ILS
From Indoflyer.net Wiki
Jump to: navigation, search
Localizer landasan 27R di Hanover/Langenhagen International Airport, Hanover, Jerman.
Instrument Landing System (ILS) atau Sistem Pendaratan Instrumen adalah alat bantu pendaratan (instrument approach system) pesawat. Alat ini memberikan panduan kepada pesawat yang akan mendarat di landasan, dengan menggunakan kombinasi sinyal radio, dan di banyak tempat, lampu-lampu berintensitas tinggi (high-intensity lighting arrays) agar pesawat dapat mendarat dengan aman dalam keadaan Instrument meteorological conditions (IMC), seperti langint-langit rendah (low ceilings), atau jarak pandang yang kurang karena kabut, hujan, atau salju.
Peta Prosedur Pendaratan Instrumen (Instrument Approach Procedure charts) diterbitkan untuk setiap ILS, memberikan pilot informasi yang diperlukan untuk terbang ILS dalam penerbangan Instrument flight rules (IFR), termasuk frekuensi radio yang digunakan oleh komponen ILS (atau navaids) dan jarak pandang minimum untuk setiap pendaratan.
•
Dasar ILS
ILS terdiri daru dua sub-sistem yang independen, satu untuk memberikan panduan horisontal (Localizer), dan yang satu lagi memberikan panduan vertikal (Glideslope atau Glide Path) untuk pesawat yang akan mendarat. Antena ILS di pesawat menerima data-data tersebut dan mengolahnya dengan menggunakan perbandingan kedalaman modulasi (modulation depth).
Pola sinyal localizer dan glideslope. Sebagian sinyal glideslope dibentuk dari pantulan glideslope aerial dengan daratan.
Kumpulan antena (Antenna Array) Localizer (LOC, atau LLZ di Europa) biasanya terletak setelah ujung landasan, terdiri dari beberapa pasang antena terarah (directional antennas). Dua sinyal dikirimkan dalam satu dari 40 saluran (channel) ILS di antara frekuensi carrier frequency 108,10 MHz dan 111,95 MHz (tetapi hanya kHz ganjil, jadi 108,10 108,15 108,30 dan seterusnya adalah frekuensi LOC, tetapi 108.20 108.25 108.40 dan seterusnya bukan). Satu di-modulasi pada 90 Hz, yang lain pada 150 Hz dan keduanya dikirimkan dari dua antena terpisah tetapi terletak di tempat yang sama. Setiap antena mengirimkan pancaran sinyal radio yang sempit, satu sedikit ke kiri garis tengah landasan, yang satu agak ke kanan.
Penerima localizer pada pesawat menghitung perbedaan kedalaman modulasi Difference in the Depth of Modulation (DDM) dari sinyal 90 Hz dan 150 Hz. Untuk localizer, kedalaman modulasi untuk setiap frekuensi modulasi adalah 20 persen. Perbedaan antara kedua sinyal berbeda-beda, tergantung kepada posisi pesawat yang akan mendarat terhadap garis tengah landasan.
Jika terlalu banyak modulasi 90 Hz atau 150 Hz, pesawat tidak tepat di garis tengah. Di dalam kokpit, jarum Horizontal Situation Indicator (atau HSI) atau CDI (Course deviation indicator), akan menunjukkan bahwa pesawat perlu terbang ke kiri atau ke kanan supaya pesawat terbang di garis tengah landasan. Jika DDM menunjukkan angka nol, pesawat ada di garis tengah localizer, yang pada dasarnya juga sama dengan garis tengah landasan.
Antena Glideslope atau Glidepath (GP) terletak di salah satu sisi landasan, di daerah di mana pesawat mendarat (runway touchdown zone). Sinyal GP dikirimkan dalam di antara frekuensi 329,15 dan 335 MHz dan menggunakan teknik yang sama dengan localizer. Garis tengah sinyal glideslope dibuat untuk menentukan glideslope kurang lebih 3° di atas tanah.
Frekuensi Localizer dan glideslope dibuat berpasangan sehingga hanya satu seleksi diperlukan untuk menerima sinyal.
Sinyal-sinyal ini ditampilkan di panel instrumen. Instrumen ini biasanya dikenal dengan nama omni-bearing indicator atau nav indicator. Pilot menerbangkan pesawat sehingga petunjuk di instrumen tetap di tengah. Ini menunjukkan bahwa pesawat mengikuti garis tengah ILS (panduan horizontal). Panduan vertikal ditujukkan oleh glideslope indicator, menolong pilot mencapai landasan pada posisi touchdown yang tepat. Beberapa model pesawat mempunyai kemampuan mengolah sinyal-sinyal tersebut di autopilot, memungkinkan pendaratan dilakukan secara otomatis oleh autopilot.
