Các hệ thống thiết bị dẫn đường hàng không

Navigation

DME

NDB

VOR

ILS

GNSS

Hệ thống dẫn đường
mặt đất


I.

Tổng quan về dẫn đường hàng không
1. Chức năng
Hệ thống thiết bị dẫn đường hàng không là hệ thống thiết bị nhằm cung cấp thông tin
cho tàu bay thông qua các máy thu được trang bị trên tàu bay, giúp người lái xác
định được các thông tin sau:
- Tàu bay đang ở đâu ?
- Tàu bay đang bay về hướng nào ?
- Tàu bay đang cách đài dẫn đường/ sân bay bao nhiêu dặm ?
- Tàu bay bay như thế nào ?
2. Các phương pháp dẫn đường hàng không
- Dẫn đường theo phương pháp bản đồ (Pilotting)
- Dẫn đường theo phương pháp thiên văn (celestial)
- Dẫn đường theo phương pháp dựa vào quán tính ( Inertial navigation)

- Dẫn đường theo phương pháp dựa vào thiết bị vô tuyến mặt đất (Ground-based
radio navigation aids)
- Dẫn đường theo phương pháp dựa vào thiết bị không gian ( Space – based
radio navigation aids)
3. Phân loại các thiết bị dẫn đường mặt đất
a. Thiết bị dẫn đường vô tuyến ( Non visual navigation aids): là hệ thống các thiết
bị cung cấp cho tàu bay các thông tin cần thiết để xác định vị trí của tàu bay
trong không gian theo phương thức phát sóng ra không gian. Các hệ thống dẫn
đường thông dụng như:
- Đài dẫn đường vô tuyến (NDB): xác định hướng ( Bearing)
- Đài chỉ dẫn ( Market): Xác định vị trí ( Location)
- Đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn ( VOR): xác định góc phương vị (
Azimuth)
- Đài đo cự ly ( DME): Xác định cự ly
- Hệ thống hướng dẫn hạ cánh chính xác (ILS): Xác định quĩ đạo hạ cánh.
b. Thiết bị dẫn đường bằng mắt ( Visual navigation aids): là hệ thống các thiết bị
cung cấp và hướng dẫn tàu bay bằng tín hiệu ánh sáng, biển báo, tín hiệu sơn
trong khu vực tiếp cận, tài sân.
- Hệ thống biển báo ( Guidance signs)
- Hệ thống đèn hiệu hàng không ( ALS – Aviation Lighting System)
- Hệ thống đèn hướng dẫn đường trượt hạ cánh (PAPI/VASIS –Precision
Approach Path Indicator/Visual Approach Slope IndicatorSystem)


II.

Đài dẫn đường vô hướng ( NDB)
NDB là một máy phát thanh trên tần số thấp, trung bình và phát ra mọi hướng,
kèm theo đài hiệu nhằm giúp máy bay có thể bay hướng về các đài NDB được đặt theo
các không lộ trong nước và quốc tế.

Đài NDB có thể dùng làm nhiệm vụ dẫn đường dài, dẫn đường tiếp cận tại sân và
dùng làm đài chỉ hướng cho thiết bị ILS.
1. Nguyên tắc hoạt động của đài NDB
a. Anten: máy phát có:
Công suất nhỏ hơn 1KW thì dùng anten hình chữ T.
Công suất lớn hơn hoặc bằng 1KW thì dùng anten trụ.
b. Nguyên tắc hoạt động: dòng điện cao tần từ máy phát truyền tới anten bức xạ ra
ngoài không gian theo mọi hướng.
2. Các tiêu chuẩn ICAO đối với đài NDB:
a. Giải tần làm việc ( Radio frequencies)
- Giải tần làm việc của các đài NDB nằm trong khoảng (190 ÷1.750) KHz. Với sai số
tần số cho phép Δf ≈ 0,01% so với tần số làm việc. Trong trường hợp đài NDB có công
suất phát lớn hơn 200W và tần số làm việc lớn hơn 1.606,5 KHz thì Δf yêu cầu là 0,005
%.
- Với các đài Locator làm nhiệm vụ kết hợp bổ trợ cho hệ thống ILS thì tần số làm
việc giữa hai đài phải cách nhau một khoảng Δfcr và được qui định: 15 KHz < Δfcr < 25
KHz
b. Công sất phát (Coverage)
1. Công suất phát của đài NDB phải được đảm bảo phủ sóng ứng với một cự ly nhất
định tùy thuộc vào nhiệm vụ của đài.
- Trong chế độ “landing” : Từ (10 ÷ 25) nautical mile
- Trong chế độ “en-route”: Từ (25 ÷ 150) nautical mile
2. Công suất phát của một đài NDB không được vượt quá 2dB so với mức cần thiết
để đảm bảo tầm phủ sóng của cự ly cho phép.
c. Điều chế (Modulation):
Tín hiệu âm tần điều chế của đài NDB thoả mản các tiêu chuẩn sau
1.
Tần số âm thanh điều chế (The Modulating tone) :
- Tiêu chuẩn 1.020 Hz ± 50 Hz .
- Tiêu chuẩn 400 Hz ± 25 Hz.

2. Độ sâu điều chế (The depth of modulation) ≈ 95%
d. Tín hiệu nhận dạng (Identification)
- Sử dụng mã Morse quốc tế .
- Tốc độ 7 Ident / 1 phút .
- Nội dung : từ hai đến ba từ (chữ hoặc số).
- Thời gian được phép mất Ident : Không quá 60s
e. Hệ thống giám sát và điều khiển (Monitoring)
Tiêu chuẩn tối thiểu của hệ thống giám sát và điều khiển của một đài NDB
gồm :
- Công suất : Khi công suất giảm -3 dB phải tự động chuyển máy (hoặc tắt
máy).


