Aletli İniş Sistemi (ILS-Instrument Landing System) ilk kez 1930’ların sonlarında, II. Dünya Savaşı’nın patlak vermesinden önce tanıtıldı. Bugüne kadar, pilotlar için en doğru yaklaşma yardımı olmaya devam ediyor. Oldukça karmaşık olan sistemi anlaşılabilir basit anlatım ile tanıtmaya çalışacağım.
ILS, uçağın bir piste yaklaşmasında hem yatay hem de dikey rehberlik sağlar. Pilotların pisti görmeden bile bir piste iniş yapmak için kullanabilecekleri kadar hassas hale getirilmiştir. ILS hem yatay hem de dikey rehberlik sağlayabildiğinden ILS yaklaşımı, hassas bir yaklaşım (Precison Approach) olarak kabul edilir.
ILS’ye kısa bir giriş
ILS iki ana bileşenden oluşur : (LLZ-Localizer) Yerelleştirici ve Süzülme Eğimi olarak da adlandırılan Süzülme Yolu (GP-Glide Slope). Localizer uçağa ve pilota yatay yörünge kılavuzu verirken, Glide Slope dikey yönlendirme kılavuzu verir. ILS için uçaktaki aletler ile yerdeki aletlerin birbirleri ile aynı frekansta haberleşmesi gerekir.
Daha eski ILS’de, Marker Beaconlar pilotların o sırada doğru yükseklikte olup olmadıklarını kontrol edebilmeleri için uçak bunların üzerinden geçerken Outer-Dış, Mid-Orta ve Inner-İç Marker’in kokpitteki ilgili ışıkları yanar.
Daha yeni ILS, pist ile uçak arasındaki mesafeyi doğru bir şekilde hesaplayabilen Mesafe Ölçüm Ekipmanına (DME-Distance Measuring Equipment) sahiptir. Bu nedenle, Marker Beaconlar artık büyük ölçüde kullanılmıyor.
ILS operasyon frekansları
ILS frekansı pilotlar tarafından ayarlanarak kullanılır. Sistemin Localizer’ı VHF (Very High Frequency) bandında 108 ile 111.975 MHz arasında çalışmaktadır. ILS sisteminin Localizerine 40’tan fazla kanal tahsis edilmiştir.
Glide Slope ise UHF (Ultra High Frequency) bandında çalışır. Ayrılan frekanslar 329.15 ila 335 MHz arasındadır. Localizerde olduğu gibi, Glide Slope için de 40 kanal tahsis edilmiştir.
Pilotların hayatını kolaylaştırmak ve yanlış frekansa ayar yapma olasılığını önlemek için, Localizer ve Glide Slope frekansları eşleştirilir.
Eşleştirme ICAO tarafından yapılır. Örneğin, 109,1 MHz Localizer frekansı, 331,4 MHz Glide Slope frekansı ile eşleştirilir.
Dolayısıyla, ILS frekansı 108,1 MHz ise, pilotun yalnızca 108,1 MHz’e ayarlaması gerekir ve Glide Slope frekansı 108,1 MHz’e eşleştirildiğinden pilot, hem Localizer ve hem de Glide Slope sinyalini alacaktır.
DME ayrıca ILS frekansı ile eşleştirilir. Böylece pilotlar tek bir anahtarla localizer, Glide Slope ve DME sinyalini alabilir.
ILS çalışma prensibi
Yerdeki Localizer anteni, pistin yaklaşma ucuna yerleştirilir.
ILS’in Localizer sinyali iki lobdan oluşur. Pist merkez hattının sağında bir lob ve merkez hattının solunda bir lob. Loblar merkez hattında üst üste gelir ve iniş için piste yaklaşan uçak yönünde iletilir.
İki lobu ayırt etmek için, sağ lob 150 Hz’lik bir frekansa modüle edilirken, sol lob 90 Hz’e modüle edilir. Bu şekilde, uçağın ILS alıcısı, uçtuğu lobu tanımlayabilir.