Localizer
Localizer array dan lampu pendaratan (approach lighting) di Whiteman Air Force Base, Johnson County, Missouri.
Selain sinyal-sinyal bantu yang diutarakan di atas, localizer juga mengirimkan sinyal pengenal dalam bentuk sinyal morse pada frekuensi 1020 Hz. Sebagai contoh, ILS untuk landasan 04R di John F. Kennedy International Airport mengirimkan sinyal IJFK, sementara untuk landasan 04L mengirimkan sinyal IHIQ. Ini memungkinan pilot mengetahui bahwa fasilitas ILS berfungsi dengan normal dan mereka memakai ILS dari landasan yang benar. Glideslope tidak mengirimkan sinyal pengenal.
Antena localizer modern menggunakan antena directional. Akan tetapi, pengunaan antena yang lebih tua, dan antena yang tidak terlalu terarah, memungkinkan dipakainya landasan untuk pendaratan non-precision yang lebih dikenal dengan nama localizer back course. Teknik ini memungkinkan pesawat untuk mendarat dengan menggunakan sinyal yang dikirimkan dari belakang antena localizer. Sinyal ini reverse sensing, sehingga pilot harus terbang berlawanan dengan arah jarum indikator di instrumen. Antena yang sangat terarah (highly directional) tidak memberikan sinyal yang cukup untuk backcourse. Di Amerika Serikat, backcourse biasanya diasosiasikan dengan sistem Category I pada bandara-bandara kecil yang tidak punya ILS pada kedua ujung landasan.
Marker beacons
Pemancar NDB yang jadi satu dengan Middle Marker ILS Landasan 36L Beijing Capital International Airport
Main article: Marker beacon
Pada umumnya, marker beacon beroperasi pada frekuensi 75 MHz. Ketika transmisi dari marker beacon diterima, sinyal ini akan mengaktifkan indikator pada instrumen pilot dan suara (tone) dari beacon juga terdengar oleh pilot. Jarak dari landasan di mana indikasi ini diterima dicantumkan di petunjuk atau dokumentasi untuk pendeketan tersebut, bersama-sama dengan ketinggian pesawat yang yang seharusnya. Cara ini juga dipakai untuk menguji fungsi glideslope. Modern ILS mempunyai DME yang dipasang bersama-sama dengan ILS, untuk mendukung atau mengganti marker beacons. DME terus menerus menunjukkan jarak pesawat terhadap landasan.
Outer marker
Outer marker harus diletakkan pada posisi 7,2 km (3,9 NM) dari threshold. Jika tidak memungkinkan, outer marker bisa diletakkan antara 6,5 dan 11,1 km (3,5 dan 6 NM) dari threshold. Modulasi berupa kode minus (dash) Morse yang diulang-ulang pada 400 Hz. Indikator di kokpit berupa lampu biru yang menyala bersamaan dengan kode audio yang diterima. Kegunaan beacon adalah menunjukkan ketinggian, jarak dan menguji peralatan di pesawat dalam fase di tengah (intermediate) dan akhir (final) proses pendaratan. Di Amerika Serikat, NDB sering dikombinasikan dengan outer marker beacon dalam pendaratan ILS (dikenal juga dengan Locator Outer Marker, atau LOM); di Kanada, NDB dengan daya rendah digunakan untuk menggantikan marker beacons.
Middle marker
Middle marker digunakan untuk menunjukkan, di situasi dengan jarak pandang terbatas, titik missed approach, dan titik di mana pengamatan visual (visual contact) dengan landasan memungkinkan. Secara ideal, middle marker berjarak kurang lebih 3.500 kaki dari threshold. Middle marker dimodulasi pada 1300 Hz dalam bentuk kode Morse titik (dot) dan minus (dash) yang bergantian. Indikator di kokpit berupa lampu kuning yang menyala bersamaan dengan kode yang diterima.
Inner marker
Inner marker, kalau dipasang, harus diletakkan di lokasi yang menunjukkan, di situasi dengan jarak pandang terbatas, threshold landasan sudah dekat. Ini biasanya posisi pesawat paad ILS Category II minima. Secara ideal, kurang lebih berjarak 100 kaki dari threshold. Modulasi inner marker' berupa kode Morse titik (dot) pada 3.000 Hz. Indikator di kokpit beruka lampu putih yang menyala bersamaan dengan kode yang diterima.