- Mất tín hiệu nhận dạng : Phải tự động chuyển máy (hoặc tắt máy).
- Hệ thống Giám sát có sự cố : Phải tự động chuyển máy (hoặc tắt máy)
f. Vị trí đặt đài (Siting):
Tùy thuộc vào nhiệm vụ của đài NDB mà vị trí đặt đài được xác định.
1.
Khi NDB là đài điểm :
- Nếu là đài điểm trong chế độ “En-route” thì nó là giao điểm của hai
Airway hoặc nằm trên một Airway và là tâm của Airway đó. Chiều cao của
Ăng-ten được tính toán phù hợp với công suất của máy.
- Nếu là đài điểm trong chế độ “Landing” thì nó được đặt tại sân bay ở môt
vị trí thuận lợi cho việc phát sóng, chiều cao của Ăng-ten không được vi phạm
vào qui định về chướng ngại vật của sân bay .
2.
Khi NDB là đài gần, đài xa :
- Nếu là đài xa, chiều cao Ăng-ten tối thiểu 18 m, vị trí đài cách điểm chạm
bánh trên đường CHC từ 6.500 m ÷ 11.100 m .
- Nếu là đài gần, chiều cao Ăng-ten tối đa 12 m, vị trí đài cách điểm chạm

bánh trên đường CHC 900 m ÷ 1.200 m .
3.
Khi NDB làm nhiệm vụ đài locator kết hợp bổ trợ cho hệ thống ILS thì
vị trí của nó đặt ở vị trí của đài Outer và Middle marker và nằm về cùng 1 phía
của trục tâm đường cất hạ cánh .
3. Công dụng của NDB:
a. Dùng để bay quy hướng: bay tới đài NDB
b. Xác định vị trí bay: dùng 2 đài NDB
c. Dùng để vòng chờ
d. Dùng để đáp xuống sân bay.
4. Các phương thức khai thác đài NDB:
a. Đài NDB được sử dụng cho dẫn đường trung cận.
- Các đài NDB được bố trí dọc theo đường bay.
- Tầm phủ sóng phải thoả mãn tiêu chuẩn ICAO.
- Có độ chính xác cho phép ± 10°
b. Đài NDB được sử dụng cho dẫn đường tiếp cận và vùng chờ.
- Sử dụng tối thiểu hai đài NDB, cho một hướng tiếp cận.
- Vùng chờ có thể sử dụng một hoặc hai đài NDB.
- Tầm phủ sóng phải thoả mãn tiêu chuẩn ICAO.
- Phương thức tiếp cận không linh hoạt.
- Có độ chính xác cho phép ± 5°
5. Các đặc điểm của đài NDB
Ưu điểm: Đài NDB và thiết bị chỉ hướng sử dụng rộng rãi trong nhiều năm, các
thao tác rất quen thuộc với các phi công, hệ thống mặt đất đơn giản và giá thành rẻ.
Nhược điểm: đìa NDB chịu ảnh hưởng rất mạnh của địa vật, địa hình nhiễu tạp
của thời tiết, có trường hợp do ảnh hưởng của máy thu ADF thu được chỉ thị sai làm
kim chỉ thị lệch quá xa gây nguy hiểm cho máy bay. Lỗi của đài NDb còn xảy ra khi
sét đánh hoặc nhiễu xạ của sóng điện từ vào ban đêm. Bộ chỉ hướng ADF trùng kim
chỉ thị hướng máy bay so với đài nhưng người lái máy bay phải cân chính xác tránh
các sai lệch tĩnh của kim chỉ thị. Nói chung đìa NDB tới đây sẽ chỉ còn thông dụng

làm đài chỉ hướng tại sân và đài điểm cho ILS.


III.

-

-

-

Đài dẫn đường vô tuyến đa hướng sóng cực ngắn
(VOR):
VOR là một máy phát được phát trên tần số VHF có kèm đài hiệu va phát sóng ra
mọi hướng nhằm cung cấp cho máy bay góc phương vị muốn bay, góc độ phương vị
này tương đương với góc độ phương vị tính được từ đài lấy hướng bắc từ làm chuẩn và
xoay theo chiều kim đồng hồ.
VOR là hệ thống dẫn đường phụ trợ bằng sóng radio phát ra các sóng điện từ
theo hướng trong không gian, giúp máy bay xác định được phương vị của máy bay với
vị trí đài.
Đài VOR được phân chia theo nhiệm vụ dẫn đường đường dài, đài VOR dẫn
đường tiếp cận tại sân bay. Có vài loại VOR sử dụng cho cả mục tiêu trên. Theo
nguyên lý làm thì có 2 loại VOR chính : CVOR và DVOR.
Đài VOR thường (CVOR – Conventional VOR): Hệ thống VOR này tín hiệu là 30Hz
thay đổi điều chế AM sóng mang. Nhược điểm lớn nhất của CVOR so với DVOR là nó
bị ảnh hưởng của ngoại cảnh như nhà cao , đường dây cao áp, tháp có vật liệu sắt, thép
xung quanh vị trí đặt đài. Đài CVOR có thể còn gây ra sao số khi có ảnh hưởng của
phản xạ sóng điện từ những vật cản.
Đài DOPPLER VOR (DVOR – Doppler VOR): Hệ thống DVOR tín hiệu 30Hz chuẩn
điều chế AM sóng mang còn 30Hz thay đổi điều chế FM sóng mang phụ 9960Hz nhờ

