計器着陸装置

航空学において、計器着陸装置( ILS )は、航空機に短距離の誘導を提供し、夜間や悪天候でも滑走路に進入できるようにする精密無線航法システムです。本来の形では、航空機は地上 200 フィート (61 m)、滑走路から1 ⁄ 2マイル (800 m) 以内まで進入できます。その時点でパイロットから滑走路が見えているはずです。見えていない場合は、進入復行を行います。航空機を滑走路にここまで近づけると、安全に着陸できる気象条件の範囲が劇的に広がります。このシステムの他のバージョン、つまり「カテゴリ」では、通常予想される気象パターンと空港の安全要件に応じて、最低高度、滑走路視程 (RVR)、送信機および監視構成がさらに削減されています。

ILS は、水平方向の誘導を行うローカライザー(周波数 108 ～ 112 MHz) と垂直方向の誘導を行うグライドスロープ(周波数 329.15 ～ 335 MHz) の 2 つの方向性無線信号を使用します。航空機の位置とこれらの信号の関係は、航空機の計器に表示されますが、姿勢指示器の追加のポインターが表示されることもよくあります。パイロットは、滑走路に進入して決定高度に達するまで、指示器が中央にくるように航空機を操縦します。オプションのマーカー ビーコンは、進入の進行中に距離情報を提供します。これには、決定高度 (CAT 1) の位置近くに配置される中間マーカー(MM) が含まれます。マーカーは段階的に廃止され、距離測定装置(DME) に置き換えられています。ILS には通常、滑走路の端に高輝度照明が備えられており、パイロットが滑走路を見つけて進入から視認着陸に移行するのに役立ちます。^[1]

1920年代から1940年代にかけて、数多くの無線着陸システムが開発されたが、特にローレンツビームは第二次世界大戦前のヨーロッパで比較的広く使用されていた。米国が開発したSCS-51システムはより正確で、垂直誘導も追加された。第二次世界大戦中に英国の空軍基地に多くのセットが設置され、 1947年に国際民間航空機関（ICAO）が設立された後、国際標準として選ばれた。レーダーベースの地上管制進入（GCA）や、より新しいマイクロ波着陸システム（MLS）など、いくつかの競合する着陸システムが開発されてきたが、これらのシステムで配備されたものはほとんどなく、ILSは今日まで広く標準として使用されている。

高価な空港インフラを必要としない全地球航法衛星システム（GNSS）を使用した精密進入の導入は、ILSの置き換えにつながっています。GNSSで必要な精度を提供するには、通常、空港から低電力の全方向補強信号を放送するだけで済みます。これは、完全なILS実装に必要な複数の大型で強力な送信機よりも大幅に安価です。2015年までに、ILSのようなLPV進入をサポートする米国の空港の数は、ILSの設置数を上回り、^[2]これにより、ほとんどの空港で最終的にILSが撤去されることが予想されます。

計器着陸装置は、地上ベースの計器進入システムとして動作し、無線信号と、多くの場合は高輝度照明アレイの組み合わせを使用して、滑走路に進入して着陸する航空機に精密な横方向および垂直方向の誘導を提供し、低い天井や霧、雨、吹雪による視界の低下 などの計器気象条件 (IMC)でも安全に着陸できるようにします。

以前のブラインド着陸無線補助装置は、典型的には様々なタイプのビームシステムの形をとっていた。これらは通常、モールス信号の点と線を発する電動スイッチに接続された無線送信機で構成されていた。スイッチはまた、2つの指向性アンテナのどちらに信号を送るかを制御した。空中に送られた信号は、滑走路の片側に送られる点と、もう片側に送られる線で構成されていた。ビームは十分に広く、中央で重なり合っていた。^[3]

このシステムを使用するには、航空機は従来の無線受信機のみが必要でした。航空機は空港に近づくと、信号を受信して​​ヘッドフォンで聞きます。滑走路の脇にいる場合、または正しく位置合わせされている場合は、点と長音 (モールス信号「A」または「N」) が聞こえ、2 つが混ざり合って安定した音、等信号が生成されます。この測定の精度は、オペレーターのスキルに大きく依存しており、オペレーターは、多くの場合、管制塔と通信しながら、騒がしい航空機内でイヤホンで信号を聞いていました。^[3]

