Instrumentenlandesystem

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Schema eines Instrumentenlandesystems (ILS) im Anflug
Blick auf die Hauptkomponente des ILS, den Localizer, der für die seitliche Führung sorgt. Der Sender und die Antenne befinden sich auf der Mittellinie am anderen Ende der Landebahn gegenüber der Anflugschwelle. Foto des Normarc-Lokalisators von Indra, aufgenommen auf der Landebahn 06L des internationalen Flughafens Montréal-Trudeau, Kanada.

In der Luftfahrt ist das Instrumentenlandesystem (ILS) ein Präzisions-Funknavigationssystem, das Flugzeuge beim Anflug auf eine Landebahn in der Nacht oder bei schlechtem Wetter auf kurze Distanz leitet. In seiner ursprünglichen Form ermöglicht es einem Flugzeug den Anflug bis zu einer Höhe von 61 m (200 Fuß) über dem Boden und bis zu einer Entfernung von 800 m (12 Meile) zur Landebahn. An diesem Punkt sollte die Landebahn für den Piloten sichtbar sein; ist dies nicht der Fall, führt er einen Fehlanflug durch. Dadurch, dass das Flugzeug so nahe an die Landebahn herangeführt wird, erhöht sich die Bandbreite der Wetterbedingungen, bei denen eine sichere Landung möglich ist, drastisch. Andere Versionen des Systems oder "Kategorien" haben die Mindesthöhen, die Sichtweiten auf der Landebahn (RVRs) und die Sender- und Überwachungskonfigurationen je nach den zu erwartenden normalen Wettermustern und den Sicherheitsanforderungen des Flughafens weiter reduziert.

ILS verwendet zwei Richtfunksignale, den Localizer (Frequenz 108 bis 112 MHz), der für die horizontale Führung sorgt, und den Glideslope (Frequenz 329,15 bis 335 MHz) für die vertikale Führung. Die Beziehung zwischen der Position des Flugzeugs und diesen Signalen wird auf einem Flugzeuginstrument angezeigt, oft auch mit zusätzlichen Zeigern in der Fluglageanzeige. Der Pilot versucht, das Flugzeug so zu manövrieren, dass die Anzeigen zentriert bleiben, während er sich der Landebahn bis zur Entscheidungshöhe nähert. Optionale Markierungsbaken liefern Entfernungsinformationen während des Anflugs, einschließlich der mittleren Markierung (MM), die in der Nähe der Position der Entscheidungshöhe (CAT 1) angebracht ist. Marker werden weitgehend abgeschafft und durch DME ersetzt. ILS kann auch eine intensive Beleuchtung am Ende der Landebahnen umfassen.

Zwischen den 1920er und 1940er Jahren wurde eine Reihe funkgestützter Landesysteme entwickelt, insbesondere der Lorenz-Strahl, der vor dem Krieg in Europa relativ häufig eingesetzt wurde. Das von den USA entwickelte SCS-51-System war genauer und ermöglichte auch eine vertikale Führung. Während des Zweiten Weltkriegs wurden viele Geräte auf Flugplätzen im Vereinigten Königreich installiert, was dazu führte, dass es nach der Gründung der Internationalen Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO) im Jahr 1947 als internationaler Standard ausgewählt wurde. Es wurden mehrere konkurrierende Landesysteme entwickelt, darunter der radargestützte bodenkontrollierte Anflug (GCA) und das neuere Mikrowellenlandesystem (MLS), aber nur wenige dieser Systeme wurden eingesetzt. ILS ist bis heute ein weit verbreiteter Standard.

Die Einführung von Präzisionsanflügen mit kostengünstigen GNSS-Systemen führt zur Ablösung von ILS. Um die erforderliche Genauigkeit mit GNSS zu erreichen, muss in der Regel nur ein omnidirektionales Erweiterungssignal mit geringer Leistung vom Flughafen ausgestrahlt werden, was wesentlich kostengünstiger ist als die zahlreichen großen und leistungsstarken Sender, die für eine vollständige ILS-Implementierung erforderlich sind. Im Jahr 2015 überstieg die Zahl der US-Flughäfen, die ILS-ähnliche LPV-Anflüge unterstützen, die Zahl der ILS-Systeme, und es wird erwartet, dass dies schließlich zur Abschaffung des ILS auf den meisten Flughäfen führen wird.

ILS-Funktionsschema (GP = Gleitwegsender, L = Landekurssender, σ = Landekursebene, λ = Gleitwegebene)
Abbildung der Sendekeulen von Landekurssender (Localizer) und Gleitwegsender (Glideslope)

Das Instrumentenlandesystem (engl. instrument landing system, ILS) ist ein bodenbasiertes System, das den Piloten eines Flugzeuges in den Flugphasen vor der Landung unterstützt. Der Landeanflug endet mit dem Endanflug.

Zwei Leitstrahlen, die Kurs (Richtung) und Gleitpfad (Höhe über Grund) für die Landung festlegen, werden von einem speziellen ILS-Empfänger verarbeitet und auf einem Anzeigegerät dargestellt. Bei Abweichungen von den Sollwerten anhand der Darstellung mit vertikalem und horizontalem Zeiger auf dem ILS-Anzeigeinstrument ist es dem Piloten (PIC) möglich, auch bei schlechten Sichtverhältnissen (IMC) Präzisionsanflüge durchzuführen. Zur Signalisierung der verbliebenen Entfernung zur Landebahn sind zusätzlich zwei bzw. drei Einflugzeichen (Marker-Beacons) vorhanden, die jedoch schrittweise von der neueren DME-Technik ersetzt bzw. ergänzt werden.

Für anspruchsvolle Landungen bei schlechten Sichtverhältnissen müssen Empfänger und Anzeigeinstrumente mehrfach ausgelegt sein.

Prinzip des Betriebs

ILS-Flugzeuge

Ein Instrumentenlandesystem ist ein bodengestütztes Instrumentenanflugsystem, das einem Flugzeug, das sich einer Landebahn nähert und auf dieser landet, eine präzise seitliche und vertikale Führung bietet. Dabei wird eine Kombination aus Funksignalen und, in vielen Fällen, hochintensiven Beleuchtungsfeldern verwendet, um eine sichere Landung bei Instrumentenwetterbedingungen (IMC) zu ermöglichen, z. B. bei niedrigen Decken oder eingeschränkter Sicht aufgrund von Nebel, Regen oder Schneetreiben.

Strahlensysteme

Frühere Blindlande-Funkhilfen waren in der Regel Strahlensysteme verschiedener Art. Diese bestanden in der Regel aus einem Funksender, der mit einem motorisierten Schalter verbunden war, um ein Muster aus Morsepunkten und -strichen zu erzeugen. Mit dem Schalter wurde auch gesteuert, an welche der beiden Richtantennen das Signal gesendet wurde. Das in die Luft gesendete Signal bestand aus Punkten auf der einen Seite der Landebahn und Strichen auf der anderen. Die Strahlen waren so breit, dass sie sich in der Mitte überschnitten.