hiệu ứng Doppler gây ra do hoạt động phát sóng của đài trên các Anten. Sự dẫn biến
sóng mang phụ đài DVOR là hiệu ứng dịch dẫn Doppler của tín hiệu. Tín hiệu biến tần
đưa ra 48 (50) Anten biến tần DVOR nằm trên đường tròn đường kính có 13m và sinh
ra độ dịch tần FM tương ứng cho tín hiệu phát xạ, vì pha biến thiên của đài VOR chứa
thông tin phương vị máy bay được điều chế tần số sóng mang FM nên hệ thống rất ít
ảnh hưởng của các vật cản quanh vị trí đặt đài như CVOR. Hệ thống DVOR có 2 loại:
SSB và DSB. Hệ thống DSB có đặc tính ít bị ảnh hưởng của sự phản xạ do địa hình
như SSB do đó có giá thành cao hơn đài SSB.
- Đài VOR chuẩn (SVOR – Standard VOR)
Đài VOR DOPPLER chính xác ( PDVOR – Precision Doppler VOR)
1. Nguyên tắc hoạt động của đài VOR:
Ngoài tần số 1020 Hz tại đài hiệu và biến điều biên độ sóng mang.
Thường dùng hai tần số biến điệu đều là 30 Hz
- Một tần số 30Hz biến điệu sóng mang được truyền tới 4 anten cùng một lúc và
bức xạ ra không gian theo mọi hướng và có pha không đổi ở mọi hướng nên
được chọn làm 30Hz chuẩn ( Reference signal)
30Hz chuẩn có được là do 9960Hz ± 480Hz biến điệu biên độ sóng mang ở mức
độ 30Hz.
- Tần số 30Hz còn lại do Sideland 1 và 2 tạo ra và được lần lượt truyền tới từng
cặp anten một lúc và lúc này có pha thay đổi nên gọi là 30Hz thay đổi ( Varable
signal).
- Tần số 30 Hz thay đổi đồng pha vs 30Hz chuẩn ở hướng bắc từ và hướng bắc từ
xoay theo chiều kim đồng hồ thì 30Hz thay đổi luôn luôn trễ pha so với 30Hz
chuẩn do sự trễ pha từng độ một này 30Hz thay đổi kết hợp 30Hz chuẩn tạo
thành nhiều tuyến phương vị khác nhau tính bằng độ để cung cấp cho máy bay
trong những tuyến hướng bay.
2. Các tiêu chuẩn ICAO đối với đài VOR:
a. Giải tần số làm việc (Radio frequencies)

- Giải tần số từ 112 MHz ÷ 118 MHz. Với sai số tần số cho phép Δf ≈ 0,005% so
với tần số làm việc.
- Số kênh tần số làm việc là 160 kênh, với khoảng cách tần số giữa hai kênh là 50
KHz.
- Phân cực ngang
b. Tầm phủ sóng (Coverage)
- Tầm phủ của đài VOR trong chế độ En-route: 370 Km.
- Tầm phủ của đài VOR trong chế độ Landing: 185 Km.
- Tầm phủ phải đạt được trong góc ngẩng đến 40°
c. Điều chế ( Modulation)
1.Đối với đài CVOR:
- Tín hiệu biến thiên (variable signal): Sóng mang bị điều chế biên độ với
độ sâu điều chế là 30% bởi tín hiệu điều tần có tần số trung tần (tần số sóng
mang phụ) bằng 9.960 Hz. Tín hiệu này bị điều chế bởi tần số là 30 Hz với chỉ
số điều tần là 16, mang thông tin về góc phương vị 0° của hướng Bắc.
- Tín hiệu chuẩn (reference signal): Sóng mang bị điều chế biên độ với độ
sâu điều chế là 30% bởi tín hiệu âm tần có tần số là 30 Hz, mang thông tin về
góc phương vị của điểm thu.
2. Đối với đài DVOR: Cách thực hiện ngược lại.
d. Vị trí đặt đài (Siting)
- Nếu là đài điểm trong chế độ “En-route” thì nó là giao điểm của hai
Airway hoặc nằm trên một Airway và là tâm của Airway đó.
- Nếu là đài phục vụ trong chế độ “Landing” thì nó được bố trí sao cho có
thể được phục vụ hạ cánh cho cả hai đầu.
- Mặt phản xạ tối thiểu đối với đài CVOR là 600m, đối với DVOR là
300m, mặt phản xạ phải bảo đảm độ bằng phẳng và không tồn tại chướng ngại
vật
e. Hệ thống giám sát và điều khiển (Monitoring)

f.