このシステムの精度は通常、方位角で 3 度程度でした。これは航空機を滑走路の方向に導くのに役立ちましたが、悪天候で航空機を安全に視界内に導くには精度が足りませんでした。無線コース ビームは横方向の誘導にのみ使用され、このシステムだけでは大雨や霧の中での着陸には不十分でした。それでも、着陸の最終決定は空港からわずか 300 メートル (980 フィート) の地点で行われました。^[3]

第二次世界大戦が始まる直前に開発されたILSは、より高い精度を実現するために、より複雑な信号システムとアンテナアレイを使用しました。これにより、地上局と送信機の複雑さが大幅に増加しますが、航空機内で簡単な電子機器を使用して信号を正確にデコードし、アナログ計器に直接表示できるという利点があります。^{[3]計器はパイロットの目の前に配置できるため、無線通信士が信号を継続的に監視し、}インターコムでパイロットに結果を伝える必要がなくなります。

その動作の鍵となるのは、振幅変調が搬送周波数にどの程度強く適用されるかの尺度である振幅変調指数と呼ばれる概念です。初期のビームシステムでは、信号は完全にオンとオフにされ、100%の変調指数に相当しました。ビーム内の角度の決定は、2つの信号の可聴強度の比較に基づいています。ILSでは、より複雑な信号とアンテナのシステムにより、ビームパターンの全幅にわたって2つの信号の変調が変化します。このシステムは、2つの異なる信号が混合されたときに生成される二次周波数である側波帯の使用に依存しています。たとえば、10MHzの無線周波数信号を取り、それを2500Hzの可聴トーンと混合すると、元の信号の周波数2500および10000000ヘルツと、側波帯9997500および10002500ヘルツの4つの信号が生成されます。元の2500Hz信号の周波数は低すぎてアンテナから遠くまで届きませんが、他の3つの信号はすべて無線周波数であり、効果的に送信できます。^[4]

ILS は、90 Hz と 150 Hz の 2 つの変調信号を搬送波に混合することから始まります。これにより、搬送波と 4 つの側波帯の合計 5 つの無線周波数を持つ信号が作成されます。この結合信号は「搬送波と側波帯」の略称である CSB と呼ばれ、アンテナ アレイから均等に送信されます。CSB は、元の搬送波を抑制して 4 つの側波帯信号のみを残す回路にも送信されます。この信号は「側波帯のみ」の略称である SBO と呼ばれ、アンテナ アレイにも送信されます。^[4]

横方向の誘導用アンテナはローカライザーと呼ばれ、通常は滑走路の遠端の中央に配置され、通常は滑走路の幅程度のアレイに複数のアンテナが配置されています。各アンテナには、SBO 信号にのみ適用される特定の位相シフトと電力レベルがあり、その結果得られる信号は滑走路の左側で 90 度遅れ、右側で 90 度進みます。さらに、150 Hz 信号はパターンの片側で反転され、別の 180 度シフトがあります。信号が空間で混合する方法により、SBO 信号は中心線に沿って互いに破壊的に干渉し、ほぼ排除し合い、CSB 信号が優勢になります。中心線の両側の他の場所では、SBO 信号と CSB 信号はさまざまな方法で結合し、1 つの変調信号が優勢になります。^[4]

アレイの前の受信機は、これらの信号の両方を混合して受信します。単純な電子フィルターを使用して、元のキャリアと2つのサイドバンドを分離して復調し、元の振幅変調された90Hzと150Hzの信号を抽出できます。次に、これらを平均化して2つの直流(DC) 信号を生成します。これらの各信号は、元の信号の強度ではなく、ビームパターン全体で変化するキャリアに対する変調の強度を表します。これには、角度の測定が距離に依存しないという大きな利点があります。^[4]