Um das System zu nutzen, brauchte ein Flugzeug nur einen herkömmlichen Funkempfänger. Wenn sie sich dem Flughafen näherten, stellten sie das Signal ein und hörten es über ihre Kopfhörer. Sie hörten Punkte und Striche (Morsecode "A" oder "N"), die sich, wenn sie seitlich der Landebahn lagen oder richtig ausgerichtet waren, zu einem gleichmäßigen Ton, dem Äquisignal, vermischten. Die Genauigkeit dieser Messung hing in hohem Maße von den Fähigkeiten des Bedieners ab, der das Signal über Kopfhörer in einem lauten Flugzeug abhörte und oft gleichzeitig mit dem Tower kommunizierte.

Die Genauigkeit des Systems lag normalerweise in der Größenordnung von 3 Grad im Azimut. Dies war zwar nützlich, um das Flugzeug in Richtung der Landebahn zu bringen, aber nicht genau genug, um das Flugzeug bei schlechtem Wetter sicher in Sichtweite zu bringen; die Funkkursstrahlen wurden nur zur seitlichen Führung verwendet, und das System allein reichte nicht aus, um Landungen bei starkem Regen oder Nebel durchzuführen. Dennoch wurde die endgültige Entscheidung zur Landung in nur 300 Metern Entfernung vom Flughafen getroffen.

ILS-Konzept

Das ILS-System, das kurz vor Beginn des Zweiten Weltkriegs entwickelt wurde, verwendete ein komplexeres System von Signalen und eine Antennengruppe, um eine höhere Genauigkeit zu erreichen. Dies erfordert eine deutlich höhere Komplexität der Bodenstation und der Sender, hat aber den Vorteil, dass die Signale im Flugzeug mit einfacher Elektronik genau decodiert und direkt auf analogen Instrumenten angezeigt werden können. Die Instrumente können direkt vor dem Piloten platziert werden, so dass kein Funker mehr nötig ist, um die Signale ständig zu überwachen und die Ergebnisse über die Sprechanlage an den Piloten weiterzugeben.

Der Schlüssel zum Betrieb ist ein Konzept, das als Amplitudenmodulationsindex bekannt ist, ein Maß dafür, wie stark die Amplitudenmodulation auf die Trägerfrequenz angewendet wird. Bei den früheren Balkensystemen wurde das Signal vollständig ein- und ausgeschaltet, was einem Modulationsindex von 100 % entspricht. Die Bestimmung des Winkels innerhalb des Strahls basiert auf dem Vergleich der hörbaren Stärke der beiden Signale.

Bei ILS variiert ein komplexeres System von Signalen und Antennen die Modulation zweier Signale über die gesamte Breite des Strahlenmusters. Das System beruht auf der Verwendung von Seitenbändern, d. h. Sekundärfrequenzen, die entstehen, wenn zwei verschiedene Signale gemischt werden. Nimmt man beispielsweise ein Hochfrequenzsignal von 10 MHz und mischt es mit einem hörbaren Ton von 2500 Hz, so entstehen vier Signale, nämlich die ursprünglichen Signale von 2500 und 10000000 sowie die Seitenbänder 9997500 und 10002500. Das ursprüngliche 2500-Hz-Modulationssignal ist zu niederfrequent, um weit von einer Antenne entfernt zu sein, aber die anderen drei Signale sind alle hochfrequent und können effektiv gesendet werden.

Bei ILS werden dem Trägersignal zunächst zwei Modulationssignale beigemischt, eines mit 90 Hz und ein weiteres mit 150 Hz. So entsteht ein Signal mit insgesamt fünf Funkfrequenzen, dem Träger und vier Seitenbändern. Dieses kombinierte Signal, das als CSB für "Carrier and Sidebands" (Träger und Seitenbänder) bezeichnet wird, wird gleichmäßig von einer Antennengruppe ausgesendet. Der CSB wird auch in eine Schaltung geschickt, die den ursprünglichen Träger unterdrückt, so dass nur die vier Seitenbandsignale übrig bleiben. Dieses Signal, bekannt als SBO für "sidebands only", wird ebenfalls an die Antennengruppe gesendet.

Für die seitliche Führung, den so genannten Localizer, wird die Antenne in der Regel zentral am Ende der Start- und Landebahn platziert und besteht aus mehreren Antennen in einem Array, das normalerweise etwa die gleiche Breite wie die Start- und Landebahn hat. Jede einzelne Antenne hat eine bestimmte Phasenverschiebung und einen bestimmten Leistungspegel, die nur auf das SBO-Signal angewendet werden, so dass das resultierende Signal auf der linken Seite der Landebahn um 90 Grad verzögert und auf der rechten Seite um 90 Grad vorverlegt wird. Außerdem wird das 150-Hz-Signal auf einer Seite des Musters invertiert, eine weitere 180-Grad-Verschiebung. Aufgrund der Art und Weise, wie sich die Signale im Raum mischen, stören sich die SBO-Signale gegenseitig und heben sich entlang der Mittellinie fast auf, so dass nur noch das CSB-Signal vorherrscht. An jeder anderen Stelle, auf beiden Seiten der Mittellinie, mischen sich die SBO- und CSB-Signale auf unterschiedliche Weise, so dass ein Modulationssignal überwiegt.

Ein Empfänger vor dem Array empfängt diese beiden Signale gemischt. Mit einfachen elektronischen Filtern können der ursprüngliche Träger und die beiden Seitenbänder getrennt und demoduliert werden, um die ursprünglichen amplitudenmodulierten 90- und 150-Hz-Signale zu extrahieren. Diese werden dann gemittelt, um zwei Gleichstromsignale (DC) zu erzeugen. Jedes dieser Signale repräsentiert nicht die Stärke des Originalsignals, sondern die Stärke der Modulation im Verhältnis zum Träger, die über das Sendemuster hinweg variiert. Dies hat den großen Vorteil, dass die Messung des Winkels unabhängig von der Reichweite ist.

Die beiden Gleichstromsignale werden dann an ein herkömmliches Voltmeter weitergeleitet, wobei der 90-Hz-Ausgang die Nadel nach rechts und der andere nach links zieht. Entlang der Mittellinie werden die beiden modulierenden Töne der Seitenbänder ausgelöscht und beide Spannungen sind Null, so dass die Nadel in der Mitte der Anzeige steht. Befindet sich das Flugzeug weit links, erzeugt das 90-Hz-Signal eine starke Gleichspannung (überwiegt), und das 150-Hz-Signal wird minimiert, wodurch die Nadel ganz nach rechts gezogen wird. Das bedeutet, dass das Voltmeter sowohl die Richtung als auch die Größe der Drehung direkt anzeigt, die erforderlich ist, um das Flugzeug wieder auf die Mittellinie der Startbahn zu bringen. Da die Messung verschiedene Teile eines einzigen Signals vollständig elektronisch vergleicht, bietet sie eine Winkelauflösung von weniger als einem Grad und ermöglicht die Konstruktion eines Präzisionsanflugs.