Hệ thống giám sát sẽ thực hiện việc chuyển máy hoặc tắt máy khi các điều
kiện sau xảy ra:
- Sai số về góc phương vị vượt quá giới hạn cho phép ±1°.
- Có sự suy giảm về độ sâu điều chế đến 15% đối với các tín hiệu điều chế
đã nêu.
Tín hiệu nhận dạng (Identification)

- Sử dụng mã Morse quốc tế .
- Tốc độ 7 Ident / 1 phút.
- Nội dung bao gồm từ 2÷ 3 từ .
- Thời gian được phép mất Ident: Không quá 30s
3. Công dụng của đài VOR:
a. Bay quy hướng
b. Bay vòng chờ
c. Tránh khu vực cấm bay
d. Hạ cánh xuống đường băng
4. Phương thức khai thác đài VOR:


- Các phương thức khai thác đài VOR tương tự NDB, tuy nhiên trong phương
thức tiếp cận đài VOR, chỉ cần một đài VOR có thể được sử dụng cho cả hai đầu
đường CHC và cho nhiều đường CHC.
- Phương thức tiếp cận và tạo vùng chờ sử dụng đài VOR linh hoạt hơn.
- Có thể sử dụng đài VOR cho phương thức khởi hành tiêu chuẩn (SID –
Standard Instrument Departure) sử dụng thiết bị.
- Có độ chính xác cao hơn, sai số góc phương vị cho phép là ± 2°
5. Các đặc điểm của đài VOR:
Ưu điểm:
- Cung cấp 360 tuyến phương vị với độ chính xác là ± 2o cho một tuyến.

- Ít bị nhiễu bởi thời tiết vì dùng sóng VHF
- Nếu được kết hợp với DME thì VOR + DME là một hệ dẫn đường lí tưởng
giúp cho máy bay thường xuyên xác định được vị trí bay của mình chính xác
Khuyết điểm
- Vì hoạt động trong băng tần VHF nên tầm hoạt động phụ thuộc vào độ cao của
máy bay, bay càng cao tầm hoạt động càng xa.
- Đói hỏi phải được kiểm tra định kỳ bằng máy bay có trang bị máy móc đo
lường chính xác, trung bình 3 tháng bay thử 1 lần, tối thiểu 6 tháng bay thử 1 lần.

IV.

Đài đo cự ly (DME)
Đài DME là đài thu, phát trên tần số UHF, có nhiệm vụ thông báo cự ly đã bay
được từ đài cho đến máy bay một cách liên tục. Cự ly này là cự ly nghiêng đó là khoảng
cách từ đài đến máy bay.
DME hoạt động thành 1 hệ thống và gồm có hai thành phần. Thành phần DME
trang bị cho máy bay gọi là máy hỏi ( Interrogator).
DME đặt ở dưới mặt đất gọi là máy trả lời ( Transponder).
1. Nguyên tắc hoạt động của đài DME:
Máy bay muốn biết cự ly của mình thì phải phát ra cặp xung riêng của mình, đài
ở mặt đất sẽ thu hết rồi đưa qua máy phát trở lại máy thu DME ở trên máy bay sẽ thu
cặp sung của mình và đồng thời đồng hồ điện từ ở trên máy bay sẽ tính thời gian từ lúc
phát đến lúc nhận là cặp xung của nó rồi đổi thành cự ly xuất hiện trên kim đồng hồ
trước mặt phi công,
TACAN: VOR và DME đặt chung 1 vị trí
2. Các tiêu chuẩn ICAO của đài DME:
a. Tầm phủ sóng (Coverage)
- Khi sử dụng trạm DME/N kết hợp với đài VOR thì tầm phủ sóng của DME ít
nhất phải đạt bằng tầm phủ hiệu quả của VOR.
- Khi sử dụng trạm DME/N kết hợp với hệ thống ILS thì tầm phủ sóng của DME

ít nhất phải đạt bằng tầm phủ sóng của hệ thống ILS.
b. Giải tần số làm việc (Radio frequencies)

-

- Phân cực đứng.
Giải tần : (960 - 1.215) MHz.
Các tần số của các kênh hỏi và kênh trả lời được cách nhau 63 MHz, các kênh lân
cận cách nhau 1MHz.


-

Các máy hỏi làm việc trên 126 kênh với tần số làm việc nằm trong khoảng (1.025 1.150) MHz.
Các máy phát đáp làm việc trên 63 kênh với tần số làm việc nằm trong khoảng (962 1.024) MHz và 63 kênh khác với tần số làm việc nằm trong khoảng (1.151 - 1.213)
MHz.

-

c. Tín hiệu nhận dạng (Identification)

-

-

Tất cả các máy phát đáp đều phát tín hiệu nhận dạng theo hai cách, hoặc phát tín
hiệu nhận dạng độc lập hoặc phát tín hiệu nhận dạng phụ thuộc.
Tín hiệu nhận dạng là các xung nhận dạng được mã hoá theo mã Morse quốc tế.
- Tốc độ phát tín hiệu nhận dạng là 6 tín hiệu nhận dạng trên
phút.

- Các xung nhận dạng được phát ít nhất mỗi 40s một lần.
d. Vị trí đặt đài (Siting)

Sự kết hợp đồng trục: Các ăng-ten của trạm VOR/DME hay ILS/DME được đặt trên
cùng một trục thẳng đứng.
Khi sử dụng trạm VOR/DME phục vụ cho mục đích en-route thì các ăng-ten của
DME và VOR có thể tách riêng biệt nhưng khoảng cách không được vượt quá 600m.
- Khi sử dụng trạm VOR/DME phục vụ cho mục đích Landing thì các ăngten của DME và VOR có thể tách riêng biệt nhưng khoảng cách không
được vượt quá 30m. Đối với trạm DVOR thì khoảng cách này có thể lớn
hơn nhưng không vượt quá 80m.
3. Công dụng của đìa DME:

-

-

Cung cấp cự ly cho máy bay: ngày nay DME thường được đặt kết hợp với VOR
Có công dụng thêm là qui hướng
a. Bay qui hướng VOR/DME
b.Bay vòng chờ
c. Tránh khu vực cấm bay: xác định góc phương vị
d.Hạ cánh
4. Phương thức khai thác của đài DME:
- Một số Quốc gia xây dựng mạng DME dùng để xác định vị trí của tàu bay
(dùng ba đài DME), còn gọi là phương thức Ro-Ro.
Không có phương thức khai thác đài DME độc lập tại Việt Nam.
- Khi DME kết hợp với trạm VOR thành trạm VOR/DME thì phương thức khai
thác phụ thuộc trạm VOR.
- Khi DME kết hợp với hệ thống ILS thành trạm ILS/DME thì phương thức khai
thác phụ thuộc hệ thống ILS.

