[科普中国]-外指点信标

定义

外指点信标是仪表着陆系统中，装在跑道中心延长线上离跑道着陆端大约9km处给中段和最后进场的航空器提供高度、距离和设备功能检查的指点信标。

指点信标指点信标（Marker Beacon）是用于航空的甚高频无线电信标的一种特殊类型。通常与仪表着陆系统（ILS）联合起来使用，一种为飞行员提供在已经建立飞至目的地（如跑道）的航线中确定位置的方式。

指点信标作为飞机无线电导航系统的一个部分由地面台和机载设备组成，地面台安装在特定位置以一定的角度发射无线电信号，机载设备接收信号并发出语音和视觉的指示信息从而完成飞机的位置识别。

原理指点信标系统主要用于飞机进近着陆阶段的距离引导，地面设备包括OM、MINI和IM，机载设备为机载指点信标接收机。地面设备向空中垂直发射倒锥形波束，飞机在下滑道上经过指点标上空时，接收机会接收到相应的指引信号，并以声、光的形式提醒飞行员。指点信标系统的工作频率固定为75MHz，天线发射水平极化波，功率从几瓦到上百瓦不等。

在ILS中，OM、 MM和IM均有各自的特定功用，OM用来指示下滑道的截获点，飞机在该位置，应该同时收到下滑指示信号和航向指示信号；MINI的指示高度约为60米，也即ILS的I类决断高度;IM的指示高度为30米，即ILS的II类决断高度。

指点信标地面设备的载波发生器产生固定频率75MHz的载波信号，点、划码发生器产生对应的“点”、“划”码，音频信号发生器产生对应频率的音频信号，通过模拟开关将音频信号进行点、划编码，编码得到的波形对载波信号进行幅度调制，再经过功率放大，最终将信号通过天线辐射出去，如图所示。

飞机上的指点信标接收机为一次变频的外差式接收机，天线接收到的信号经过接收机后得到中频信号，再将中频信号送入包络检波器，经过400Hz、1300Hz或3000Hz的带通滤波器，频选择板，提供音响信号得到音频信号。音频信号经过音频放大电路后加到音再经过整流滤波，提供灯光指示的选择信号。1

其他指点信标指点信标主要包括：内指点信标、中指点信标、外指点信标。

中指点信标是仪表着陆系统中，装在航向信标的航道线上，离跑道着陆大约1km的指点信标。

中指点信标通常用于跑道入口前0.5至0.8海里（1 km）处的定位。通过MM上空时，座舱中的MM信号灯（琥珀色）点亮，摩尔斯电码声音为“短，长，短，长”，频率为1,300 Hz。以此警示飞行员已过I类盲降复飞点（一般指在下滑道高于地平面200 ft（60 m）处）且如果某项目视提示未被发现则应开始进行复飞。

内指点信标是仪表着陆系统中，装在航向信标的航道线上，靠近跑道着陆端点的指点信标。

内指点信标与外指点标和中指点标相似，位于跑道入口处，如果飞机沿正确的下滑道下降高度进近，那么飞机应该在到达IM上空时，所处高度位置“决断高度”，即Decison Height，缩写DH，一般为200英尺。通过IM上空时，座舱中的IM信号灯（白色）点亮，摩尔斯电码声音为“短，短，短，短”，频率为3,000Hz。

几个关键特性信标台安装位置根据内、中、外指点信标台的作用，指点信标台必须安装在特定的位置，才能满足要求，但由于各个机场附近地形情况的复杂性，行业标准对安装位置给了一个参考范围和最佳值。外指点信标距跑到入口6.5km~11.1km，其中7.2km处为最佳。垂直延长线方向，外指点信标偏离不应超过75m。

指点标发射频率指点信标台发射频率均为75MHz（调制度95%），这样飞机在飞行航线时，连续经过指点信标上空不需要调谐接收设备，带来很大的便利。调制频率和识别码各不相同，这是为了完成对不同指点信标的识别。外指点信标的调制频率为400，识别码是连续发发拍，每秒6点。

接收机在接收到信号后，进行检波和滤波，完成对信号频率的识别并激活相应的指示器从而告诉飞行员飞机的当前位置。

指点信标信号发射锥角对于无线电指点信标发射的波束要求其方向特性在水平上是集中的，而在垂直上是伸展的，这样才能准确地提供安装点的信息，同时保证有效的辅射。波束的横截面呈椭圆形，沿跑道方向较窄，宽了指示位置不准，太窄了指示持续时间太短可能来不及判断位置，一般锥角为40°~60°。

指点信标信号纵向有效范围外指点信标垂直延伸方向工作范围：高度：400~800m，宽度整个航道宽度，在覆盖范围边界区场强不小于1.5mV/m，在覆盖区内的场强应至少升到3.0mV/m。2

外指点信标仿真分析

图中的第一幅图是外指点信标基带信号波形。外指点信标是由“划”信号和“空”信号组成的，“划”信号的频率为40Hz。在时间长度为is的时序中，“划”信号与“空”信号交替出现，且两种信号的持续时长都是四分之一秒。第二幅图是外指点信标射频信号波形、载波为75MHz。3