Obwohl das Kodierungsschema komplex ist und eine beträchtliche Menge an Bodenausrüstung erfordert, ist das resultierende Signal sowohl viel genauer als die älteren strahlbasierten Systeme als auch viel widerstandsfähiger gegen gängige Formen von Störungen. So wirken sich z. B. statische Störungen im Signal auf beide Teilsignale gleichermaßen aus, so dass sie keine Auswirkungen auf das Ergebnis haben. Ebenso haben Änderungen der Gesamtsignalstärke bei der Annäherung des Flugzeugs an die Landebahn oder Änderungen aufgrund von Fading nur geringe Auswirkungen auf die resultierende Messung, da sie normalerweise beide Kanäle gleichermaßen betreffen. Das System ist aufgrund der Verwendung mehrerer Frequenzen Mehrwegeffekten ausgesetzt, aber da diese Effekte vom Gelände abhängen, sind sie im Allgemeinen ortsfest und können durch Anpassungen der Antenne oder der Phasenschieber berücksichtigt werden.

Da die Winkelinformation in der Kodierung des Signals innerhalb des Strahls und nicht in der Stärke des Strahls enthalten ist, muss das Signal außerdem nicht eng im Raum fokussiert werden. Bei den älteren Strahlenbündel-Systemen war die Genauigkeit des Gleichsignalbereichs eine Funktion des Musters der beiden Richtungssignale, die relativ schmal sein mussten. Das ILS-Muster kann viel breiter sein. ILS-Systeme müssen normalerweise innerhalb eines Bereichs von 10 Grad beiderseits der Pistenmittellinie bei 25 nautischen Meilen (46 km) und 35 Grad beiderseits bei 17 nautischen Meilen (31 km) verwendbar sein. Dies ermöglicht eine breite Palette von Anflugrouten.

Der Gleitpfad funktioniert im Prinzip genauso wie der Localizer und verwendet die gleiche Kodierung, wird aber normalerweise so ausgestrahlt, dass er eine Mittellinie in einem Winkel von 3 Grad über der Horizontalen von einer Antenne neben der Start- und Landebahn anstelle des Endes erzeugt. Der einzige Unterschied zwischen den Signalen besteht darin, dass der Localizer mit niedrigeren Trägerfrequenzen ausgestrahlt wird, d.h. mit 40 ausgewählten Kanälen zwischen 108,10 MHz und 111,95 MHz, während der Glideslope eine entsprechende Reihe von 40 Kanälen zwischen 328,6 und 335,4 MHz hat. Die höheren Frequenzen führen im Allgemeinen dazu, dass die Sendeantennen für den Glideslope kleiner sind. Die Kanalpaare sind nicht linear; der Localizer-Kanal 1 liegt auf 108,10 und ist mit dem Glideslope-Kanal auf 334,70 gepaart, während Kanal 2 auf 108,15 und 334,55 liegt. In beiden Bändern gibt es Lücken und Sprünge.

Übliche Illustration mit irreführenden Beispielen von ILS-Localizer- und Glideslope-Emissionen.

Viele Abbildungen des ILS-Konzepts zeigen das System oft ähnlich wie Balkensysteme mit dem 90-Hz-Signal auf der einen und dem 150-Hz-Signal auf der anderen Seite. Diese Darstellungen sind ungenau; beide Signale werden über das gesamte Beam Pattern ausgestrahlt, es ist ihre relative Differenz in der Modulationstiefe (DDM), die sich in Abhängigkeit von der Position des anfliegenden Flugzeugs ändert.

Landekurssender (Rückseite) für die Runway (RWY) 27R des Flughafens Hannover-Langenhagen (EDDV/HAJ)

Das Antennensystem des Landekurssenders (engl. localizer, LOC oder LLZ) ist im Abflugsektor, ca. 300 m hinter dem Ende der Landebahn (engl. stop end of runway) aufgebaut und besteht aus mehreren, paarweise angeordneten Richtantennen (gestreckte λ/2-Dipole). Der Localizer informiert den Piloten über seine laterale Position in Bezug auf die Anfluggrundlinie (engl. centerline) und zeigt dem Piloten also, ob er weiter rechts oder links fliegen muss, um exakt in der Landebahnmitte aufzusetzen.

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 Mindestsinkflughöhen MDA/MDH. Weiter ist zu beachten, dass man nun ein umgekehrtes Signal empfängt. Wenn man beim Backbeam-Anflug eine Localizer-Anzeige von zu weit rechts empfängt, muss man entgegengesetzt steuern, also nach rechts, um auf den richtigen Kurs zu kommen. In Deutschland ist dieses Anflugverfahren nicht mehr zugelassen.

Verwendung von ILS

Für jeden ILS-Anflug wird eine Instrumentenanflugverfahrenskarte (oder "Anflugtafel") veröffentlicht, die die für einen ILS-Anflug nach Instrumentenflugregeln (IFR) erforderlichen Informationen enthält. Die Karte enthält die von den ILS-Komponenten oder -Navigationshilfen verwendeten Funkfrequenzen und die vorgeschriebenen Mindestsichtbarkeitsanforderungen.

Ein Flugzeug, das sich einer Landebahn nähert, wird von den ILS-Empfängern im Flugzeug durch Modulationstiefenvergleiche geführt. Viele Flugzeuge können Signale an den Autopiloten weiterleiten, um den Anflug automatisch durchzuführen. Ein ILS besteht aus zwei unabhängigen Teilsystemen. Der Localizer sorgt für die seitliche Führung, der Gleitpfad für die vertikale Führung.

Localizer

Die Localizer-Station für die Piste 27R am Flughafen Hannover in Deutschland

Ein Localizer (LOC, oder LLZ bis zur ICAO-Standardisierung) ist eine Antennengruppe, die sich normalerweise hinter dem Abflugende der Landebahn befindet und in der Regel aus mehreren Paaren von Richtantennen besteht.

Der Localizer ermöglicht es dem Flugzeug, zu drehen und sich an die Landebahn anzupassen. Danach aktivieren die Piloten die Anflugphase (APP).

Gleitzone (G/S)

Gleitpfadstation für die Piste 09R am Flughafen Hannover in Deutschland
Angesichts dieser Anzeige muss der Pilot nach links und ein wenig nach oben korrigieren.