5. Các đặc điểm của đài DME
Ưu điểm: Nhà cung cấp cự ly cho máy bay nên việc xác định của máy bay được
chính xác do đó việc kiểm soát không lưu được dễ dàng.
Khuyết điểm: Phí tổn về trang bị cao và kỹ thuật phức tạp. Chỉ có cự ly nghiêng
từ máy bay đếm đến đài ở mặt đất.

V.

Hệ thống hướng dẫn hạ cánh chính xác ( ILS)


-

ILS (Instrument Landing System) cùng với MLS (Microwave Landing
System) là các hệ thống thiết bị nhằm mục đích hướng dẫn tàu bay tiếp cận
và hạ cánh bằng thiết bị trong các điều kiện thời tiết khó khăn nhất (tầm nhìn
bị hạn chế).
Trong giai đoạn chuyển tiếp của chương trình CNS/ATM, hệ thống ILS vẫn
được tiếp tục duy trì và là một hệ thống phục vụ hạ cánh hiệu quả.
1. Nguyên tắc hoạt động của đài DME:
- Dòng điện cao tần từ máy phát truyền đến 15 anten alffor bức xạ ra ngoài không
gian thành hai cánh sóng đối xứng nhau qua trục đường băng.
- Cánh sóng bên trái được biến điệu 90Hz.
- Cánh sóng bên phải được biến điệu 150Hz
2. Phương thức khai thác của đài DME:
- Không giống như các đài NDB, DME, VOR có thể áp dụng cho dẫn đường
trung cận lẫn tiếp cận hạ cánh; Hệ thống ILS chỉ được sử dụng để hướng dẫn tiếp cận
hạ cánh.
- Khác với sự phân cấp chính xác theo tiêu chuẩn kỹ thuật như đã trình bày trong
chương II, cấp chính xác trong khai thác còn phụ thuộc vào hai yếu tố là tầm nhìn và

trần mây, được mô tả như sau:

- Có thể áp dụng phương thức chỉ sử dụng đài xác định hướng (Localizer only)
để phục vụ tiếp cận hạ cánh, vì lúc này nhiệm vụ của đài xác định hướng giống
như nhiệm vụ của hai đài NDB, cho nên các yếu tố về khí tượng như tầm nhìn,
trần mây… được áp dụng như nhau.
VI.

Hệ thống dẫn đường vệ tinh toàn cầu (GNSS)

Hệ thông này chưa được dùng trong hiện tại của Việt Nam và nằm trong số các
thiết bị dẫn đường hiện đại còn lại trong hệ thống CNS/ATM mới. Hệ thống LMS bao
gồm các thiết bị lắp đặt dưới mặt đất gần sân bay và thiết bị xử lý tín hiệu trên máy
bay. Nhiều tín hiệu dẫn đường phát ra từ hệ thống dưới mặt đất và thiết bị thu nhận
các thông tin cần thiết cho yêu cầu hạ cánh. Các thiết bị cơ bản cho một hệ thống trợ
giúp hạ cánh MLS bao gồm các đài góc phương vị ( AZ – Azimuth Angle), đài góc
ngẩng (Al – Dlevation Element) và đài đo góc phương vị sau ( BAZ – Backamuth
Angle ) nếu thấy cần thiết.
1. Đài góc phương vị: Lắp đặt theo trục đường băng mở rộng có nhiệm vụ cung cấp cho
máy bay chuẩn bị hạ cánh, các thông tin hướng dẫn về phương vị. Đài này cũng phát
dữ liệu cần thiết và phụ trợ về tình trạng hoạt động của các thiết bị trên mặt đất, thời
tiết và các vị trí của các thiết bị trên mặt đất.


2. Đài góc ngẩng: Lắp đặt theo trục đường băng. Đài này có nhiệm vụ cung cấp về góc
hạ cánh của máy bay.
3. Góc phương vị sau: Lắp đặt tại khu vực cạnh phần đáp xuống của đường băng. Đài
này cung cấp cho máy bay vòng về phương vị của nó ( bay vòng là trạng thái mà các
máy bay phải bay vòng quanh sân bay cho tới khi đường băng hết bận). Đài này còn

cung cấp thông tin phương vị cho các máy bay bay ngang qua đài.