次に、2 つの DC 信号が従来の電圧計に送られ、90 Hz 出力は針を右に、もう 1 つは左に引っ張ります。センターラインに沿って、サイドバンドの 2 つの変調トーンがキャンセルされ、両方の電圧がゼロになり、針がディスプレイの中央に残ります。航空機が左に大きく寄っている場合、90 Hz 信号は強い DC 電圧を生成し (優勢になります)、150 Hz 信号は最小化され、針は右端に引っ張ります。つまり、電圧計は、航空機を滑走路のセンターラインに戻すために必要な旋回の方向と大きさの両方を直接表示します。^{[4]この測定は、単一の信号の異なる部分を完全に電子的に比較するため、1 度未満の角度分解能が得られ、}精密なアプローチの構築が可能になります。^[4]

エンコード方式は複雑で、かなりの地上設備を必要とするが、結果として得られる信号は、従来のビームベースのシステムよりもはるかに正確であり、一般的な干渉に対する耐性もはるかに高い。たとえば、信号内の雑音は両方のサブ信号に等しく影響するため、結果には影響しない。同様に、航空機が滑走路に近づくにつれて全体的な信号強度が変化したり、フェーディングによって変化したりしても、通常は両方のチャネルに等しく影響するため、結果の測定にはほとんど影響しない。このシステムは、複数の周波数を使用するため、マルチパス歪みの影響を受けるが、これらの影響は地形に依存するため、通常は場所が固定されており、アンテナまたは位相シフターの調整によって対処できる。^[4]

さらに、角度情報を含むのはビーム内の信号のエンコードであり、ビームの強度ではないため、信号を空間に厳密に集中させる必要はありません。古いビーム システムでは、等信号領域の精度は 2 つの方向信号のパターンに依存していたため、比較的狭い範囲に抑える必要がありました。ILS パターンははるかに広くすることができます。ILS 設備は通常、滑走路の中心線から 25 海里 (46 km、29 マイル) では両側 10 度以内、17 海里 (31 km、20 マイル) では両側 35 度以内で使用可能である必要があります。これにより、さまざまな進入経路が可能になります。^[5]

グライドスロープはローカライザーと基本的に同じ方法で動作し、同じエンコードを使用しますが、通常は滑走路端ではなく滑走路脇のアンテナから水平から 3 度の角度でセンターラインを生成するように送信されます^[a]。信号の唯一の違いは、ローカライザーは 108.10 MHz から 111.95 MHz の間の 40 の選択されたチャネルを使用してより低い搬送周波数を使用して送信されるのに対し、グライドスロープは 328.6 MHz から 335.4 MHz の間の対応する 40 のチャネル セットを持つことです。周波数が高くなると、グライドスロープ放射アンテナは一般的に小さくなります。チャネル ペアは直線的ではありません。ローカライザー チャネル 1 は 108.10 にあり、334.70 のグライドスロープとペアになっていますが、チャネル 2 は 108.15 と 334.55 です。両方のバンドにギャップとジャンプがあります。^{[5] [6]}

ILS コンセプトの多くの図では、システムがビーム システムと似た動作をしており、片側に 90 Hz 信号、もう一方に 150 Hz 信号が配置されていることが示されています。これらの図は不正確です。両方の信号がビーム パターン全体に放射されており、接近する航空機の位置に応じて変化する 変調深度 (DDM) の相対的な差です。

計器進入手順チャート (または「進入プレート」)は、計器飛行方式 (IFR)による運航中に ILS 進入を飛行するために必要な情報を提供するために、各 ILS 進入ごとに発行されます。チャートには、ILS コンポーネントまたは航法援助装置で使用される無線周波数と、規定された最小視程要件が含まれます。

滑走路に進入する航空機は、航空機内の ILS 受信機によって変調深度の比較が行われ、誘導されます。多くの航空機は、信号を自動操縦装置にルーティングして、自動的に進入することができます。ILS は 2 つの独立したサブシステムで構成されています。ローカライザーは横方向の誘導を提供し、グライド スロープは垂直方向の誘導を提供します。

ローカライザー（LOC、またはICAO標準化以前はLLZ ^[7]）は、通常、滑走路の出発端の向こう側に設置され、一般的には数対の指向性アンテナで構成される アンテナ アレイです。

