[스크랩] [엔하위키] 계기착륙장치(Instrument Landing System, ILS)

[네잎클러버]

2 계기착륙장치 ¶

Instrument Landing System
계기착륙장치

비행기가 안전하게 착륙을 하게 도와주는 가장 중요한 장치중 하나. 대개 공항 활주로 끝에 설치되며 특수한 전파를 발산해 비행기가 자동으로 고도 및 위치를 잡을 수 있도록 도와준다. 한마디로 말해 조건만 맞아 떨어지면 파일럿은 할게 없다(...).

ILS의 개요도

다만 전투기를 비롯한 대다수의 군용 항공기는 ILS를 사용하지만 자동착륙기능은 없다. 조종사는 ILS를 사용하여 글라이드슬롭/로컬라이저 전파를 사용하여 자신의 항공기가 제대로 활주로에 접근중인지까지는 알 수 있으나, 이 글라이드슬롭/로컬라이저의 중앙에 항공기가 들어오도록 정렬하는 과정은 순전히 조종사가 알아서 해야 한다. 의외랄 것도 없지만 항공모함이나 공중급유기도 ILS를 사용한다. 공중급유기에서는 착륙이 목적이 아니라 급유를 위해 급유받을 항공기가 제 위치에 오도록 하는 용도지만. 다만 최근에는 일부 전투기들도 자동착륙기능이 추가되고 잇는데, 특히 함재기들에 이 기능이 추가되고 있다. F/A-18E/F 수퍼호넷은 ILS는 물론 GPS까지 사용하여 완전자동착륙까지 가능하다.

만일 주변 환경상 ILS를 설치하기에 조건이 여의치 않다면 꿩 대신 닭이라고 정밀접근레이더(Precision Approach Radar, PAR)라는 것을 쓰기도 한다. 국내 사례를 들자면 원주공항 같은 경우.

CAT II 등급 착륙 영상. 시계는 개판이지만 접근등을 통해 RVR을 원거리에서 명확하게 식별할 수 있음을 확인할 수 있다.

CAT IIIb 등급 착륙 영상.[1] 아예 보이는 게 없다.

계기 착륙 시스템에서 에이비오닉스도 할 게 별로없다. E-GPWS에서 온 지형데이터나 윈드쉐어 데이터랑 글라이드슬로프 수신값, 로컬라이저 수신값만으로 제대로 착륙된다. 다만, 조종사 유고 시를 제외하면 ILS를 참고로 수동으로 착륙한다. [2]

2.1 글라이드슬롭 ¶

글라이드슬롭은 고도를 담당한다. 적정고도를 기준으로 위아래로 전파를 보낸다. 비행기는 그 전파의 중간값을 찾아 슬롭을 탄다. 대개 각도는 3도이며 지정된 활공각을 넘어가는 경우 GPWS에서 Glideslope이라는 경고음을 낸다.

글라이드스코프에서 아랫방향으로 90hz의 초장파를, 윗쪽으로 150Hz의 초장파를 좁은 각도에서 발사하는데, 이 때 글라이드슬로프에 해당하는 위치에서 공간전파의 보간간섭이 일어나 계기 검출값이 최대치가 된다. 초장파를 사용하는 것도 활주 경로 내에 다른 보간간섭이 일어나는 지점을 제거하기 위해서이다.

대한항공 801편 추락 사고가 글라이드슬롭과 관련되있다. 자세한 사항은 항목 참조.

2.2 로컬라이저 ¶

로컬라이저는 위치를 담당한다. 진입로 양옆으로 전파를 두개 발사해 중간값을 잡아 활주로에 정렬할 수 있도록 도와준다. 역시나 전파의 보간간섭을 이용한다.

글라이드 슬로프와 로컬라이저를 합치면 마치 십자가 형태의 레이저(실제로 있음)를 사용해 유도하는 것 같아 보인다. 로컬라이저의 X평면상의 활공경로와 글라이드슬로프의 Y평면상의 활공경로를 합치면 1개의 백터경로가 나온다.