NỘI DUNG
Chương I: Tổng quan về dẫn đường hàng không.
I-1.Chức năng dẫn đường hàng không.
I-2.Các phương pháp dẫn đường hàng không.
I-3.Phân lọai các thiết bị dẫn đường mặt đất.
I-4.Đánh giá về thành tựu của thiết bị dẫn đường không gian.
Phần I: CÁC HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG HIỆN TẠI
Chương II: Đài dẫn đường vô hướng (NDB)
II-1.Chức năng, nhiệm vụ của đài dẫn đường vô hướng.
II-2.Mạng NDB tại Việt Nam.
II-3.Các tiêu chuẩn ICAO đối với đài NDB. II4.Các phương thức khai thác đài NDB.
Chương III: Đài dẫn đường vô tuyến đa hướng sóng cực ngắn (VOR)
III-1.Chức năng, nhiệm vụ của đài dẫn đường vô tuyến đa hướng sóng
cực ngắn (VOR).
III-2.Mạng VOR tại Việt Nam.
III-3.Các tiêu chuẩn ICAO đối với đài VOR. III4.Các phương thức khai thác đài VOR.
Chương IV: Đài đo cự ly (DME)
IV-1.Chức năng, nhiệm vụ của đài đo cự ly.
IV-2.Mạng DME tại Việt Nam.
IV-3.Các tiêu chuẩn ICAO đối với đài DME. IV4.Các phương thức khai thác đài DME.
Chương V: Hệ thống hướng dẫn hạ cánh chính xác (ILS)
V-1.Chức năng, thành phần của hệ thống ILS.
V-2.Mạng ILS tại Việt Nam.
V-3.Các tiêu chuẩn ICAO đối với hệ thống ILS. V4.Các phương thức khai thác hệ thống ILS.
Chương VI: Nhược điểm của hệ thống dẫn đường hiện tại
Phần II: HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG TƯƠNG LAI
Chương VII: Hệ thống dẫn đường vệ tinh toàn cầu (GNSS)

VII-1.Chức năng, thành phần của hệ thống GNSS.
VII-2.Hệ thống định vị toàn cầu GPS.
VII-3.Hệ thống vệ tinh định vị qũy đạo toàn cầu GLONASS. VII4. Các hệ thống tăng cường.
VII-5.Các phương thức khai thác hệ thống GNSS.


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ DẪN ĐƯỜNG HÀNG KHÔNG.
I-1.Chức năng của hệ thống thiết bị dẫn đường hàng không.
Hệ thống thiết bị dẫn đường hàng không là hệ thống thiết bị nhằm cung
cấp thông tin cho tàu bay thông qua các máy thu được trang bị trên tàu bay,
giúp người lái xác định được các thông tin sau:
- Tàu bay đang ở đâu ?
- Tàu bay đang bay về hướng nào ?
- Tàu bay đang cách đài dẫn đường/sân bay bao nhiêu dặm ?
- Tàu bay bay như thế nào ?
I-2.Các phương pháp dẫn đường hàng không.
2-1.Dẫn đường theo phương pháp bản đồ (Pilotting): quan sát, theo dõi
dựa vào các địa vật cố định như các ngọn núi cao, sông hồ, các cây cao, các
nhà cao tầng.
2-2.Dẫn đường theo phương pháp thiên văn (Celestial): quan sát dựa
vào các chòm sao và các hành tinh trong vũ trụ như sao Bắc đẩu để xác định vị
trí của mình.
2-3.Dẫn đường theo phương pháp quán tính (Inertial navigation): sử
dụng dụng cụ dẫn đường quán tính đặt trên tàu bay (gia tốc kế), xác định
được vị trí tàu bay, tốc độ, gia tốc, vĩ độ và hướng mũi tàu bay (heading).
2-4.Dẫn đường theo phương pháp dựa vào thiết bị vô tuyến mặt đất
(Ground-based radio navigation aids): sử dụng các máy thu, thu các tín hiệu
dẫn đường trong không gian được phát ra bởi các thiết bị vô tuyến mặt đất.
2-5.Dẫn đường theo phương pháp dựa vào thiết bị không gian (Spacebased radio navigation aids): sử dụng máy thu GNSS để thu các tín hiệu dẫn

đường phát ra từ các chòm vệ tinh và các thiết bị tăng cường.
I-3.Phân lọai các thiết bị dẫn đường mặt đất.
3-1.Thiết bị dẫn đường vô tuyến (Non visual navigation aids): là hệ
thống các thiết bị cung cấp cho tàu bay các thông tin cần thiết để xác định vị
trí của tàu bay trong không gian theo phương thức phát sóng ra không gian.
Các hệ thống dẫn đường thông dụng (Conventional navigation aids): Là
các hệ thống phổ biến hiện đang sử dụng như:
+ Đài dẫn đường vô hướng (NDB): Xác định hướng (Bearing).
+ Đài chỉ chuẩn (Marker): Xác định vị trí (Location).
+ Đài dẫn đường đa hướng sóng cực ngắn (VOR): Xác định góc
phương vị (Azimuth).
+ Đài đo cự ly (DME): Xác định cự ly.
+ Hệ thống hướng dẫn hạ cánh chính xác (ILS): Xác định qũi đạo hạ
cánh.


3-2.Thiết bị dẫn đường bằng mắt (Visual navigation aids): là hệ thống
các thiết bị cung cấp và hướng dẫn tàu bay bằng tín hiệu ánh sáng, biển báo,
tín hiệu sơn trong khu vực tiếp cận, tại sân.
- Hệ thống biển báo (Guidance signs): Chỉ dẫn tàu bay cất hạ cánh
đúng hướng và vị trí, di chuyển trên khu bay, cảnh báo chướng ngại
vật.
- Hệ thống đèn hiệu hàng không (ALS – Aviation Lighting System):
Cung cấp thông tin bằng ánh sáng để chỉ dẫn tàu bay hoạt động
trong khu vực tiếp cận, hạ cánh và khu bay.
- Hệ thống đèn hướng dẫn đường trượt hạ cánh (PAPI/VASIS –
Precision Approach Path Indicator/Visual Approach Slope Indicator
System): Giúp tàu bay xác định đường trượt hạ cánh theo một góc
xác định, được qui định theo tiêu chuẩn ICAO.
.Đánh giá về thành tựu của thiết bị không gian.