Yaklaşma yapan uçak merkez hattan uzaklaştığında, modülasyon derinliği (DOM-Depth Of Mudulation) veya sinyalin genliği (Amplitude of Signal) artar. Bunun anlamı, uçak pist merkez hattının solundaysa, 150 Hz’lik sağ sinyale kıyasla 90 Hz’lik sinyali daha fazla alır. Bu fark, modülasyon derinliği farkı (DDM-Differenece in Depth of Modulation) olarak bilinir. Bu DDM, uçak alıcısı tarafından açısal bir yer değiştirmeye dönüştürülür ve bu, pilota aletlerinde gösterilir, ona sağa gitmesini emreder.
Hayal etmenin kolay bir yolu var : 90 Hz sinyalinin %20’sini ve 150 Hz sinyalinin %5’ini alırsanız aralarında %15’lik bir frekans farkı vardır. Uçak 90 Hz sinyalinin daha yüksek bir yüzdesini aldığı için uçağın merkez hattın solunda olduğunu ve kokpitteki göstergenin pilotu sağa yönlendirmesi gerektiğini anlayabilirsiniz. Uçak göstergeyi ortalayarak uçtuğunda, DDM sıfırdır ve uçak pistin merkez çizgisindedir.
Glide Slope
Glide Slope vericisi veya anteni, pistin bir kenarına, pist eşiğinden yaklaşık 300 m (yaklaşık 1000 fit) uzağa yerleştirilir. Verici ile pist kenarı arasındaki yanal mesafe yaklaşık 120 m’dir.
Glide Slope’da 2 lobdan oluşur. Ve tıpkı Localizer gibi, üst ışın (Upper Beam) 90 Hz’lik bir frekansa modüle edilir ve alt ışın (Lower Beam) 150 Hz’de modüle edilir. Lobların buluştuğu yer, uçağın doğru süzülüşte olduğu noktadır. Süzülme açısı çoğunlukla, 3 derecelik bir iniş açısına göre kalibre edilir.
Çalışma prensibi de Localizer ile aynıdır. Uçak alıcısı, kalibre edilmiş süzülmeye göre konumunu bulmak için algılanan DDM’yi kullanır. Gösterge, uçak süzülüşte yüksekteyse pilota aşağı, alçaktaysa gösterge yukarı uçmasını emreder.
Glide Slope’un bir yanılgısı, yanlış süzülme eğimlerinin varlığıdır. Glide Slope sinyali yerle temas halinde olduğundan, yanlış Glide Slope sinyal yansımalarına neden olur. Bu eğimler her zaman gerçek süzülme eğiminin üzerindedir ve ilki 6 derecede olmak üzere 3’ün katlarıdır.
Özellikle düşük görüş şartlarında, yanlış süzülüş eğimine girmek oldukça tehlikeli olabilir. Bu nedenle pilotlar her zaman piste olan mesafeyi ve uçağın yüksekliğini çapraz kontrol etmelidir. 3 derecelik süzülüş açısı için, irtifada deniz mili başına 300 ft’lik bir artış vardır. Örneğin, uçak 5 Mil mesafede ise, uçağın irtifası (300 x 5) = 1.500 ft olmalıdır. Bu basit hesaplama, uçağın doğru süzülme eğiminde olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir.
Bir ILS yaklaşması nasıl yapılır
Kokpitin içindeki ILS aletinde 2 iğne bulunur. Biri Glide Slope, diğeri Localizer içindir. Glide Slope iğnesi yukarı hareket ettiğinde, uçak süzülmenin altında kaldığı için pilotu yükselme manevrası yapmaya çağırır. Localizer iğnesi sola hareket ettiğinde, pilotu uçağın pist merkez hattının sağında olduğunu gösterdiği için ı sola doğru manevra yapmaya çağırır.
Rüzgarlı koşullarda, özellikle uçağı Localizerden sürükleyebilen yan rüzgarlarda daha karmaşık hale gelir. Bu nedenle, pilotlar bu tür yaklaşmalar sırasında rüzgara göre düzeltme yapmalıdır.