DME
Distance Measuring Equipment (DME) memberikan pilot jarak ke landasan dalam nautical mile. DME mendukung atau menggantikan marker di banyak tempat. DME memberikan petunjuk glideslope ILS yang lebih akurat dan terus menerus kepada pilot, dan tidak perlu dipasang di luar bandara. Ketika digunakan bersama-sama dengan ILS, DME sering diletakkan di antara kedua ujung landasan dengan delay yang diubah sehingga satu unit bisa memberikan informasi jarak ke masing-masing ujung landasan. Dalam pendaratan di mana DME digunakan sebagai pengganti marker beacons, pesawat harus punya paling sedikit satu unit DME yang berfungsi sebelum memulai pendekatan, dan deklarasi "DME Required" akan dicantumkan pada Prosedur Pendaratan Instrumen (Instrument Approach Procedure).
Pengawasan
Setiap kerusakan pada ILS harus dideteksi dengan cepat oleh pilot. Untuk mencapai hal ini, monitor secara terus menerus mengamati sifat-sifat penting transmisi. Jika ada perbedaan di luar limit (yang ketat), ILS secara otomatis akan mati atau identifikasi ILS dimatikan. UNIQ5c6069bb4bf90c09-ref-00000001-QINU Instrumen pesawat akan menunjukkan kerusakan ILS.
Approach lighting
Sistem lampu pendaratan (approach lighting system)
Di beberapa tempat, ILS juga mencakup sistem lampu berintensitas sedang atau tinggi. Pada umumnya sistem ini terdapat di bandara-bandara yang besar. Approach Lighting System (ALS) membantu pilot dalamm transisi dari penerbangan instrumen ke visual, dan megatur pesawat segaris dengan garis tengah landasan secara visual. Di banyak bandara tanpa menara pengawas, intensitas lampu dapat diatur oleh pilot.
Penggunaan Instrument Landing System
Di bandara-bandara besar, air traffic control mengarahkan pesawat ke localizer dengan arah yang sudah ditentukan, dengan menjaga jarak antar pesawat, dan menghindari keterlambatan. Beberapa pesawat dapat berada di ILS pada saat yang sama, dengan jarak beberapa mil. Pesawat yang telah menangkap sinyal localizer dan glideslope dikatakan telah established pendekatan. Umumnya, pada jarak 6 mil dari landasan, atau setelah mencapai Final Approach Fix.
Hasil dari penerima ILS ditunjukkan pada layar instrumen (Head Down Display dan Head-Up Display jika terpasang) dan juga bisa dialirkan ke Flight Control Computer. Prosedur pendaratan pesawat dapat dioperasikan oleh Flight Control Computer dengan pilot mengawasi, atau secara manual di mana pilot menerbangkan pesawat dengan HUD dan secara manual mengontrol pesawat untuk meminimalkan deviasi dari jalur terbang ke garis tengah landasan.
Rumus Kecepatan Turun (Rate of Descent)
Rumus untuk menghitung kecepatan turun pada glideslope.
Rate of Descent = sudut Glideslope × Groundspeed / 60 × 100
Di mana:
• Rate of Descent dalam kaki per menit (fpm)
• Sudut Glideslope angle dalam sudut dari posisi horisontal (biasanya 3 derajat)
• Groundspeed dalam knot
Jika glideslope 3 derajat, rumus di atas dapat disederhanakan sebagai:
Rate of Descent = 5 × Groundspeed
Decision Altitude/Height
Setelah establish pendekatan, sistem Autoland atau pilot akan mengikuti ILS dan turun mengikuti glideslope sampai Decision Altitude dicapai (untuk Category I ILS adalah 200 kaki di atas landasan). Pada titik ini pilot harus bisa melihat landasan atau approach lights untuk melanjutkan pendaratan.
Jika landasan atau lampu pendarat tidak bisa dilihat, pendaratan harus dibatalkan dan prosedur missed approach dilakukan. Pesawat akan naik ke ketinggian dan ke arah yang sudah ditentukan. Dari sini pilot akan mencoba mendarat lagi atau terbang ke bandara yang lain.
Membatalkan pendaratan (ataupun perintah dari ATC untuk melakukan hal ini) disebut executing a missed approach.