Der Pilot steuert das Flugzeug so, dass die Gleitpfadanzeige auf dem Display zentriert bleibt, um sicherzustellen, dass das Flugzeug dem Gleitpfad von ca. 3° über der Horizontalen (Bodenhöhe) folgt, um über Hindernissen zu bleiben und die Landebahn am richtigen Aufsetzpunkt zu erreichen (d.h. es bietet vertikale Führung).

Beschränkungen

Aufgrund der Komplexität von ILS-Locator- und Gleitpfadsystemen gibt es einige Einschränkungen. Localizer-Systeme reagieren empfindlich auf Hindernisse im Sendebereich des Signals, wie z. B. große Gebäude oder Hangars. Gleitpistensysteme sind auch durch das Gelände vor den Gleitpistenantennen begrenzt. Wenn das Gelände abschüssig oder uneben ist, können Reflexionen einen ungleichmäßigen Gleitpfad erzeugen und unerwünschte Nadelausschläge verursachen. Da die ILS-Signale durch die Positionierung der Antennen in eine Richtung gelenkt werden, unterstützt der Gleitpfad außerdem nur geradlinige Anflüge mit einem konstanten Sinkwinkel. Die Installation eines ILS kann aufgrund von Standortkriterien und der Komplexität des Antennensystems kostspielig sein.

ILS kritische Bereiche und ILS empfindliche Bereiche werden eingerichtet, um gefährliche Reflexionen zu vermeiden, die das ausgestrahlte Signal beeinträchtigen würden. Die Lage dieser kritischen Bereiche kann Flugzeuge daran hindern, bestimmte Rollwege zu benutzen, was zu Verzögerungen beim Start, längeren Wartezeiten und größeren Abständen zwischen den Flugzeugen führt.

Variante

  • Instrumentenleitsystem (IGS) (Localizer Type Directional Aid (LDA) in den Vereinigten Staaten) - ein modifiziertes ILS für einen nicht geraden Anflug; das bekannteste Beispiel ist der Anflug auf die Landebahn 13 am Flughafen Kai Tak in Hongkong.
  • Instrument Carrier Landing System (ICLS) - ein modifiziertes ILS für die Landung von Fluggesellschaften.

Kennzeichnung

Zusätzlich zu den bereits erwähnten Navigationssignalen sorgt der Localizer für die Identifizierung der ILS-Einrichtung, indem er periodisch ein 1.020-Hz-Morsecode-Identifikationssignal sendet. Das ILS für die Landebahn 4R am John F. Kennedy International Airport sendet beispielsweise das Signal IJFK, um sich zu identifizieren, während die Landebahn 4L als IHIQ bezeichnet wird. So wissen die Nutzer, dass die Anlage normal funktioniert und dass sie auf das richtige ILS eingestellt sind. Die Gleitpfadstation sendet kein Identifikationssignal, so dass die ILS-Ausrüstung zur Identifikation auf den Localizer angewiesen ist.

Überwachung

Es ist von entscheidender Bedeutung, dass der Pilot jede Störung des ILS, die eine sichere Führung ermöglicht, sofort erkennt. Um dies zu erreichen, werden die wesentlichen Merkmale der Übertragungen kontinuierlich überwacht. Wird eine signifikante Abweichung über die strengen Grenzwerte hinaus festgestellt, wird entweder das ILS automatisch abgeschaltet oder die Navigations- und Identifikationskomponenten werden vom Träger entfernt. In beiden Fällen wird auf den Instrumenten eines Luftfahrzeugs, das das ILS nutzt, eine Anzeige ('failure flag') aktiviert.

Localizer-Rückwärtskurs

Moderne Localizer-Antennen sind hochgradig richtungsabhängig. Die Verwendung älterer, weniger gerichteter Antennen ermöglicht jedoch einen nicht präzisen Anflug auf eine Landebahn, der als Localizer Back Course bezeichnet wird. Dadurch können Flugzeuge mit dem Signal landen, das von der Rückseite der Localizer-Antenne gesendet wird. Stark gerichtete Antennen liefern kein ausreichendes Signal, um einen Gegenanflug zu unterstützen. In den Vereinigten Staaten werden Gegenanflüge in der Regel mit Systemen der Kategorie I auf kleineren Flughäfen durchgeführt, die nicht über ein ILS an beiden Enden der Hauptlandebahn verfügen. Piloten, die einen Gegenkurs fliegen, sollten jegliche Gleitwinkelanzeige ignorieren.

Markierungsbaken

Einige Anlagen sind mit Markierungsbaken ausgestattet, die mit einer Trägerfrequenz von 75 MHz arbeiten. Wenn die Übertragung einer Markierungsbake empfangen wird, wird eine Anzeige auf dem Instrumentenbrett des Piloten aktiviert und der Ton der Bake ist für den Piloten hörbar. Die Entfernung von der Landebahn, in der diese Anzeige empfangen werden sollte, ist in den Unterlagen für den jeweiligen Anflug veröffentlicht, ebenso wie die Höhe, in der sich das Flugzeug befinden sollte, wenn es korrekt auf dem ILS aufgesetzt ist. Dies ermöglicht eine Überprüfung der korrekten Funktion der Gleitpiste. In modernen ILS-Installationen ist ein DME installiert, das sich zusammen mit dem ILS befindet und die Markierungsbaken ergänzt oder ersetzt. Ein DME zeigt kontinuierlich die Entfernung des Flugzeugs zur Landebahn an.

DME-Ersatz

Die ILS-Bodenanlage besteht aus insgesamt vier, vereinzelt auch fünf Sendern: Dem Localizer, der die seitliche Abweichung anzeigt, und dem Glideslope oder Glidepath, welcher für die vertikale Führung des anfliegenden Flugzeugs zuständig ist. Dazu kommt eine automatische Überwachungsstation (NFM – Nahfeldmonitor bei CAT I, zusätzlich FFM – Fernfeldmonitor bei CAT II/III), welche die abgestrahlten Signale überwacht und ggf. das gesamte System abschaltet, wenn die Signale außerhalb einer festgelegten Toleranz liegen.

Zur Signalisierung der Entfernung zur Landebahn werden bis zu drei Einflugzeichensender (marker beacon) verwendet. Diese Vor- (Outer Marker, OM oder LOM), Haupt- (Middle Marker, MM) und das in Deutschland nicht mehr gebräuchliche Platzeinflugzeichen (Inner Marker, IM) werden jedoch immer seltener und gegen DME-Anlagen getauscht. In Deutschland werden mittelfristig an allen 16 internationalen Verkehrsflughäfen die ILS-Anlagen auf ILS/DME-Systeme umgestellt, bei denen es keine Marker-Beacons mehr gibt. Das Voreinflugzeichen (OM) und das Haupteinflugzeichen (MM) werden durch ein sogenanntes DME-Reading ersetzt. Die Frequenzpaarung von Localizer und DME ist in dem Fall (sobald der MM wegfällt) zwingend erforderlich.

