Instrument Landing System (ILS)

Oke sesuai janji aku kemaren,, hari ini aku mau bahas tentang ILS..
Hehehe.. ini materi laporan ojt aku kemaren,, aku share di sini aja semoga bermanfaat.. (^-^)

INSTRUMENT LANDING SYSTEM

1. Teori Dasar Instrument Landing System.

          ILS digunakan untuk memandu pesawat agar dapat mendarat dengan aman pada saat cuaca buruk, jarak pandang minimum, night flying maupun instrument approach pada saat kondisi cuaca Instrument Meteorological Condition (IMC) dengan Instrument Flight Rules  (IFR) .

III. 1. 1.Equipment Ground Transmitter

            Secara garis besar ILS transmitter (Tx) terdiri dari:

1.      Horizontal Directional Reference yang disebut Runway Localizer

2.      Vertical Directional Reference yang disebut Glide Slope

3.      Marker Beacon Transmitter

1.      LOCALIZER TRANSMITTER

         Localizer signal dihasilkan oleh runway localizer transmitter yang dipasang pada jarak  +  1000 ft dari ujung landasan dan beroperasi pada VHF Band 108.00 – 112.00 MHz, dimana Tx pada Odd tenths step (ganjil) dan Receiver (Rx) pada event tenths step (genap). Loc Tx terdiri dari dua buah radio frekuensi (RF) Transmiter dan delapan buah Loop Antena.

          Kedua RF Tx itu akan memancarkan dua radio signal yang berbeda secara horizontal radiation pattern yaitu signal Loc path sebelah kanan akan di modulasi dengan 150 Hz yang disebut blue sector sedangkan signal Loc path sebelah kiri akan di modulasi dengan 90 Hz yang disebut yellow sector, dimana keduanya akan menghasilkan radio course yang sejajar dengan runway center line, jadi pada saat pesawat berada pada ON Course Signal maka Loc Rx pada pesawat akan menerima sinyal sekaligus yang terdiri dari dua macam modulasi yaitu 150 Hz dan 90 Hz Modulations.Output receiver nya berupa vertical needle pada instrument.

Contoh:

Jika pesawat pada saat approach terbang terlalu kekanan dari Loc Center Line, maka 150 Hz Signal akan lebih dominan dan Vertical neddle akan bergerak kekiri dan pilot harus mengarahkan pesawat kekiri hingga vertical neddle berada pada center line Loc beam. Begitu juga sebaliknya.

2.      GLIDE SLOPE TRANSMITTER

            Glide slope signal dihasilkan oleh glide slope transmitter yang dipasang disamping runway +  400 ft dan mengarahkan pesawat ke touchdown point pada Threashold Target Speed (TTS) yang biasanya 15% dari panjang landasan di ukur dari approach end of runway. Glide Slope Tx beroperasi pada UHF Band 328.6 – 335.4 MHz yang terdiri dari dua buah RF yang berbeda secara vertical radiation patern yaitu signal glide slope yang berada diatas glide path akan di modulasi dengan 90 Hz dan signal dibawah glide path akan dimodulasi dengan 150 Hz.Output receiver nya berupa horizontal needle pada instrument.

Contoh:

Jika pada saat approach pesawat terbang terlalu rendah / dibawah glide path maka 150 kHz sinyal akan lebih dominan dan horizontal neddle akan bergerak keatas dari center line yang berarti pesawat kurang baik dan pilot harus mengurangi rate of descend sehingga neddle center line atau berada tepat ditengah-tengah garis.

3.      MARKER BEACON

Suara dan lampu digunakan bersamaan dengan ILS yang berguna untuk memberikan peringatan kepada pilot jarak pesawat terhadap landasan yang berupa.