ローカライザーにより、航空機は旋回して滑走路に合わせることができます。その後、パイロットはアプローチ フェーズ (APP) を起動します。

パイロットは、グライドスロープインジケーターがディスプレイの中央に表示されるように航空機を制御し、航空機が水平（地上レベル）より約 3° 上のグライドパスに沿って飛行し、障害物より上に留まり、適切な着陸地点で滑走路に到達するようにします（つまり、垂直方向のガイダンスを提供します）。

ILS ローカライザーおよびグライド スロープ システムは複雑であるため、いくつかの制限があります。ローカライザー システムは、信号ブロードキャスト エリア内の大きな建物や格納庫などの障害物の影響を受けます。グライド スロープ システムは、グライド スロープ アンテナの前の地形によっても制限されます。地形が傾斜していたり​​不均一だったりすると、反射によって不均一なグライド パスが作成され、不要な針の偏向が生じる可能性があります。さらに、ILS 信号はアレイの配置によって一方向に向けられるため、グライド スロープは一定の降下角度での直線アプローチのみをサポートします。ILS の設置には、設置基準とアンテナ システムの複雑さのためにコストがかかる場合があります。

ILS重要エリアとILS敏感エリアは、放射信号に影響を及ぼす危険な反射を避けるために設けられています。これらの重要エリアの位置によっては、航空機が特定の誘導路を使用できなくなる可能性があり^[8]、その結果、離陸の遅れ、待機時間の増加、航空機間の間隔の拡大につながります。

• 計器誘導装置（IGS）（米国ではローカライザー型方向案内装置（LDA）） - 非直線進入に対応するために改良されたILS。最も有名な例は、香港の啓徳空港の滑走路13への進入である。^{[9] [10]}
• 計器空母着陸装置(ICLS) - 航空機空母着陸用に改良された ILS。

前述のナビゲーション信号に加えて、ローカライザーは 1,020 Hz のモールス信号識別信号を定期的に送信して ILS 施設の識別を行います。たとえば、ジョン F. ケネディ国際空港の滑走路 4R の ILS は、自身を識別するために IJFK を送信しますが、滑走路 4L は IHIQ として知られています。これにより、ユーザーは施設が正常に動作しており、正しい ILS にチューニングされていることがわかります。グライド スロープ ステーションは識別信号を送信しないため、ILS 機器は識別のためにローカライザーに依存します。

ILSが安全な誘導を提供できなくなった場合、パイロットが直ちにそれを検知することが不可欠です。これを実現するために、モニターは送信の重要な特性を継続的に評価します。厳格な制限を超える重大な逸脱が検知された場合、ILSは自動的にオフにされるか、ナビゲーションおよび識別コンポーネントが航空機から取り外されます。^[11]これらのいずれかのアクションにより、ILSを使用している航空機の計器に表示（「障害フラグ」）がアクティブになります。

最新のローカライザー アンテナは指向性が極めて高いです。ただし、指向性の低い旧式のアンテナを使用すると、ローカライザー バック コースと呼ばれる非精密アプローチを滑走路で行うことができます。これにより、航空機はローカライザー アレイの背面から送信される信号を使用して着陸できます。指向性の高いアンテナは、バック コースをサポートするのに十分な信号を提供しません。米国では、バック コース アプローチは、通常、主要滑走路の両端に ILS がない小規模空港のカテゴリー I システムに関連付けられています。バック コースを飛行するパイロットは、グライド スロープの表示を無視する必要があります。

一部の施設では、 75 MHz の搬送周波数で動作するマーカー ビーコンが提供されています。マーカー ビーコンからの送信を受信すると、パイロットの計器パネルのインジケーターがアクティブになり、パイロットはビーコンの音を聞くことができます。この表示を受信する滑走路からの距離は、そのアプローチのドキュメントに、ILS に正しく設定されている場合に航空機が存在するべき高度とともに公開されています。これにより、グライド スロープが正しく機能しているかどうかを確認できます。最新の ILS 施設では、 ILS と同じ場所にDMEが設置され、マーカー ビーコンを補強または置き換えます。DME は、航空機から滑走路までの距離を継続的に表示します。

