically upwards to inform aircraft passing overhead of the distance to the approach end of the runway. There are three types of marker beacons, outer markers, middle markers, and inner markers, depending on the distance from the runway. Outer markers use a modulation frequency of 400 Hz and are installed 6.5 to 11 kilometers from the runway. Middle markers use a modulation frequency of 1300 Hz and are installed 900 to 1200 meters from the runway. Inner markers use a modulation frequency of 3000 Hz and are installed 75 to 450 meters from the runway. Inner markers are rarely installed. In addition, DME (distance measuring equipment) and LF/MF locator beacons are sometimes used instead of marker beacons as supplementary devices.

[Kyoki Aoki and Shinichiro Nakamura]

On-board equipment

Meanwhile, on board the aircraft, when a radio signal is received by a receiver from the ground, an indicator displays how far the aircraft's position is off the correct approach course, up, down, left or right. If the pilot watches this indicator and steers the aircraft to stay on course, he or she can approach along the correct descent path. Also, when passing over a marker during an approach, a marker light in the cockpit lights up and a modulated sound is heard, indicating the horizontal distance to the runway. Nowadays, most large aircraft have a device that links the ILS and autopilot, and when radio signals are received, the aircraft can automatically approach and descend along the course.

[Kyoki Aoki and Shinichiro Nakamura]

ILS Guidance Categories

The altitude to which ILS guidance can be provided depends on the accuracy and operating status of ground facilities and on-board equipment, the qualifications of the crew, etc. ICAO standards set the following five categories (CATs) to gradually promote the development of all-weather landing systems.

(1) Category I (CAT I): Decision altitude is 60 meters or more and runway visibility is 550 meters or more.
(2) Category II (CAT II): Decision altitude is between 30 meters and 60 meters, and runway visibility is 350 meters or more.
(3) Category IIIA (CAT IIIA): Decision altitude is less than 30 meters or none, runway visibility is 200 meters or more
(4) Category IIIB (CAT IIIB): Decision altitude is less than 15 meters or none, and runway visibility is between 50 meters and 200 meters.
(5) Category IIIC (CAT IIIC): When there are no restrictions on decision altitude and runway visibility (when the runway visibility is zero, landing and ground running are performed without relying on external visibility).
With improvements in ground facilities, on-board equipment and crew training methods, Category IIIB has now become widely used.

[Kyoki Aoki and Shinichiro Nakamura]

Principles of ILS
©Shogakukan ">

Principles of ILS

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

instrument landing systemの略称で、計器着陸装置のこと。航空機が滑走路に着陸する際、視界が悪く上空から滑走路が見えなくても、正確に進入し安全に着陸できるように地上から指向性電波を発射し、最終進入中の航空機に滑走路に対する正確な進入経路（方向および降下経路）を示す装置である。ILSは、地上施設と機上装置から成り立っている。

［青木享起・仲村宸一郎］

地上施設

地上施設は、国際民間航空機関（ICAO(イカオ)）で着陸援助施設の国際標準方式として規定され、次の三つの装置から構成されている。

(1)ローカライザーlocalizer　滑走路中心線への進入コースを示す装置で、VHF帯の電波（108.10～119.95メガヘルツのうち40チャンネル）を使用する。進入コースの中心線に対して左右に2.5度ずつの広がりをもって発射され、滑走路に向かって左側は90ヘルツ、右側は150ヘルツの変調信号が優勢になるような放射電界をつくり、中心線上にあれば両方の信号が等しく受信できるようになっている。電波の到達距離は18～33キロメートルである。

(2)グライドパスglide path　グライドスロープglide slopeともいう。滑走路への適切な進入角度を示す装置で、UHF帯の電波（328.6～335.4メガヘルツ）を使用する。水平面に対して2.5～3.0度の進入角を形成し、進入コースの上側では90ヘルツ、下側では150ヘルツの変調信号が優勢となり、コース上では両方の変調度が等しくなるようになっている。電波の到達距離は通常18キロメートルである。

(3)マーカービーコンmarker beacon　VHF帯（75メガヘルツ）の指向性の電波を垂直上方に発射して、この上空を通過した着陸進入中の航空機に、滑走路の着陸進入端までの距離を知らせる装置である。滑走路からの距離によりアウターマーカー、ミドルマーカー、インナーマーカーの3種類の装置がある。アウターマーカーは400ヘルツの変調周波数を使用し、滑走路より6.5～11キロメートルの地点に設置されている。ミドルマーカーは1300ヘルツの変調周波数を使用し、滑走路より900～1200メートルの地点に設置されている。インナーマーカーは3000ヘルツの変調周波数を使用し、滑走路から75～450メートルの地点に設置されている。通常インナーマーカーが設置されることはまれである。そのほか補助として、マーカービーコンのかわりにDME（距離測定装置）やLF／MFロケータービーコンが使用されることがある。

［青木享起・仲村宸一郎］

機上装置

一方機上では、受信機で地上からの電波を受信すると、自機の位置が正しい進入コースから上下左右にどれだけずれているかが指示器に表示される。パイロットはこの指示器を見ながらコースから外れないように操縦すれば、正しい降下路に沿って進入することができる。また進入中にマーカーの上空を通過すると、操縦室内のマーカーライトが点灯すると同時に変調音が聞こえ、滑走路までの水平距離を知ることができる。現在では、大型機の多くはILSとオートパイロット（自動操縦装置）が連結された装置をもっており、電波を受信すればコースに沿って自動的に進入降下を行うことができる。

［青木享起・仲村宸一郎］

ILS誘導のカテゴリー

ILSによる誘導がどの高度までできるかは、地上施設および機上装備機器の精度や作動状態、乗員の資格などにより異なる。ICAO基準では全天候着陸装置（all weather landing system）の開発を段階的に推進するため、次の五つのカテゴリー（CAT）を設定している。

(1)カテゴリーⅠ（CATⅠ）　決心高度60メートル以上、滑走路視程550メートル以上の場合
(2)カテゴリーⅡ（CATⅡ）　決心高度30メートル以上60メートル未満、滑走路視程350メートル以上の場合
(3)カテゴリーⅢA（CATⅢA）　決心高度30メートル未満またはなし、滑走路視程200メートル以上の場合
(4)カテゴリーⅢB（CATⅢB）　決心高度15メートル未満またはなし、滑走路視程50メートル以上200メートル未満の場合
(5)カテゴリーⅢC（CATⅢC）　決心高度および滑走路視程の制限がない場合（滑走路視程ゼロの状態で外部視界に頼ることなく着陸および地上滑走を行う）
　地上設備、機上装備および乗員訓練方式が改良された現在では、カテゴリーⅢBまで広く実用化されている。

［青木享起・仲村宸一郎］

ILSの原理

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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