（注：本文发表于2020年5月5日，有改动）
仪表着陆系统（Instrument Landing System，ILS，俗称盲降系统），是目前应用最为广泛的飞机精密进近和降落导引系统。这是一种在比如低云、低能见度的仪表气象条件下可以正常运行，使用无线电信号以及高强度灯光阵列来为飞机安全进近降落提供精密引导的进近系统。本质就是由地面发射的两束无线电信号实现航向道（localizer）和下滑道（glide slope）指引，建设一条虚拟路径，飞机通过机载接收设备，确定自身与该路径的相对位置，使飞机沿正确方向飞向跑道并且平稳下降高度，最终实现安全着陆。
精密仪表进近图就是为ILS进近而出版的，它可以向飞行员提供仪表飞行规则下ILS进近所需的资讯，包括ILS或其它助导航设施的频率，以及能见度最低要求。
ILS 大原理
ILS并不是一个单独的装置，相反，它是由很多种装置组成的系统集合。
航向台和下滑台
一套ILS系统主要有两个子系统：一个提供水平引导（航向台，Localizer/LOC），另一个提供垂直引导（下滑台，Glide Slope/Glide Path/GS）。通过两个子系统的配合，飞机可以准确降落在跑道上。而这个引导是由飞机上的ILS接收机对接收到的无线电信号的调制深度进行比较得到的。怎样识别航向台和下滑台呢？按照二者的功能，航向台天线一般都是水平排列的，而下滑台是垂直的。
水平航向台波束天线 （图源网络）
垂直下滑台波束天线（图源网络）
航向台的天线一般是多对定向天线，频段在108.10MHz与111.95MHz之间（VHF），间隔0.05MHz但十分位为奇数。使用时发送两个信号，一个调制成90Hz，另一个调制成150Hz，由独立但安装在一起的天线发送。每个天线都发送一束狭窄的波束，一个在跑道中心线略左边，另一个在中心线略右。
而下滑台天线安装在跑道的接地区。其信号使用频段介于328.6和335.4MHz之间（UHF），与航向台一一对应。下滑台信号的中心线（即“下滑道”）一般设为与跑道成3°，波束深1.4°。与航向台相似，一束比下滑道高0.7°，另一束比下滑道低0.7°。这些信号被显示在驾驶舱的仪表盘上。飞行员通过控制飞机使得仪表指针显示在正确的位置来保证飞机飞在ILS引导的航迹上。现在有很多先进的飞机直接将ILS的信号输入自动驾驶系统，使得飞机能够自动进近。
ILS指点标(Marker beacon)——OM/MM/IM
有些机场还安装有接收频率为75MHz的指点标。指点标的信号是灯光以及声音的组合。分为OM，MM和IM。
OM指外指点标（Outer Marker），安装在距离跑道入口6.5-11.1千米处，调制频率为400Hz，连续拍发每秒2划。驾驶舱中的指示是一个蓝色的闪烁灯，并且播放接收到的音频。设置其的目的是在中间以及最后进近阶段提供高度、距离以及设备运行情况的检查。
外指点标
MM巧克力豆指中指点标（Middle marker），中指点标安装在距离跑道入口0.9-1.2千米处，调制频率为1300Hz，交替拍发点划，每秒2划，每秒6点。驾驶舱中的指示是一个琥珀色的闪烁灯，并且播放接收到的音频。中指点标的作用是用来指示低能见度下的复飞点。
中指点标
IM指内指点标（Inner marker）。内指点标安装在距离跑道入口75-450米处，调制频率为3000Hz，连续拍发每秒6点。驾驶舱中的指示是一个白色的闪烁灯，并且播放接受到的音频。内指点标通常飞机飞到安装在II类精密进近的决断高(decision altitude, DA, 是指航空器与跑道着陆区的高度差)处。
内指点标
测距仪（DME, distance measurement equipment）
测距仪（DME）为飞行员提供以海里为单位的距跑道的斜距离。DME在很多地方替代了指点标。DME为飞行员在ILS下滑道时提供了更精确并且连续的监控信息，并且不需要在机场外额外安装设施。当它和ILS合装的时候，DME通常并不是安装在跑道头，而是考虑到各种误差安装在一个能提供与距跑道头距离误差最小的地方。当DME用于取代指点标时，必须有至少一台DME工作飞机才可以实施进近，而且对于DME可用的要求必须标注在精密仪表程序中。当DME地面设备和甚高频全向信标或者仪表着陆系统同时安装时，分别称做VOR-DME和ILS-DME。
进近灯光系统（ALS, Approach landing system）
进近灯光系统协助飞行员从仪表飞行切换到目视飞行，使飞机对准跑道中线。
精密进近时，飞行员在决断高需观察进近灯光系统，只要能看到灯光就可以继续进近，无需看到跑道，因为进近灯光也可以作为目视参考。
二类和三类ILS进近通常要求更为复杂的高强度进近灯光系统，而一类ILS进近通常使用的是中强度的进近灯光。在许多没有塔台的机场，灯光系统可以由飞行员控制。
国际民航组织认可多种进近灯光配置，一些机场也可能安装非标准的进近灯光配置。许多进近灯光系统与其他助航灯光配套使用，如跑道入口灯、接地地带灯和跑道边线灯等。随着灯光配置的不同，一个进近灯光系统可能会安装以下灯具的一种或几种：
进近中线灯：安装于跑道中线上的一组可变白色固定灯标。精密进近跑道的进近中线灯纵向间隔30米，延伸至少900米；简易跑道的间隔60米，延伸至少420米。
进近横排灯：在跑道入口150米的整数倍距离处设置可变白色的横排灯。横排灯与跑道中线垂直，每边内侧距跑道中线延长线4.5米。
进近旁线灯：为一组红色灯标，从跑道入口延伸至270米处，灯的间距为30米，一般安装在精密进近跑道。
进近闪光灯标：在跑道中线延长线上距跑道入口300米至900米处设置白色闪光的灯标，这些灯标的闪光顺序为逐个由前至后，每个灯闪光频率为1次/秒。由于这些灯标看似白色兔子向跑道中线奔跑，因此俗称“兔子”（raBBit）。
以上配置就可以组合很多种进近灯光，主要有如下种类：