距離測定装置（DME）は、パイロットに滑走路までの距離の斜距離測定を提供します。多くの施設で、DME はマーカーを補強または置き換えています。DME は、パイロットに ILS グライド スロープの正しい進行状況をより正確かつ継続的に監視し、空港境界外の設置を必要としません。ILS と併用する場合、DME は相互の滑走路端の中間に設置されることが多く、内部遅延が変更されるため、1 つの装置でいずれかの滑走路端までの距離情報を提供できます。マーカー ビーコンの代わりに DME が指定されているアプローチでは、計器進入手順にDME が必要であることが記載されており、航空機には少なくとも 1 つの動作中の DME ユニット、または GNSS を使用する IFR 承認システム（TSO-C129/-C145/-C146 を満たすRNAVシステム）が搭載されている必要があります^[12]。

一部の設備には、中輝度または高輝度の進入灯システム(略してALS ) が含まれます。これらはほとんどの場合、大規模な空港にありますが、米国の多くの小規模な一般航空空港には、ILS 設備をサポートし、低視程最低要件を満たすために進入灯があります。ALS は、パイロットが計器飛行から有視界飛行に移行し、航空機を滑走路の中心線に視覚的に合わせるのに役立ちます。パイロットが決定高度で進入灯システムを観察すると、ALS は滑走路端環境と見なされるため、滑走路または滑走路灯が見えなくても、パイロットは滑走路に向かって降下を続けることができます。米国では、必要な障害物クリアランス面に障害物がない場合、進入灯のない ILS は、CAT I ILS 視程最低要件が3 ⁄ 4マイル (1.2 km) (滑走路視程 4,000 フィート (1,200 m)) まで低くなることがあります。

CAT I ILS 進入で長さ 1,400 ～ 3,000 フィート (430 ～ 910 m) の ALS がサポートされていれば、最低1 ⁄ 2マイル (0.80 km) の視程(滑走路視程 2,400 フィート (730 m) ) が可能であり、滑走路に高輝度エッジライト、タッチダウンゾーンライト、センターラインライトがあり、長さが少なくとも 2,400 フィート (730 m) の ALS があれば、3 ⁄ 8^{マイル (600 m) の視程 1,800 フィート (550 m) の視程も可能となる (FAA 命令 8260.3C の表 3-3-1「最小視程値」を参照)。 [13]}実際には、ALS は滑走路環境を着陸機に向かって拡張し、低視程での運航を可能にする。 CAT II および III ILS 進入には通常、複雑な高輝度進入灯システムが必要ですが、中輝度システムは CAT I ILS 進入とペアになっているのが一般的です。管制塔のない空港では、パイロットが照明システムを制御します。たとえば、パイロットはマイクを 7 回押すと高輝度のライトが点灯し、5 回押すと中輝度のライトが点灯し、3 回押すと低輝度のライトが点灯します。^[要出典]

アプローチを確立したら、パイロットはローカライザーによって示された ILS アプローチ パスに従い、グライド パスに沿って決定高度まで降下します。これは、着陸に向けて降下を続けるかどうかを決定するために、パイロットが着陸環境 (アプローチまたは滑走路照明など) を十分に視覚的に確認できる高度です。そうでない場合、パイロットは進入復行手順を実行し、同じアプローチを再度試すか、別のアプローチを試すか、別の空港に迂回する必要があります。通常、パイロットがアプローチを続けるかどうかの決定は、滑走路が見えるかどうか、または滑走路がクリアかどうかによって決まります。

小型航空機は通常、CAT I ILSのみを装備しています。大型航空機では、これらのアプローチは通常、飛行管制システムによって制御され、飛行乗務員が監督します。CAT Iは決定高度を高度計の表示のみに依存しますが、CAT IIとCAT IIIのアプローチでは決定高度を決定するために電波高度計（RA）を使用します。^[18]

ILSは、内部で障害状態が検出されるとシャットダウンする必要があります。カテゴリが上がるほど応答時間が短くなるため、ILS機器はより迅速にシャットダウンする必要があります。たとえば、CAT Iローカライザーは障害を検出してから10秒以内にシャットダウンする必要がありますが、CAT IIIローカライザーは2秒以内にシャットダウンする必要があります。^[11]