ILS yaklaşım türleri
Geri Kurs ILS yaklaşımı (Back Course ILS Approach)
Localizer anteni arkasında bir ayna görüntüsü oluşturabilir. Bu, pistin karşı tarafında bir Localizer sinyali oluşturduğu anlamına gelir. Bu sinyal, geri kurs ILS için kullanılabilir. Bir geri kurs ILS’i ile normal bir ILS arasındaki temel fark, Localizer gösterge ibresinin ters çevrilmiş olmasıdır. Bunun anlamı, ibre solu gösteriyorsa pilotun sağa, ibre sağa giderse pilotun sola uçması gerektiğidir.
Glide Slope geri kurs yaklaşmasında kullanılamaz ve bu nedenle bu yaklaşma hassas olmayan bir yaklaşma (non-precision approach) olarak kabul edilir. Geri Kurs ILS yaklaşımının kullanımı çoğu ülkede yasaklanmıştır.
Localizer Approach
Localizer yaklaşmaları, ILS’nin yalnızca Localizer bileşenini kullanır. Burada, yaklaşmanın dikey yörüngesi (veya Glide Slope) mevcut değildir, pilotların mesafe ve irtifaları çapraz kontrol ederek alçalmaları gerekir.
Bu tür bir yaklaşma, bir pist için süzülme eğimi hizmet dışı olduğunda, birçok havaalanında kullanılır. Bu tür yaklaşma da hassas olmayan bir yaklaşma olarak kabul edilir.
ILS minimum değeri
Bir ILS için minimum, ILS CAT I (Kategori I) yaklaşmaları için Karar İrtifası (DA-Decision Altitude) olarak adlandırılır. Bu irtifa, uçağın barometrik altimetresi tarafından gösterilen barometrik irtifadır. CAT II ve CAT III yaklaşmaları için minimum değerler, radyo altimetre tarafından ölçülen pistin üzerindeki yükseklik olan Karar Yüksekliği (DH-Decision Height) olarak bilinir.
DA/DH, pilotun inişe devam etmesi için yeterli görsel ipuçlarına sahip olması gereken en düşük irtifadır. Eğer pilot için DA/DH’de yeterli görsel yoksa pass geçme (inişten vazgeçme) başlatılmalıdır.
ILS kategorileri
ILS’nin birçok kategorisi vardır. En temel olanı ILS Kategori I’dir (ILS CAT I). Bu, normal inişlerde kullanılır. CAT I minimumları, barometrik rakımı temel alır. CAT II ve CAT III yaklaşımları, düşük görüş koşullarında kullanılır. Bu, daha rafine ILS ekipmanı gerektirir ve uçak radyo altimetresine dayalı bir minimuma sahiptir. ILS CAT II ve III operasyonları, otomatik inişleri destekleyebilir.
CAT I Şartları :
. DA 200 ft’den düşük değil
. Pist Görüş Mesafesi (RVR-Runway Visual Range) 550 metreden az olmamalıdır.
CAT II Şartları :
. DH 200 ft’den düşük, ancak 100 ft’den düşük değil
. RVR 300 metreden az değil.
CAT IIIA Şartları :
. DH 100 ft’den düşük veya DH yok
. RVR 200 metreden az değil.
KAT IIIB Şartları :
. DH 50 ft’den düşük veya DH yok
. RVR 200 metreden az ama 75 m’den az değil.
NOT : RVR-Runway Visual Range, pist görünürlüğünün ölçümüdür.
Erhan İnanç
Erhan beyin, kökeni avionic olmadığı halde, çok iyi araştırmacılığı sayesinde güzel bilgiler paylaşmasını tebrik ediyorum. Sadece kökeni avionic olmadığı için avionic teknik terimlerini daha geliştirmesi tavsiye olunur.
Yorum yazan Aviator nick’li arkadaşa teşekkür ederim. “Uçak ve Teknik” başlıklı bu yazılarımdaki maksadım konunun uzmanı olan meslektaşlarıma eğitim vermek değil, Airlinehaber sitesinin meraklı okuyucularına konu hakkında kolay anlaşılabilir genel bilgiler vermektir. Eksik veya yanlış bir teknik terim varsa bunu yorumun içinde yazarak yazıya katkıda bulunursanız mutlu olurum.