Kategori ILS
Ada tiga kategori ILS:
• Category I - Pendekatan dan pendaratan instrumen ber-presisi dengan decision height tidak lebih rendah dari 200 kaki di atas touchdown zone dan dengan jarak pandang tidak kurang dari 2.625 kaki atau jarak pandang ke landasan tidak kurang dari 2.400 kaki (dengan touchdown zone dan center lightning, RVR 1.800 kaki). Pesawat yang dilengkapi dengan Enhanced Flight Vision System bisa, dalam keadaan tertentu, melanjutkan pendekatan ke CAT II. [14 CFR Part 91.175 amendment 281]
• Category II - Pendekatan dan pendaratan instrumen ber-presisi dengan decision height kurang dari 200 kaki di atas touchdown zone tetapi tidak kurang dari 100 kaki, dan jarak pandang ke landasan tidak kurang dari 1.200 kaki.
• Category III, dibagi:
o Category III A - Pendekatan dan pendaratan instrumen ber-presisi dengan:
a) decision height kurang dari 100 kaki di atas touchdown zone, atau tidak ada decision height; dan
b) jarak pandang ke landasan tidak kurang dari 700 kaki.
o Category III B - Pendekatan dan pendaratan instrumen ber-presisi dengan:
a) decision height kurang dari 50 kaki di atas touchdown zone, atau tidak ada batasan decision height; dan
b) jarak pandang ke landasan kurang dari 700 kaki tetapi tidak kurang dari 150 kaki.
o Category III C - Pendekatan dan pendaratan instrumen ber-presisi dengan tanpa batasan di decision height dan jarak pandang ke landasan. Sistem Category III C dapat menggunakan autopilot pesawat untuk mendaratkan pesawat dan juga memberikan petunjuk sepanjang landasan.
Dalam tiap kategori diperlukan pesawat yang dilengkapi dengan peralatan yang sesuai dan pilot yang mempunyai kualitas yang sesuai. Sebagai contoh, Cat IIIc memerlukan sistem fail-operational dan dengan pilot yang mempunyai sertifikat Cat IIIc, Cat I tidak perlu. Cat I hanya memerlukan altimeter untuk decision height, tetapi Cat II and Cat III memerlukan radar altimeter untuk menentukan decision height.UNIQ5c6069bb4bf90c09-ref-00000002-QINU
ILS harus otomatis mati jika mendeteksi kesalahan. Instrumen ILS untuk kategori yang lebih besar harus mati dengan cepat. Sebagai contoh Cat I localizer harus mati dalam waktu 10 detik sejak mendeteksi kesalahan, Cat III localizer harus mati dalam waktu 2 detik. UNIQ5c6069bb4bf90c09-ref-00000003-QINU
Keterbatasan dan Alternatif
Glideslope untuk landasan 09R Hanover/Langenhagen International Airport di Hanover, Jerman.
Localizer sensitif terhadap halangan di daerah pancaran sinyal, seperti gedung besar atau hangar. Glideslope juga dibatasi oleh daratan di depan antena glideslope. Jika daratan berupa daratan miring atau begelombang, pantulan sinyal akan membuat glidepath yang tidak rata. Tambahan lagi, karena sinyal ILS diarahkan ke satu arah, ILS hanya mendukung pendekatan yang dilakukan secara garis lurus. Pemasangan ILS bisa juga mahal karena rumitnya sistem antena dan lokasi. Lokasi antena juga bisa membuat pesawat tidak bisa menggunakan taxiway tertentu.
Di tahun 1970-an, Amerika Serikat dan Eropa mencoba untuk membuat Microwave Landing System, yang mendukung pendekatan melingkar. Akan tetapi, kombinasi dari pengembangan yang lambat, dan keengganan maskapai penerbangan untuk memakai MLS, dan munculnya GPS membuat MLS tidak populer. Transponder Landing System (TLS) adalah alternatif ILS yang dapat digunakan di mana ILS tidak bisa dgiunakan atau mahal untuk dipasang.
Sejarah
Pengujian sistem ILS dimulai di tahun 1929, dan Civil Aeronautics Administration (CAA) mengijinkan penggunaan ILS di enam lokasi pada tahun 1941. Pendaratan pertama penerbangan berjadwal Amerika Serikat menggunakan ILS terjadi pada tanggal 26 Januari 1938, Boeing 247-D Pennsylvania-Central Airlines dari Washington, D.C., ke Pittsburgh mendarat di badai salju dengan menggunakan ILS.