            TECHNICAL DATA MARKER BEACON

                                                                  Outer                     Midle                 Inner

Distance to R/W Threshold                  10 Km                    1 Km                 75 Mtr

Modulation                                             400 Hz                  1300 Hz            3000 Hz

Morse Code                                     -- 2dashes/sec               .-.-         .......6 dashes/sec

            Light Code                                         Blue/Purple                 Amber               White

Carrier Frekwensi            : 75 MHz

Transmitter Power           : 100 Watt

Beam                               : Fan Shapped Vertical

AIRWAYS MARKER   : Transmitt 300 Hz continously is located at airways crossing

         III. 1.2   AIRBORNE /RECEIVER EQUIPMENT

 Secara garis besar airborne eqipment terdiri dari:

1.    VHF Localizer Antena and Receiver

2.    UHF  Glide Path Antena and Receiver

3.    75 MHz Cabling Beacon Antena and Receiver

4.    Aerial Cabling Power Supplies

5.    Marker Beacon Light Panel

6.    ILS Display (indicator)

1.      LOCALIZER

              Digunakan agar pilot dapat menjaga Track yang merupakan runway centerline. (lihat gambar) Lock Tx signal diterima oleh VHF antena dan diteruskan ke receiver, output dari receiver dirubah dalam AM detector. Detector memisahkan dua sinyal yaitu 90 Hz dan 150 Hz dari crier wave, kedua sinyal ini dipisahkan dengan menggunakan dua filter  (90 Hz dan 150 Hz) kemudian diarahkan oleh diode dan Rectified voltage  mengukur secara silang R1 dan R2 banyaknya tegangan pada filter output. Perbedaan tegangan antara titik A dan B akan menyebabkan Vertical needle bergerak kekiri atau kekanan sesuai dengan besarnya perbedaan tegangan tersebut.

Contoh :

Jika pesawat approach tepat pada lock center line , maka 90 Hz dan 150 HZ sinyal akan diterima sama kuatnya sehingga tegangan pada R1 dan R2 sama (tidak ada perbedaan tegangan pada titik A dan titik B) CDI Center. Bila pesawat terbang terlalu kiri dari loc center line, maka signal 90 Hz akan lebih kuat sehingga tegangan output pada R1 lebih tinggi dan A lebih posistif dari B, arus mengalir dari A ke B maka CDI Deflek kekanan dari center line. Begitu juga sebalik nya.

2.      GLIDE SLOPE          

            Digunakan agar pilot terbang tidak terlalu tinggi atau terlalu rendah pada saat approach to landing ( sebagai vertical guidance). Pada prinsip nya cara kerja Glide Slope sama dengan Localizer hanya saja menggunakan frekewensi UHF dan yang bergerak adalah horizontal neddle nya. Jika Loc Rx di tune pada suatu frekwensi glide slope Rx secara ototmatis akan tuned pada chanel pasangannya dari Loc frekwensi. 

1.      MARKER BEACON

     Marker beacon Rx adalah diset pada frekwensi yang tetap yaitu 75 MHz pada semua marker beacon Tx dan tidak mempunyai external frekwensi. (lihat gambar) AM detector output pada receiver dihubungkan pada tiga filter yaitu 400 Hz, 1300 Hz dan 3000 Hz . jika pesawat melewati outer marker maka blue light akan berkedip 2x / sec (- -), Jika midle marker terlewati maka amber light akan berkedip 2x/sec (._._) dan jika inner Marker terlewati white light akan berkedip 6x /sec (. . . . . . ) kemudian jika air ways marker terlewati maka white light akan menyala, intensitas lampu tergantung dari altitude nya sedang lama nya menyala/ berkedip tergantung dari kecepatan pesawat  itu dan ketinggian nya terhadap beacon Tx .

      Sensitive high/Low swicth digunakan untuk memilih sensitivitas dari penerimaan beacon light, jika diset pada hight maka lampu akan menyala walaupun penerima signal di antena lemah, biasanya digunakan untuk mendeteksi airways marker selama terbang jelajah ( cruise) sampai altitude + 50.000 Ft dengan single morse code , Posisi low biasa nya digunakan selama ILS approach. Audio output dari receiver juga dihubungkan dengan AUDIO SELECTOR PANEL.

2.      DEVIATION DETECTOR AND FLAG CIRCUIT

        

Flagh/bendera yang berada di indicator digunakan untuk memberitahukan kepada pilot bahwa tidak ada signal masuk atau terjadi kerusakan pada sistim pada baik Rx ataupun tidak ada power pada sistim dengan tanda bendera atau OFF. (lihat gambar) jika 90 Hz dan 150 Hz diterima dengan baik maka  flag tidak akan tampil karena tegangan yang keluar filter output akan melalui 1a dan 1b akan menuju  flag coil dan menahan flag di dalam sedangkan penerimaan sedang lemah atau terjadi malfungtion maka pada flag coil tidak ada/lemah kemagnetannya sehingga flag tertarik keluar oleh spring.