Trong thế kỷ thứ 20, có ba thành tựu lớn trong lĩnh vực kỹ thuật quốc
phòng của Hoa kỳ là:
- Phát triển từ vũ khí thông thường sang vũ khí hạt nhân.
- Phát triển từ văn phòng cổ điển sang Internet.
- Phát triển từ phương pháp dẫn đường dựa vào thiết bị mặt đất sang
thiết bị không gian.



CHƯƠNG II
ĐÀI DẪN ĐƯỜNG VÔ HƯỚNG –NDB.
Chức năng nhiệm vụ của đài NDB.
1-1. Mở đầu.
NDB (Non Directional radio Beacon) cùng với ILS (Instrument Landing
System), VOR/DME (VHF Omnidirectional radio Range / Distance Measuring
Equipment), là các hệ thống thiết bị dẫn đường nhằm mục đích phù trợ không
vận trong cả hai chế độ :
- Hạ cánh (Landing) (Hình 2-1)

Hình 2-1: Đài NDB sử dụng phục vụ hạ cánh.
- Dẫn đường (Enroute) (Hình 2-2)


 NDB

“PK”

Airway W1

D


NDB
“BU”
NDB
“AC”

D = 20 Km (Nội địa)
D = 30 Km (Quốc tế)



Hình 2-2: Đài NDB sử dụng phục vụ dẫn đường.
1-2. Chức năng – Nhiệm vụ của đài NDB.
a.Chức năng: Còn gọi là đài tự tìm mục tiêu, làm việc ở giải tần trung bình và
thấp, phát các tín hiệu vô hướng mà nhờ đó người lái trên tàu bay được trang
bị một máy thu và một ăng-ten định hướng phù hợp, có thể định được hướng
(Bearing) của mình đối với trạm mặt đất (đài NDB) và tàu bay, xem hình vẽ 2-3.

Hình 2-3: Xác định hướng của đài NDB.
b.Nhiệm vụ:


b1.Khi NDB làm nhiệm vụ đài gần, đài xa (Locator) : Nó giúp cho tàu bay
xác định được trục tâm (Center line) đường CHC kéo dài (chế độ Landing) (xem
lại hình vẽ 2-1).
- Đài TD, đài GV xác định trục tâm đường CHC 25R (TSN)
- Đài SG, Đài GN xác định trục tâm đường CHC 25L (TSN)
- Đài BU, đài HT xác định trục tâm đường CHC 09 (BMT)
b2.Khi NDB làm nhiệm vụ đài điểm cho một sân bay: Nó giúp cho tàu

bay xác định được hướng bay về sân bay sau đó hạ cánh theo phương thức
bằng mắt, xem Hình 2-4.

Hình 2-4: Bay về đài NDB.
b3. Khi NDB làm nhiệm vụ đài điểm cho một đường bay (chế độ Enroute): Nó được đặt nơi giao điểm giữa các đường hàng không (Airway) hay
giữa một đường hàng không, giúp tàu bay bay đúng đường hàng không đó,
xem lại hình 2-2. Đài NDB cũng có thể xác định vị trí tàu bay như hình vẽ 2- 5.

Hình 2-5: Sử dụng hai đài NDB.
II-2.Mạng NDB của Việt nam : Xem phụ lục 2-1
Phụ lục 2-1


HỆ THỐNG ĐÀI NDB KHU VỰC TCT CẢNG HKMN

STT

Tên Khu Vực

1

Sân bay TSN
25 R
25 L

2
3
4
5
6

7
8
9

Sân bay LK

Sân bay
BMT
Sân bay CL
Sân bay PQ
Sân bay RG
Sân bay QL
Sân bay CS
Sân bay CT

Nhiệm vụ

Đài xa
Đài gần
Đài xa
Đài gần
Đài xa,
điểm
Đài gần
Đài xa,
điểm
Đài gần
Đài gần
Đài gần
Đài gần

Đài gần
Đài gần
Đài xa
Đài gần
Đài xa
Đài gần

Thiết bị

ND 500
ND 500
ND 500
ND 500
ND
4000
ND 500
ND
4000
ND 500
XLA 50
ND 500
ND 500
ND 500
UCFR

fct
(Khz)

Công
suất

(W)

Ident

Ghi
Chú

358
375
326
343
330

50/125
30/125
50/125
30/125
1000

TD
GV
SG
GN
DL

H24
H24
H24
H24
H12

312
386

50/125
1000

HYD
BU

Of
H24

370
350
278
335
305
330
244
408
244
408

50/125
50
50/125
50/125
50/125
100

HT
CL
PQ
RG
QL
CS
MT
M
PL
P

HS
Of
HS
HS
HS
HS
HS
HS
HS
HS


HỆ THỐNG ĐÀI NDB KHU VỰC TCT CẢNG HKMB

STT

1

2

3

4
5
6

Tên Khu Vực

Sân bay
Nội Bài

Sân bay
Cát Bi

Sân bay
Vinh

Sân bay
Nà sản
Sân bay
Điện Biên
Sân bay
Gia Lâm

Nhiệm vụ

Thiết bị

fct
( Khz)

Công
suất
(W)