2.3 마커 ¶

아웃/미들/인 마커로 구분되며, 지면의 수직 방향으로 전파를 발사한다. 해당 마커 상공을 통과하는 항공기가 이 전파를 수신하면 신호음과 함께 계기판에 표시된다. 이것으로 파일럿은 항공기가 제대로 착륙 코스를 비행하고 있는 지 확인할 수 있다.

색깔별로도 구분된다. 아웃(퍼런색)/미들(주황색)/인(흰색)

2.4 접근등 ¶

믿기지는 않겠지만, 이것도 ILS의 일부이다.
접근등은 활주로 끝에 위치하여 파일럿이 활주로를 식별할 수 있게 해준다.

3 종류 ¶

ILS는 크게 세 카테고리로 나뉜다. 각 레벨에 따라 착륙을 할 수 있는 최저시계거리가 바뀐다. 뒤로 갈수록 정밀도가 높아져 CAT-III 등급정도 되면 (거짓말 조금 보태서)조종실 창문을 전부 가리고(장님 상태로) 착륙이 가능할 정도[3]라 한다. 흠좀무.

한편 CAT란 카테고리(Category)의 약자이다.

3.1 CAT I ¶

이 등급의 착륙 시설을 갖춘 공항은 고도 200feet이상에서 착륙결정이 가능해야 하며, 시정 800m또는 RVR[4] 550m(1800feet) 이상일때 착륙이 가능해야 한다.

3.2 CAT II ¶

이 등급의 착륙 시설을 갖춘 공항은 고도 100feet~200feet에서 착륙 결정이 가능해야 하며, 시정 300m[5]/350m[6]이상일때 착륙이 가능해야 한다.

3.3 CAT III ¶

이 등급은 3개로 나뉘며, 착륙 결정 가능 고도는 의무 사항이 아니다.

3.3.1 CAT IIIa ¶

이 등급의 착륙 시설을 갖춘 공항은 고도 100feet 이하에서 착륙 결정이 가능해야 하며, 시정이 RVR 200m 이상일때 착륙이 가능해야 한다.

3.3.2 CAT IIIb ¶

이 등급의 착륙 시설을 갖춘 공항은 고도 50feet 이상에서 착륙 결정이 가능해야 하며, RVR 75m[7]~200m일때 착륙이 가능해야 한다. 착륙 이후 택싱을 할 때 오토파일럿이 필요하다. 인천국제공항을 비롯한 웬만한 이름있는 국제공항은 이 등급을 받았다.

3.3.3 CAT IIIc ¶

이 등급의 착륙 시설을 갖춘 공항은 시정이 0m일때 착륙이 가능해야 한다. 착륙 이후 택싱할 때 공항 측의 별도 안내가 필요하다. 아직 전세계 어디도 이 등급을 받은 공항은 없다. 이건 외계인 고문해도 받을 수 없다.

----

[1] 영상에서 숫자를 불러주는 기계음의 정체는 GPWS. 항목 참고.
[2] 사실 자동 착륙으로도 제대로 착륙이 가능하나, 인간의 생명을 기계에게 맡길 수 없다라는 생각 때문에 수동으로 착륙한다고 한다. 물론, 돌발상황 발생 시 기계보다 사람이 믿을만 한 것은 말할 것도 없고... 물론 2명의 조종사가 다 유고 시에 누가 조종실에 들어가서 누가 자동조종장치를 세팅하는지는 일단 논외로 치자
[3] 사실 최종보스CAT-IIIc 충족 요건이 그렇기도 하다. 시정 0m일때 착륙이 가능해야 한다.
[4] Runway visual range, 파일럿이 활주로의 센터 라인을 식별 가능한 거리
[5] 항공기 분류 기준 A, B, C
[6] 항공기 분류 기준 D 분류 기준은 여길 참고
[7] FAA는 46m