3.      CATATAN

A.    ILS CATAGORY (Facility Performance Catagories)

-          CAT 1 : Akurasi 200 ft diatas ILS Reference Point

-          CAT 2 : Akurasi 50 ft diatas ILS Reference Point

-          CAT 3 : Akurasi sampai dilandasan

Pada CAT Inner marker dijadikan sebagai Decision Point untuk Missed Approach.

B.     Cara menghitung Rate Of Descend terhadap speed dan Glide path.

Speed = ground speed.

3⁰   Glide Path = Normaly

60 kts = 1nm / min x 300 = 300 ft / min

120 kts = 2nm / min x 300 = 600 ft / min

150 kts = 2.5 nm / min x 300 = 750 ft /min

3 ¹/₂⁰  Glide Path

60 kts = 1nm / min x 350 = 350 ft / min

120 kts = 2 nm / min x 350 = 700 ft / min

150 kts = 2.5 nm / min x 350 = 875 ft / min

III. 1. 3. Cara Mendarat Dengan ILS

                        Terdapat dua hal yang harus diperhatikan penerbang pada saat mendaratkan pesawat nya yaitu aligment atau kelurusan pesawat dengan garis tengah landasan. Slope yang terdiri dari glide path (garis lucur) dan glide slope (sudut luncur). Kelurusan pesawat dengan garis tengah landasan bias diperoleh dengan membuat garis imajiner yang merupakan perpanjangan garis tengah landasan. Glide path merupakan sebuah garis yang ditarik dari ujung landasan yang membentuk sudut (glide slope) antara 2-4⁰ terhadap garis center line.

                              ILS merupakan alat bantu pendaratan yang fungsi nya sebagai alat bantu presisi yang digunakan untuk memandu pesawat agar dapat mendarat dengan aman dalam kondisi cuaca yang paling minim, yang tidak mungkin  dilakukan secara visual. ILS hanya akan bermanfaat jika pesawat terbang dilengkapi dengan system penerima gelombang ILS yang dipancarkan dari Bandar udara tujuan dan sebaliknya .

                              Salah satu indicator instrument ILS adalah yang menayangkan dua buah garis vertical dan horizontal. Garis vertical menunjukan posisi pesawat terhadap garis tengah landasan, sedangkan garis horizontal menunjukan slope (sudut) pesawat. Bila pesawat berada tepat pada posisi ILS maka kedua garis tersebut akan saling berpotongan tepat ditengah-tengah nya.

Contoh:

         Dalam kondisi normal, dibandara polonia medan biasa nya pesawat terbang holding diatas medan VOR untuk mendapatkan giliran mendarat. Saat itu pesawat terbang menyesuaikan frekwensi ILS dengan frekwensi ILS yang dipancarkan oleh bandara tujuan. Setelah mendapatkan ijin dari ATC, penerbang mulai menerbangkan pesawatnya mengikuti jalur ILS setelah semua peralatan diatur dan ijin pendaratan telah diberikan, penerbang mulai descend hingga ketinggian 2500 feet dan mulai memasuki jalur localizer ILS.

                  Bila pesawat berada pada posisi 5 MDN localizer menunjukan posisi pesawat terhadap garis tengah landasan. Pada posisi 3MDN pesawat harus sudah melakukan intercept slope dan localizer. Instrument dicocpit menunjukan garis vertical dan horizontal berpotongan tepat ditengah-tengah nya.

                 

                  Posisi ini harus tetap dipertahankan hingga pesawat berada pada decision altitude yang berada pada keinggian + 315 feet. Jika pada ketinggian tersebut secara visual penerbang belum melihat landasan tujuan , maka penerbang harus melakukan procedure missed approach yaitu membatalkan pendaratan dengan menaikan pesawat hingga ketinggian yang ditentukan dan mencoba lagi. 