Anflugbefeuerung

Einige Anlagen verfügen über Anflugbefeuerungssysteme mittlerer oder hoher Intensität (abgekürzt ALS). Meistens handelt es sich dabei um größere Flughäfen, aber auch viele kleine Flughäfen der allgemeinen Luftfahrt in den USA verfügen über Anflugbeleuchtungen zur Unterstützung ihrer ILS-Anlagen und zur Einhaltung der Mindestsichtweite. Die ALS unterstützt den Piloten beim Übergang vom Instrumenten- zum Sichtflug und bei der visuellen Ausrichtung des Flugzeugs auf die Pistenmittellinie. Die Beobachtung der Anflugbefeuerung durch den Piloten auf der Entscheidungshöhe ermöglicht es dem Piloten, den Sinkflug in Richtung Landebahn fortzusetzen, auch wenn die Landebahn oder die Landebahnbefeuerung nicht zu sehen ist, da die ALS als Landebahnendumgebung gilt. In den USA können für ein ILS ohne Anflugbefeuerung CAT I ILS-Sichtbarkeitsminima von nur 34 Meilen (1,2 km) gelten (Sichtweite der Landebahn von 4.000 Fuß (1.200 m)), wenn die erforderlichen Hindernisfreiflächen frei von Hindernissen sind. Minimale Sichtweite von 12 Meile (0. 80 km) (Sichtweite der Landebahn von 730 m (2.400 Fuß)) sind bei einem ILS-Anflug nach CAT I möglich, der von einer 430 bis 910 m (1.400 bis 3.000 Fuß) langen ALS unterstützt wird, und 600 m (38 Meile) Sichtweite 1, 550 m (800 Fuß) Sichtweite sind möglich, wenn die Start- und Landebahn über lichtstarke Randbefeuerung, Aufsetzzonen- und Mittellinienbefeuerung und eine mindestens 730 m (2.400 Fuß) lange ALS verfügt (siehe Tabelle 3-3-1 "Minimum visibility values" in FAA Order 8260. 3C). Durch die ALS wird die Landebahnumgebung in Richtung des landenden Flugzeugs verlängert und der Betrieb bei schlechter Sicht ermöglicht. CAT II- und III-ILS-Anflüge erfordern in der Regel komplexe Anflugbefeuerungssysteme hoher Intensität, während Systeme mittlerer Intensität in der Regel mit CAT I-ILS-Anflügen kombiniert werden. Auf vielen Flughäfen ohne Tower steuert der Pilot die Beleuchtungsanlage; so kann er beispielsweise das Mikrofon siebenmal drücken, um die Lichter mit hoher Intensität einzuschalten, fünfmal für mittlere Intensität oder dreimal für niedrige Intensität.

Entscheidung Höhe/Höhe

Nach dem Anflug folgt der Pilot dem vom Localizer angezeigten ILS-Anflugpfad und sinkt entlang des Gleitpfades auf die Entscheidungshöhe ab. Dies ist die Höhe, in der der Pilot einen ausreichenden visuellen Bezug zur Landeumgebung (z. B. Anflug- oder Landebahnbefeuerung) haben muss, um zu entscheiden, ob er den Sinkflug zur Landung fortsetzen soll; andernfalls muss der Pilot ein Fehlanflugverfahren durchführen, dann denselben Anflug erneut versuchen, einen anderen Anflug versuchen oder zu einem anderen Flughafen ausweichen.

ILS-Kategorien

ICAO/FAA/JAA (EASA) Präzisionsinstrumentenanflug und -landung
Kategorie Entscheidungshöhe Sichtweite der Landebahn (RVR)
I > 60 m (200 ft) > 550 m (1.800 ft) oder Sichtweite > 800 m (2.600 ft)
II 100-200 Fuß (30-60 m) ICAO/FAA: > 350 m (1.200 ft)
JAA(EASA): > 300 m (1.000 ft)
III A < 100 ft (30 m) > 700 Fuß (200 m)
III B < 50 Fuß (15 m) ICAO/FAA: 150-700 Fuß (50-200 m)
JAA(EASA): 250-700 Fuß (75-200 m)
III C Keine Begrenzung Keine

Kleinere Flugzeuge sind in der Regel so ausgerüstet, dass sie nur ein CAT I ILS fliegen können. Bei größeren Flugzeugen werden diese Anflüge in der Regel durch das Flugleitsystem gesteuert, wobei die Flugbesatzung die Aufsicht übernimmt. CAT I stützt sich bei der Bestimmung der Flughöhe nur auf Höhenmesseranzeigen, während CAT II- und CAT III-Anflüge zur Bestimmung der Flughöhe Funkhöhenmesser (RA) verwenden.

Ein ILS muss sich bei der internen Erkennung eines Fehlerzustands abschalten. Höhere Kategorien erfordern kürzere Reaktionszeiten; daher muss die ILS-Ausrüstung schneller abgeschaltet werden. Ein CAT I Localizer muss beispielsweise innerhalb von 10 Sekunden nach Erkennen eines Fehlers abschalten, ein CAT III Localizer hingegen in weniger als 2 Sekunden.

Spezieller CAT II- und CAT III-Betrieb

Rollbahnschilder, die die ILS-Kategorie einer Landebahn als CAT II/III anzeigen

Im Gegensatz zu anderen Operationen bieten CAT III-Wetterminima keine ausreichenden visuellen Hinweise, um eine manuelle Landung zu ermöglichen. CAT IIIb-Minima hängen von der Ausrollkontrolle und der Redundanz des Autopiloten ab, da sie dem Piloten nur genügend Zeit geben, um zu entscheiden, ob das Flugzeug in der Aufsetzzone landet (im Grunde CAT IIIa) und um die Sicherheit während des Ausrollens zu gewährleisten (im Grunde CAT IIIb). Daher ist ein automatisches Landesystem für die Durchführung von Flugbetrieb der Kategorie III zwingend erforderlich. Seine Zuverlässigkeit muss ausreichen, um das Flugzeug bei CAT IIIa-Betrieb bis zum Aufsetzen und bei CAT IIIb (und CAT IIIc, wenn zugelassen) bis zu einer sicheren Rollgeschwindigkeit zu steuern. Einigen Betreibern wurde jedoch eine Sondergenehmigung für CAT-III-Anflüge erteilt, bei denen ein Head-up-Display (HUD) verwendet wird, das dem Piloten durch die Windschutzscheibe ein Bild der für die Landung des Flugzeugs erforderlichen elektronischen Steuerung liefert, wobei die Augen auf unendlich fokussiert sind und keine echten visuellen Hinweise von außen vorliegen.