MALSR: Medium-intensity Approach Lighting System with Runway Alignment Indicator Lights 有跑道对准指示灯的中等强度ALS
MALSF: Medium-intensity Approach Lighting System with Sequenced Flashing lights 有连续闪烁灯光的中等强度ALS
SALS: Short Approach Lighting System 近程照明系统
SSALS: Simplified Short Approach Lighting System 简化ALS
SSALR: Simplified Short Approach Lighting System with Runway Alignment Indicator Lights 有跑道对准指示灯的简易短程进近灯光系统
SSALF: Simplified Short Approach Lighting System with Sequenced Flashing Lights 有顺序闪光灯的简化短进近灯光系统
ODALS: Omnidirectional Approach Lighting System 全方位进近灯光系统
ALSF-1: Approach Lighting System with Sequenced Flashing Lights configuration 1 ALS1类顺序闪光灯配置
ALSF-2: Approach Lighting System with Sequenced Flashing Lights configuration 2 ALS2类顺序闪光灯配置
CALVERT I/ICAO-1 HIALS: ICAO-compliant configuration 1 High Intensity Approach Lighting System 符合ICAO-1类配置高强度ALS
CALVERT II/ICAO-2 HIALS: ICAO-compliant configuration 2 High Intensity Approach Lighting System 符合ICAO-2类配置高强度ALS
LDIN: Lead-in lighting 引入灯光
REIL: Runway End Identification Lights 跑道末端识别灯
RAIL: Runway Alignment Indicator Lights 跑道对准识别灯
常见的ALS
识别ILS信号
识别ILS的信号其实非常简单。在飞机截获ILS信号过后，飞机会根据距离下滑道和航向道的偏差来显示。中间的虚线十字表示的是飞机的最佳姿态——既对准了下滑道，也对准了航向道。实线十字表示的是需要飞行员修正的姿态，比如上图告诉飞行员需要将飞机向左及向上修正姿态从而对准跑道。有时候ILS会和飞机的姿态仪配套。下图就是与ILS信号耦合的姿态仪。
在一个管制机场，ATC会通过航向指引使得飞机接收下滑道信号，并保证飞机不过于接近（保持间隔），而且尽量加速交通流量。相隔几英里的飞机也可以同时接收ILS信号。当飞机航向和进近航迹有2.5°以内的差值的时候，说明航向道已经建立。通常情况下，飞机将在至少2英里（3公里）之前的最后进近定位点截获下滑道。在一个表盘上会指示飞机偏离最优路径的情况。从ILS接收机过来的数据既进入仪表系统显示，也输入飞行控制计算机。可以使用自动驾驶仪或飞行控制计算机自动降落，机组成员监控运行，也可以脱离自动驾驶，由机组控制飞机保持飞机处于ILS航道上手动降落。
ILS CATEGORY
仪表降落系统依精确度不同而分为下列等级。
目前还没有任何机场部署ILS CAT IIIC。
等级越高的仪表降落系统，必须有越宽广的净空范围，以避免无线电信号受到干扰，而影响精确度。和其他运行模式不同的是，CAT III的最低天气条件并不要求降落所需的目视参考来人工降落。这个最低条件的设置是为了允许飞行员决定飞机能否在接地区降落（基本上是CAT I），或者保证在降落滑跑时的安全（基本上是CAT II）。因此，CAT III运行强制使用自动降落系统来降落。它的可靠性必须足以控制飞机接地（CAT IIIA运行）或者足以安全的滑跑并降低到可以安全滑行的速度（CAT IIIB运行，以及需要批准的CAT IIIC）。若采用第三C类仪表降落系统，客机降落后需要由拖车拖走，因为驾驶员未能看见任何外物。
我国省（区）局级及以上机场和大部分航站都已装有盲降，新建和扩建的机场均装有双向盲降，其中只有北京、广州、上海，成都，乌鲁木齐机场的盲降系统达到二类（部分达到了三类）ILS运行标准，其余机场都按一类标准开放。
常见ILS频率表：
航向台和下滑台的载波频率是配对的，这样只要一次选择就能将两台接收机调谐好。
图源：Wikipedia
ILS也有一定局限性。
由于航向台系统和下滑台系统的复杂性，在使用的时候又很多限制。航向台系统对信号覆盖范围内的诸如大型建筑物或机库等障碍物非常敏感。下滑系统同样受到其天线前方地形的限制。如果地形是倾斜或者不平整的，会反射产生不平整的下滑道，造成航道变形。由于天线的复杂和选址的要求，ILS的安装往往是非常昂贵的。为了避免危险的反射影响正常发射的信号，ILS关键区和敏感区就建立了起来。这些区域的建立会影响正在使用滑行道的飞机。此外由于ILS信号是由阵列天线往一个方向发出的，故而只支持直线进近。
REFERENCE
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BB%AA%E8%A1%A8%E7%9D%80%E9%99%86%E7%B3%BB%E7%BB%9F （部分图片）
http://www.ntia.doc.gov/osmhome/redbook/4d.pdf