他の運用とは対照的に、CAT III の気象最低気温では、手動着陸を行うのに十分な視覚的参照が得られない。CAT IIIb の最低気温では、ロールアウト制御とオートパイロットの冗長性に依存している^{[要出典]。}これは、パイロットが航空機をタッチダウン ゾーンに着陸させるかどうかを決定する時間 (基本的に CAT IIIa) とロールアウト中の安全を確保する時間 (基本的に CAT IIIb) しか与えられないからである。したがって、カテゴリー III の運用には自動着陸システムが必須である。その信頼性は、CAT IIIa 運用では航空機をタッチダウンまで制御し、CAT IIIb (および認可された場合は CAT IIIc) ではロールアウトを通じて安全なタクシー速度まで制御するのに十分でなければならない。^{[19]ただし、一部の運航者には、}ヘッドアップ ディスプレイ(HUD)ガイダンスを使用して手動操縦による CAT III 進入について特別に承認が与えられている。このガイダンスでは、パイロットが目を無限遠に焦点を合わせた状態でフロントガラス越しに見える画像が、実際の外部視覚参照なしで航空機を着陸させるために必要な電子ガイダンスとして提供される。

米国では、CAT III 進入が可能な空港には、計器進入標識板 (米国ターミナル手順) に CAT IIIa と IIIb、または CAT III のみが記載されています。CAT IIIb RVR の最小値は、滑走路/誘導路の照明とサポート施設によって制限され、空港地上移動誘導制御システム(SMGCS) 計画と一致しています。600 フィート RVR 未満の運航には、誘導路中心線灯と誘導路赤色停止線灯が必要です。滑走路端の CAT IIIb RVR の最小値が 600 フィート (180 メートル) である場合 (これは米国では一般的な数値です)、RVR が 600 フィート (180 メートル) 未満のその滑走路端への ILS 進入は CAT IIIc として適格となり、着陸を許可するための特別なタクシー手順、照明、および承認条件が必要になります。FAA 命令 8400.13D では、CAT III を 300 フィート RVR 以下に制限しています。命令 8400.13D (2009) により、 ALSF-2 進入灯および/またはタッチダウン ゾーン/センターライン ライトのない滑走路へのCAT II進入の特別許可が許可され、これにより潜在的な CAT II 滑走路の数が増えました。

いずれの場合も、適切な装備の航空機と適切な資格を持つ乗務員が必要です。たとえば、CAT IIIb では、フェイル オペレーショナル システムと、資格を持ち最新の乗務員が必要ですが、CAT I では必要ありません。自動システムではなく、パイロットが航空機の操縦を実行できる HUD は、フェイル オペレーショナルと見なされます。HUD を使用すると、フライト クルーは ILS センサーからのガイダンス キューを使用して航空機を操縦できるため、安全な着陸が疑わしい場合は、乗務員が適切かつタイムリーな方法で対応できます。HUD は「フィーダー」航空会社でますます人気が高まっており、ほとんどのリージョナル ジェット機メーカーが、標準装備またはオプション装備として HUD を提供しています。^{[引用が必要]} HUD を使用すると、低視程でも離陸できます。

一部の民間航空機には、通常の着陸のために計器着陸から視程着陸に移行することなく着陸できる自動着陸システムが搭載されている。このような自動着陸には、特殊な装置、手順、訓練が必要であり、航空機、空港、乗務員が関与する。自動着陸は、シャルル・ド・ゴール空港などの一部の主要空港が年間を通じて毎日運用を続ける唯一の方法である。一部の現代の航空機には、赤外線センサーに基づく強化飛行視覚システムが搭載されており、昼間の視覚環境を提供し、通常は着陸に適さない条件や空港での運用を可能にする。民間航空機は、離陸最低条件が満たされない場合、離陸時にこのような装置を頻繁に使用する。 ^[20]

自動着陸システムと HUD 着陸システムの両方において、装置の設計と個々の設置には特別な承認が必要です。設計では、航空機を地上近くで運航するための追加の安全要件と、システム異常に対応する乗務員の能力が考慮されています。また、装置には、視界不良時の運航をサポートできることを保証するための追加のメンテナンス要件もあります。