In den Vereinigten Staaten sind auf Flughäfen mit CAT III-Anflügen CAT IIIa und IIIb oder nur CAT III auf dem Instrumentenanflugschild aufgeführt (U.S. Terminal Procedures). Die CAT IIIb RVR-Mindestwerte werden durch die Befeuerung der Start- und Landebahn bzw. der Rollbahn und die Hilfseinrichtungen begrenzt und stehen im Einklang mit dem SMGCS-Plan (Surface Movement Guidance Control System) des Flughafens. Für den Betrieb unterhalb von 600 Fuß RVR sind Rollbahn-Mittellinienlichter und rote Rollbahn-Stoppbalkenlichter erforderlich. Wenn die CAT IIIb RVR-Mindestwerte an einem Pistenende 600 Fuß (180 m) betragen, was in den USA üblich ist, gelten ILS-Anflüge auf dieses Pistenende mit einer RVR unter 600 Fuß (180 m) als CAT IIIc und erfordern besondere Rollverfahren, Befeuerungen und Genehmigungsbedingungen, um die Landungen zu ermöglichen. FAA Order 8400.13D begrenzt CAT III auf 300 Fuß RVR oder besser. Die Verfügung 8400.13D (2009) erlaubt CAT-II-Anflüge auf Landebahnen ohne ALSF-2-Anflugbefeuerung und/oder Aufsetzzone/Mittellinienbefeuerung, wodurch sich die Anzahl der potenziellen CAT-II-Landebahnen erhöht hat.

In jedem Fall sind ein entsprechend ausgerüstetes Flugzeug und eine entsprechend qualifizierte Besatzung erforderlich. CAT IIIb erfordert beispielsweise ein ausfallsicheres System sowie eine qualifizierte und aktuelle Besatzung, CAT I hingegen nicht. Ein HUD, das dem Piloten die Durchführung von Flugmanövern anstelle eines automatischen Systems ermöglicht, gilt als ausfallsicher. Ein HUD ermöglicht es der Flugbesatzung, das Flugzeug anhand der Hinweise der ILS-Sensoren zu steuern, so dass die Besatzung bei Zweifeln an einer sicheren Landung angemessen und rechtzeitig reagieren kann. HUD wird bei "Zubringer"-Fluggesellschaften immer beliebter, und die meisten Hersteller von Regionalflugzeugen bieten HUDs inzwischen entweder als Standard- oder als Sonderausstattung an. Ein HUD kann den Start bei schlechten Sichtverhältnissen ermöglichen.

Cockpit-Ansicht einer CAT IIIA-Landung (automatische Landung)

Einige Verkehrsflugzeuge sind mit automatischen Landesystemen ausgestattet, die es dem Flugzeug ermöglichen, zu landen, ohne von den Instrumenten auf Sichtbedingungen für eine normale Landung umzuschalten. Solche Autoland-Vorgänge erfordern spezielle Ausrüstung, Verfahren und Schulungen und betreffen das Flugzeug, den Flughafen und die Besatzung. Autoland ist die einzige Möglichkeit, dass einige Großflughäfen wie der Flughafen Charles de Gaulle an jedem Tag des Jahres in Betrieb bleiben. Einige moderne Flugzeuge sind mit verbesserten Flugsichtsystemen auf der Grundlage von Infrarotsensoren ausgestattet, die eine tagesähnliche Sichtumgebung bieten und den Betrieb unter Bedingungen und auf Flughäfen ermöglichen, die sonst nicht für eine Landung geeignet wären. Auch Verkehrsflugzeuge verwenden solche Systeme häufig für Starts, wenn die Mindeststartzeiten nicht eingehalten werden.

Sowohl für automatische als auch für HUD-Landesysteme ist eine spezielle Genehmigung für die Konstruktion und auch für jede einzelne Installation erforderlich. Bei der Konstruktion werden zusätzliche Sicherheitsanforderungen für den Betrieb eines Flugzeugs in Bodennähe und die Fähigkeit der Flugbesatzung, auf eine Systemanomalie zu reagieren, berücksichtigt. Die Ausrüstung unterliegt außerdem zusätzlichen Wartungsanforderungen, um sicherzustellen, dass sie auch bei eingeschränkter Sicht eingesetzt werden kann.

Natürlich wird fast die gesamte Pilotenausbildung und -qualifikation in Simulatoren mit unterschiedlichem Realitätsgrad durchgeführt.

Verwenden Sie

Auf einem kontrollierten Flughafen leitet die Flugsicherung die Flugzeuge über zugewiesene Steuerkurse auf den Localizer-Kurs, wobei sie darauf achtet, dass sich die Flugzeuge nicht zu nahe kommen (Einhaltung der Staffelung), aber auch Verspätungen so weit wie möglich vermieden werden. Auf dem ILS können sich mehrere Flugzeuge gleichzeitig befinden, die mehrere Meilen voneinander entfernt sind. Ein Luftfahrzeug, das auf den Anflugkurs eingeschwenkt ist und sich innerhalb von zweieinhalb Grad des Localizer-Kurses befindet (die Kursabweichungsanzeige zeigt eine halbe Skalenabweichung oder weniger an), gilt als im Anflug befindlich. In der Regel ist ein Luftfahrzeug mindestens 2 Seemeilen (3,7 km) vor dem endgültigen Anflugfixpunkt (Schnittpunkt des Gleitpfades in der angegebenen Höhe) etabliert.

Die Abweichung des Luftfahrzeugs vom optimalen Pfad wird der Flugbesatzung über eine Anzeige angezeigt (ein Überbleibsel aus der Zeit, als ein analoges Messgerät die Abweichung von der Kurslinie über vom ILS-Empfänger gesendete Spannungen anzeigte).

Der Ausgang des ILS-Empfängers geht an das Anzeigesystem (Head-Down-Display und Head-Up-Display, falls installiert) und kann an einen Flugsteuerungscomputer weitergeleitet werden. Ein Flugzeuglandeverfahren kann entweder gekoppelt sein, wobei der Autopilot oder der Flugsteuerungsrechner das Flugzeug direkt steuert und die Flugbesatzung den Vorgang überwacht, oder ungekoppelt, wobei die Flugbesatzung das Flugzeug manuell steuert, um die Localizer- und Glideslope-Anzeigen in der Mitte zu halten.

Geschichte

Im Deutschen Reich der Weimarer Republik erprobte ab 1931 die Deutsche Luft Hansa das ZZ-Verfahren für Landungen bei schlechter Sicht. Dieses erste bodengestützte Landesystem war zeitaufwendig und erforderte hohen Einsatz von Pilot und Bodenpersonal. Die Peilstelle des Flughafens musste während des gesamten Anflugs Informationen an den Piloten bzw. Navigator übermitteln.