III. 2.  ILS  PADA PESAWAT BOEING 737 – 300/400/500

                  ILS merupakan alat bantu pendaratan yang fungsi nya sebagai alat bantu presisi yang digunakan untuk memandu pesawat agar dapat mendarat dengan aman dalam kondisi cuaca yang paling minim, yang tidak mungkin  dilakukan secara visual. ILS hanya akan bermanfaat jika pesawat terbang dilengkapi dengan system penerima gelombang ILS yang dipancarkan dari Bandar udara tujuan dan sebalik .

                  Salah satu indicator instrument ILS adalah yang menyang dua buah garis vertical dan horizontal. Garis vertical menunjukan posisi pesawat terhadap garis tenagah landasan, sedangakn garis horizontal menunjukan slope (sudut) pesawat. Bila pesawat berada tepat pada posisi ILS maka kedua garis tersebut akan saling berpotongan tepat ditengah-tengah nya. Terdapat tiga komponen ILS pada pesawat, yaitu marker beacon, glide slope, dan localizer. Marker beacon ditunjukkan pada Two indicator like assemblies, glide slope dan localizer ditunjukkan pada Stanby Atitude / ILS indicator atau pada Electronic Atitude Director Indicator (EADI). 

Gambar. 1. 04. VOR/ILS Navigation System Component Location

Gambar. 1. 05. VOR/ILS Navigation System indicator

1.      Marker Beacon System

                Marker beacon system berfungsi memberikan tanda dan petunjuk secara visual dan aural ketika pesawat terbang melintas atau terbanag diatas pemancar marker beacon (ground base marker beacon Tx).station pemancar marker beacon yang berada di ground memancarkan narrow beams yaitu RF signal pada frequency masing-masing 400,1300, atau 3000 Hz.

                Sinyal akan membuat lampu menyala secara tepat pada saat pesawat terbang melintasi stasion pemancar Tx. Tanda tersebut menunjukan posisi yang tepat dan specific selama navigasi dar point ke point. Tanda tersebut juga memberikan petunjuk jarak yang benar terhadap runway selama landing approach.

                Marker beacon system terdiri dari 4 komponen utama, yaitu;

a.      Receiver

b.      Antenna

c.       Two indicator like assemblies

d.      Hight/ low sensivity switch

                 Station pemancar Tx marker beacon memancarkan sinyal RF 75 Hz  diatur dengan masing-masing 400, 1300, dan 3000 Hz audio. Tanda audio (keyed) dan light (doth dan dhases) merupakan tanda identifikasi yang digunakan sampai final approach.pada runway. Lokasi outer marker kira – kira 6,5 km dari ujung runway. Ketika pesawat melintasi outer marker maka lampu biru akan menyala di panel instrument pada frekwensi 400 Hz dan sebuah nada dilanjutkan dengan dhases yang terdengar pada interphone.

                                    Lampu middle marker akan menyala amber pada frekwensi 1300 Hz, dan terdapat suara alternate dots dan dhases . middle marker berlokasi kira – kira 1067m dari ujung runway. Inner marker akan menyala putih yaitu pada frequency 3000 Hz pada saat pesawat melintasi pemancarnya. Dengan melihat tanda tersebut (visual dan aural) maka fligh crew dapat menentukan posisi final approach di runway.

Gambar. 1. 06. Marker Beacon System Component Location

Gambar. 1. 07. Indicator Light Marfker Beacon

Gambar. 1. 09. Marker Beacen Receiver

Gambar.. 1. 10. Marker Beacon System

Gambar. 1.11. Marker Beacon System Block Diagram

1.      Glide slope

Glide slope (G/S)  antenna dengan dua output ports dengan horizontal  polarized unit yang dipasang di atas antenna weather radar pada nose radome. Pada antenna glide slope terdapat director bar yang merupakan passif element yang digunakan untuk merubah  G/S seperti unit navigasi yang memiliki sensifitas glide slope yang tinggi. Director bar terdiri dari 13 inch stip yang terbuat dari aluminium foil, pressure sensitive tap , terpasang secara horizontal di samping nose radome kira kira 22 inch di depan dari bagian akhir pada nose radome bagian tengah.

Gambar. 1. 12. Glide Slope Antena Installation

1.      Localizer

Localizer antenna dengan dua RF output port di pasang pada nose radome di bawah weather antenna. RF port terhubung dengan ILS relay yang terpisah untuk menyediakan RF signal untuk navigation unit.

Gambar. 1. 13. Localizer  Antenna Installation