パイロットの訓練と資格取得作業のほぼすべては、さまざまな忠実度のシミュレーターで行われます。

管制空港では、航空交通管制は割り当てられた方位を介して航空機をローカライザー コースに誘導し、航空機が互いに近づきすぎないようにする (間隔を維持する) とともに、遅延を可能な限り回避します。複数の航空機が同時に ILS 上に数マイル離れた位置に存在する場合があります。航空機が進入方位に転向し、ローカライザー コースから 2.5 度以内 (コース偏差インジケータで示される偏差の半分以下) にある場合、進入が確立されていると判断されます。通常、航空機は、最終進入フィックス(指定された高度でのグライドスロープ インターセプト)の少なくとも 2 海里 (3.7 km) 前に進入が確立されます。

航空機が最適経路から逸脱すると、ディスプレイ ダイヤルによって飛行乗務員に示されます(これは、アナログ メーターの動きが ILS 受信機から送信された電圧を介してコース ラインからの逸脱を示していたときの持ち越しです)。

ILS 受信機からの出力は、ディスプレイ システム (ヘッド ダウン ディスプレイおよびヘッド アップ ディスプレイ (搭載されている場合)) に送られ、フライト コントロール コンピュータに送られる場合もあります。航空機の着陸手順は、自動操縦装置またはフライト コントロール コンピュータが航空機を直接操縦し、飛行乗務員が操作を監視する連動型、またはローカライザーとグライドスロープ インジケーターを中央に保つために飛行乗務員が航空機を手動で操縦する非連動型のいずれかになります。

ILSのテストは1929年に米国で始まり、ジミー・ドーリットルがコックピット外の視界なしで計器のみを使用して飛行機を離陸、飛行、着陸させた最初のパイロットとなった。 ^{[21] [22]}完全に機能する基本システムは、1932年にベルリン・テンペルホーフ中央空港（ドイツ）で導入され、発明者であるC.ロレンツAG社にちなんでLFFまたは「ロレンツビーム」と名付けられた。米国民間航空委員会（CAB）は1941年に6か所でのシステム設置を承認した。ILSを使用した米国の定期旅客機の最初の着陸は1938年1月26日で、ペンシルバニアセントラル航空の ボーイング247DがワシントンDCからペンシルベニア州ピッツバーグまで飛行し、吹雪の中、計器着陸装置のみを使用して着陸した。^[23] ILSを使用した最初の完全自動着陸は1964年3月に英国のベッドフォード空港で行われました。 ^[要出典]

計器着陸システム市場の収益は2019年に12億1,500万米ドルで、COVID -19パンデミックの悪影響にもかかわらず、2020年から2025年にかけて5.41%のCAGRで成長し、2025年には16億6,700万米ドルに達すると予想されています。^[24]

計器着陸システム市場のトップ 10 メーカーは次のとおりです。

• 空港照明の専門家
• サーブ センシス
• 高度なナビゲーションと位置決め
• ADBセーフゲート
• ユニバーサルアビオニクス
• ハネウェル
• アストロニクス
• リバティ空港システム
• タレス
• ロックウェル・コリンズ