Lorenz-Leitstrahlverfahren

Anfang der 1930er Jahre entwickelte daraufhin die Berliner C. Lorenz AG ein automatisiertes Verfahren, das ohne Hilfe des Bodenpersonals arbeitete. Das erste dieser Lande-Funkfeuer (LFF), auch „Lorenzbake“ genannt, baute das Unternehmen 1933 am Flughafen Berlin-Tempelhof auf. Das neue „Lorenz-Landeverfahren“ bot mit dem Landekurssender lediglich eine laterale (seitliche) Führung. Zusätzlich waren zwei Einflugzeichensender (Vor- und Haupt-Einflugzeichen, VEZ/HEZ) zur Signalisierung der Landebahn in bestimmter Entfernung vor dieser aufgestellt. Eine Darstellung des Gleitpfads (vertikale Führung) war noch nicht realisiert. Nächster Nutzer war der Flugplatz Zürich-Dübendorf und bald waren „Lorenzbaken“ auch im Ausland bis hin nach Südafrika und Australien in Verwendung. Die deutsche Luftwaffe stattete Ende der 1930er Jahre ihre Fliegerhorste und die größeren zweimotorigen Maschinen mit den Lorenz-Anlagen aus (siehe auch: Lorenz Funknavigations- und Landesysteme). Im Frühjahr 1941 führten in Deutschland die Askania-Werke mit einer Junkers Ju 52/3m erste erfolgreiche Versuche mit einem vollautomatischen Landesystem durch. Der Zweite Weltkrieg verhinderte eine Weiterentwicklung.

In den USA begannen 1929 erste Tests mit einem Instrumentenlandesystem. Die Praxistauglichkeit des dort entwickelten ILS wurde zum ersten Mal am 26. Januar 1938 bewiesen, als eine Boeing 247 nach einem Flug von Washington, D.C. nach Pittsburgh (Pennsylvania) während eines Schneesturms landen und sich dabei ausschließlich auf das ILS verlassen musste.

Ab 1946 erfolgte weltweit die Einführung des noch heute verwendeten Systems.

AFN 2-Indikator der Luftwaffe, Baujahr 1943

Markt

Der Markt für Instrumentenlandesysteme verzeichnete 2019 einen Umsatz von 1.215 Mio. USD und wird 2025 voraussichtlich 1.667 Mio. USD erreichen, mit einer CAGR von 5,41% zwischen 2020 und 2025, trotz der negativen Auswirkungen der COVID-19-Pandemie.

Zulieferer

Die 10 größten Hersteller auf dem Markt für Instrumentenlandesysteme sind:

  • Flughafenbeleuchtungsspezialisten
  • Saab Sensis
  • Erweiterte Navigation und Positionierung
  • ADB Flugplatzlösungen
  • Universal Avionik
  • Honeywell
  • Astronics
  • Liberty Flughafen Systeme
  • Thales
  • Rockwell Collins

Andere Hersteller sind:

  • Indra (Normarc ILS)

Alternativen

  • Das Microwave Landing System (MLS) ermöglichte gekrümmte Anflüge. Es wurde in den 1970er Jahren eingeführt, um das ILS zu ersetzen, fiel aber wegen der Einführung satellitengestützter Systeme in Ungnade. In den 1980er Jahren gab es in den USA und Europa große Anstrengungen zur Einführung von MLS. Doch eine Kombination aus der Investitionszurückhaltung der Fluggesellschaften und dem Aufkommen des globalen Satellitennavigationssystems (GNSS) führte dazu, dass es in der Zivilluftfahrt nicht eingeführt wurde. Zu dieser Zeit waren ILS und MLS die einzigen standardisierten Systeme in der Zivilluftfahrt, die die Anforderungen für automatische Landungen der Kategorie III erfüllten. Das erste MLS der Kategorie III für die Zivilluftfahrt wurde im März 2009 am Flughafen Heathrow in Betrieb genommen und 2017 aus dem Verkehr gezogen.
  • Das Transponder-Landesystem (TLS) kann dort eingesetzt werden, wo ein herkömmliches ILS nicht funktioniert oder nicht kosteneffizient ist.
  • Localizer Performance with Vertical guidance (LPV) basiert auf dem Wide Area Augmentation System (WAAS), LPV hat ähnliche Mindestwerte wie ILS für entsprechend ausgerüstete Flugzeuge. Seit November 2008 hat die FAA mehr LPV-Anflüge als ILS-Verfahren der Kategorie I veröffentlicht.
  • Das Ground-Based Augmentation System (GBAS) (Local Area Augmentation System in den Vereinigten Staaten) ist ein sicherheitskritisches System, das den GNSS Standard Positioning Service (SPS) ergänzt und erweiterte Dienste bietet. Es unterstützt alle Phasen des Anflugs, der Landung, des Abflugs und des Bodenbetriebs innerhalb des VHF-Abdeckungsbereichs. Es wird erwartet, dass GBAS eine Schlüsselrolle bei der Modernisierung und bei der Fähigkeit zum Allwetterbetrieb auf CATI/II- und III-Flughäfen, bei der Navigation im Terminalbereich, bei der Führung von Fehlanflügen und beim Betrieb am Boden spielen wird. GBAS bietet die Möglichkeit, den gesamten Flughafen mit einer einzigen Frequenz (UKW-Übertragung) zu bedienen, während ILS für jedes Landebahnende eine eigene Frequenz benötigt. GBAS CAT-I wird als notwendiger Schritt auf dem Weg zu den anspruchsvolleren CAT-II/III-Präzisionsanflügen und -Landungen angesehen. Das technische Risiko bei der Einführung von GBAS hat die breite Akzeptanz der Technologie verzögert. Die FAA hat zusammen mit der Industrie GBAS-Prototyp-Stationen in Betrieb genommen, die die Auswirkungen von Satellitensignalverformungen, Ionosphären-Differentialfehlern, Ephemeridenfehlern und Mehrwegeffekten abmildern.

Zukunft

Das Aufkommen des Global Positioning System (GPS) bietet eine alternative Quelle für die Anflugführung von Flugzeugen. In den USA ist das Wide Area Augmentation System (WAAS) seit 2007 in vielen Regionen verfügbar, um Präzisionsanflüge nach Kategorie-I-Standards zu ermöglichen. Der äquivalente europäische geostationäre Navigationsüberlagerungsdienst (EGNOS) wurde im März 2011 für die Verwendung in Anwendungen zum Schutz des menschlichen Lebens zertifiziert. Die Zahl der ILS-Systeme der Kategorie I könnte sich daher verringern, allerdings gibt es in den Vereinigten Staaten keine Pläne, Systeme der Kategorien II oder III auslaufen zu lassen.

Das Local Area Augmentation System (LAAS) wird derzeit entwickelt, um die Mindestanforderungen der Kategorie III oder darunter zu erfüllen. Das FAA-Büro für bodengestützte Erweiterungssysteme (GBAS) arbeitet derzeit mit der Industrie zusammen, um die Zertifizierung der ersten GBAS-Bodenstationen in Memphis, TN, Sydney, Australien, Bremen, Deutschland, Spanien und Newark, NJ, vorzubereiten. Alle vier Länder haben GBAS-Systeme installiert und sind in technische und betriebliche Bewertungsaktivitäten eingebunden.