その他のメーカーとしては以下が挙げられます。

• インドラ（ノーマークILS）

• マイクロ波着陸システム（MLS）は、曲線進入を可能にしました。1970年代にILSに代わるものとして導入されましたが^[25]、衛星ベースのシステムの導入により人気が落ちました。1980年代には、米国とヨーロッパでMLSを確立するための大きな取り組みがありました。しかし、航空会社の投資に対する消極的な姿勢と全地球航法衛星システム（GNSS）の台頭により、民間航空では採用されませんでした。当時、ILSとMLSは、カテゴリーIII自動着陸の要件を満たす民間航空の唯一の標準化システムでした。^[26]民間航空向けの最初のカテゴリーIII MLSは、2009年3月にヒースロー空港で運用され、2017年に廃止されました。^[27]
• トランスポンダー着陸システム(TLS) は、従来の ILS が機能しない、またはコスト効率が悪い場合に使用できます。
• 垂直誘導によるローカライザー性能(LPV) は、広域航行補助システム(WAAS)に基づいており、LPV は適切に装備された航空機の場合、ILS と同様の最小値を持ちます。2008 年 11 月現在^{[アップデート]}、FAA はカテゴリー I ILS 手順よりも多くの LPV アプローチを公開しています。
• 地上ベースの補強システム(GBAS) (米国ではローカル エリア補強システム) は、GNSS 標準測位サービス (SPS) を補強し、サービス レベルを向上させる、安全性が極めて重要なシステムです。VHF カバレッジ ボリューム内での進入、着陸、出発、地上操作のすべてのフェーズをサポートします。GBAS は、CATI/II および III 空港の近代化と全天候型操作機能、ターミナル エリア ナビゲーション、進入復行誘導、地上操作において重要な役割を果たすことが期待されています。GBAS は、単一の周波数 (VHF 送信) で空港全体にサービスを提供する機能を提供しますが、ILS では滑走路の端ごとに個別の周波数が必要です。GBAS CAT-I は、CAT-II/III 精密進入および着陸のより厳格な操作に向けた必要なステップと見なされています。GBAS を実装する技術的なリスクにより、このテクノロジの広範な受け入れが遅れました。FAA は業界とともに、衛星信号の変形、電離層差分エラー、エフェメリス エラー、およびマルチパスの影響を軽減する、安全性が証明されたプロトタイプ GBAS ステーションを配備しました。

GPS（全地球測位システム）の登場により、航空機の進入誘導に代替手段が提供されるようになりました。米国では、2007年以降、多くの地域で広域航法補助システム（WAAS）がカテゴリーI基準の精密誘導を提供しています。同等の欧州静止軌道航法オーバーレイサービス（EGNOS）は、2011年3月に人命安全アプリケーションでの使用が認定されました。^[28]そのため、カテゴリーI ILSの設置数は減少する可能性がありますが、米国ではカテゴリーIIまたはカテゴリーIIIシステムを段階的に廃止する計画はありません。^[29]

ローカル エリア補強システム (LAAS) は、カテゴリ III の最小値またはそれ以下の値を提供するように開発中です。FAA 地上ベース補強システム (GBAS) オフィスは現在、業界と協力して、テネシー州メンフィス、オーストラリアのシドニー、ドイツのブレーメン、スペイン、ニュージャージー州ニューアークでの最初の GBAS 地上局の認証を目指しています。4 か国すべてで GBAS 地上局が設置されており、技術および運用の評価活動が行われています。

ハネウェルとFAAチームは、ニューアーク・リバティー国際空港でLAASカテゴリーIの世界初の非連邦米国承認のシステム設計承認を取得し、2009年9月に運用を開始し、2012年9月28日に運用承認を取得しました。^[30]

ノルウェーでは、SCAT-Iと呼ばれるD-GPSベースの着陸システムが、いくつかの滑走路が短い空港で運用されています。

• ICAO 附属書 10 第 1 巻、無線航行援助、第 5 版 — 1996 年 7 月
• 航空情報マニュアル、FAA – 2010 年 2 月 11 日
• デジタル端末手順、FAA – 2010 年 5 月

ウィキメディア・コモンズには、 ILSに関連するメディアがあります。

• 航空機着陸支援の歴史 – 米国飛行100周年記念委員会
• 「霧の中での幸せな着陸」、1933 年 6 月、米国における初期のシステム設定に関する『ポピュラーメカニクス』誌の記事。
• ILSの基礎
• ILSチュートリアルアニメーション
• ILSの説明に特化したウェブサイト
• ILS チュートリアル アニメーション ( Wayback Machineに 2016-03-04 にアーカイブ済み) - 着陸のための安全な進入中に発生する可能性のある、航空機のさまざまな位置で ILS ナビゲーション信号がどのように表示されるかを図示および説明します。
• ILSのカテゴリー
• ジャクソン、ハガン L. (1947 年 1 月)。「飛行と着陸の安全のために提案された新しい計器システム」。航空学。第 46 巻、第 1 号。pp. 86–88。2021年9 月 14 日閲覧。