Das Team von Honeywell und der FAA erhielt im September 2009 das System Design Approval für die weltweit erste nicht-bundesstaatliche US-Zulassung für LAAS der Kategorie I am Newark Liberty International Airport und am 28. September 2012 das Operational Approval.

In Norwegen ist ein D-GPS-gestütztes Landesystem namens SCAT-I auf einigen Flughäfen mit kurzen Start- und Landebahnen in Betrieb.

Einflugzeichen

Outer Marker (OM oder LOM)

Das Voreinflugzeichen, der Outer Marker, steht 7200 m ± 300 m vor der Landeschwelle und ist in der Amplitude mit einem Ton von 400 Hz (300 ms an, 100 ms aus) moduliert. Im Cockpit ist beim Überflug dementsprechend ein tiefer 400-Hz-Ton („−−−“) zu hören und die blaue Anzeige „Voreinflugzeichen“ leuchtet auf. Der Outer Marker dient zur Kontrolle des Höhenmessers (barometrisch oder zusätzlich ein Radar-Altimeter).

Bei einem ILS-Anflug muss sich das Flugzeug am OM auf dem Gleitpfad befinden. Daher ist auf jeder Anflugkarte die am OM erforderliche Flughöhe über Grund (height; HGT) des Gleitpfads angegeben. Steht der OM ca. 4 NM vor der Landeschwelle und soll der Anflugwinkel 3 Grad betragen, muss die Maschine beim Überflug des OM noch eine HGT von 1320 ft (ca. 400 m) haben. Die Berechnung lautet: 4 NM × 318 ft/NM + 50 ft Schwellenüberflughöhe (RDH).

Blaue Outer-Marker-Leuchte

Outer-Marker-Sound:

Middle Marker (MM)

Das Haupteinflugzeichen, der Middle Marker, steht 1050 m ± 150 m vor der Landeschwelle und ist mit einem Ton von 1300 Hz (300 ms an, 100 ms aus, 100 ms an, 100 ms aus) höher moduliert als das Signal des Outer Markers. Im Cockpit ist beim Überflug dementsprechend ein 1300-Hz-Ton („−·−·−·“) zu hören und die gelbe Anzeige „Haupteinflugzeichen“ leuchtet auf.

Gelbe Middle-Marker-Leuchte

Middle-Marker-Sound:

Inner Marker (IM)

Das Platzeinflugzeichen, der Inner Marker, ist in Deutschland ungebräuchlich und wird weltweit in der zivilen Luftfahrt ebenfalls kaum verwendet. In der militärischen Luftfahrt finden Inner Marker jedoch noch Anwendung. Diesen stehen dann unmittelbar an der Landeschwelle, sind mit 3000 Hz amplitudenmoduliert und erzeugen dementsprechend einen hohen 3000-Hz-Ton (100 ms an, 100 ms aus). Im Cockpit leuchtet eine weiße Anzeige und ein „···“-Ton ist zu hören.

Weiße Inner-Marker-Leuchte

Inner-Marker-Sound:

Anflugbefeuerung

Die Anflugbefeuerung ist ein System von Lichtern, die dem Piloten kurz vor der Landung das Erkennen der Landebahn ermöglichen. Es gibt verschiedene Ausführungen, die sich im Aufbau (Nichtpräzisionsanflüge, CAT I oder CAT II/III) unterscheiden.

Optische Signalisierung des Gleitpfads (VASI/PAPI)

Als weitere Möglichkeit zur Kontrolle des richtigen Gleitweges, vor allem für Anflüge bei Dunkelheit, können zusätzlich optische Systeme vorhanden sein. Dies sind VASI (Visual Approach Slope Indicator) und PAPI (Precision Approach Path Indicator), die sich vor allem durch ihre einfache Handhabung auszeichnen, jedoch naturgemäß beide auf eine genügende Flugsicht angewiesen sind.

Bordkomponenten

AFN 2: „Anzeigegerät für Funknavigation“, Fabrikat Siemens Apparate und Maschinen (SAM), Kreuzzeigerinstrument einer Lorenz Funk-Landeanlage, 1943

An Bord befinden sich zumindest Empfänger für das Landekurssignal und das Gleitwegsignal. Zur gemeinsamen Anzeige von Landekurs und Gleitweg dient ein Kreuzzeigerinstrument oder kurz Kreuzzeiger. Es besitzt neben zwei sich bei idealem Landekurs im rechten Winkel befindlichen Zeigern Marker, die Auskunft geben, ob die Anzeige auf korrekt empfangenen Signalen oder einem Anzeigefehler beruht. Die Zeigerabweichungen von der Mitte zeigen die Richtung der erforderlichen Anflugkorrektur.

ILS in Deutschland

Militärflugplätze

Die Bundeswehr betreibt auf elf ihrer 28 Flugplätze ein ILS. Alle Systeme entsprechen CAT I.

  • Bückeburg – I
  • Geilenkirchen – I
  • Hohn – I
  • Holzdorf – I
  • Ingolstadt/Manching – I
  • Laage – I, I
  • Neubrandenburg – I
  • Niederstetten – I
  • Nordholz – I
  • Nörvenich – I
  • Wunstorf – I

Ein in Celle installiertes ILS CAT I wurde 1992 abgebaut.

Instrumentenanflüge von Luftfahrzeugen der Bundeswehr erfolgen jedoch meist über ungerichtete Funkfeuer (Hubschrauber) bzw. TACAN- oder ARA-Anflüge (Airborne Radar Approach) (jeweils Kampfflugzeuge) oder mit Hilfe des jeweils flugplatzeigenen Präzisionsanflugradars. Lediglich Transportflugzeuge bzw. zivile Mitbenutzer der Flugplätze nutzen überwiegend das ILS.

Sonstige Flugplätze mit ILS

  • Flugplatz Hamburg-Finkenwerder (Sonderlandeplatz)
  • Flugplatz Lahr (Sonderflughafen)
  • Flugplatz Oberpfaffenhofen (Sonderflughafen)
  • Ramstein Air Base
  • Spangdahlem Air Base

Sonstiges

Die Deutsche Flugsicherung (DFS) prüft (Stand Mitte 2014) neue Anflugverfahren, z. B. das „continuous descent approach“ (kontinuierlicher Gleitpfad). Flugzeuge im Anflug auf einen Flugplatz (Sinkflug) würden damit Kraftstoff sparen und deutlich weniger Fluglärm emittieren als wenn sie ihren Sinkflug in Stufen durchführen (auf horizontalen Stücken müssen sie stets mit höherer Leistung fliegen).