Ident

Ghi
Chú

Đài xa
Đài gần

320
230

KW
K

H24
H24

Đài xa
Đài gần

274
327

BK
B

HS
HS

Đài xa
Đài gần
Đài gần

218
448
349

XW
X
BQ

HS
HS
HS

Đài gần

380

DB

HS

Đài gần

408

GL

HS


HỆ THỐNG ĐÀI NDB KHU VỰC TCT CẢNG HKMT

STT

1

2

3

4
5
6
7
8

Tên Khu Vực

Sân bay
Đà Nẵng
35 R

Nhiệm vụ

Đài xa
Đài gần

Sân bay
Phú Bài

Đài xa
Đài gần

Sân bay
Phù Cát

Sân bay
Pleiku Sân
bay Đông
Tác Sân
bay Nha
Trang Sân
bay Cam
Ranh Sân
bay Chu

Đài xa
Đài gần
Đài gần
Đài gần
Đài gần

Đài gần
Đài gần

fct
( Khz)

Công
suất
(W)

Ident

Ghi
Chú

ND
4000
ND 500

212

1000

DJ

H24

234

50/125

D

H24

ND
2000
ND 500

440

500

PB

H24

348

125

P

HS

ND
2000
ND 500
ND
4000

LX
4000
ND
2000
ND
2000
UCFR

250

500

PC

H24

388
282

50/125
1000

C
PK

HS
HS

200

150

TH

HS

289

200

NG

HS

414

500

CR

H24

300

100

CQ

HS

Thiết bị


HỆ THỐNG ĐÀI NDB KHU VỰC QUẢN LÝ BAY

STT

Tên Khu Vực

1

Khu vực MN
Đài An Lộc

2

Khu vực MB
Đài Ninh
Bình
Khu vực MB
Đài Mộc
Châu

3

Nhiệm vụ

Thiết bị

fct

( Khz)

Công
suất
(W)

Ident

Ghi
Chú

Đài điểm

SA
1000

320

1000

AC

H24

Đài điểm

SA
1000

304

1000

HL

H24

Đài điểm

SA
1000

514

1000

MC

H24

Lưu ý: Thuật ngữ đường hàng không (airway) (xem Điều 3, Chương 2, Nghị
định 94/CP về Quản lý hoạt động bay)
1. Đường hàng không bao gồm đường hàng không quốc tế, đường hàng không
nội địa, được thiết lập trên cơ sở sau đây:
a) Nhu cầu giao lưu hàng không quốc tế;
b) Yêu cầu hoạt động bay nội địa;
c) Yêu cầu, khả năng cung cấp các dịch vụ bảo đảm hoạt động bay, bảo
đảm an ninh, an toàn hàng không;
d) Yêu cầu, khả năng quản lý và bảo vệ vùng trời; bảo đảm quốc phòng và an ninh
quốc gia;

đ) Phù hợp quy hoạch phát triển ngành hàng không dân dụng Việt Nam
và kế hoạch không vận của Tổ chức Hàng không dân dụng quốc tế.
2. Đường hàng không nội địa là đường hàng không có điểm đầu và điểm cuối nằm
trong lãnh thổ Việt Nam; chiều rộng là 20 km, trong trường hợp đặc biệt đến 30
km; giới hạn thấp là độ cao bay an toàn thấp nhất. Đường hàng không nội địa
được ký hiệu bằng chữ W và đánh số thứ tự bằng chữ sốẢ Rập.
3. Đường hàng không quốc tế là đường hàng không trong vùng trời Việt Nam có
chiều rộng là 30 km, trong phần vùng thông báo bay trên biển quốc tế do Việt
Nam quản lý là 90 km; giới hạn thấp là độ cao bay an toàn thấp nhất. Đường
hàng không quốc tế được ký hiệu bằng chữ A, B, G, L, M, N, P, R và đánh số
bằng chữ sốẢ Rập.
II-3.Các tiêu chuẩn ICAO đối với đài NDB. 31.Các khái niệm cơ bản.


- Đài chỉ mốc (Locator): là đài NDB làm việc trong giải tần LF/MF
được sử dụng cho mục đích tiếp cận hạ cánh.
- Máy thu ADF: Có giải thông bằng 6 KHz.
3-2.Giải tần số làm việc (Radio frequencies).
- Giải tần làm việc của các đài NDB nằm trong khoảng (190  1.750)
KHz. Với sai số tần số cho phép Δf  0,01% so với tần số làm việc.
Trong trường hợp đài NDB có công suất phát lớn hơn 200W và
tần số làm việc lớn hơn 1.606,5 KHz thì Δf yêu cầu là 0,005 % .
- Với các đài Locator làm nhiệm vụ kết hợp bổ trợ cho hệ thống ILS thì
tần số làm việc giữa hai đài phải cách nhau một khoảng Δfcr và
được qui định: 15 KHz < Δfcr < 25 KHz
3-3.Công suất phát (Coverage).
a. Công suất phát của đài NDB phải được đảm bảo phủ sóng ứng với một cự ly
nhất định tùy thuộc vào nhiệm vụ của đài.
- Trong chế độ “landing” : Từ (10  25) nautical mile
- Trong chế độ “en-route”: Từ (25  150) nautical mile

b. Công suất phát của một đài NDB không được vượt quá 2dB so với mức cần
thiết để đảm bảo tầm phủ sóng của cự ly cho phép.
.Điều chế (Modulation).
Tín hiệu âm tần điều chế của đài NDB thoả mản các tiêu chuẩn sau
a. Tần số âm thanh điều chế (The Modulating tone) :
- Tiêu chuẩn 1.020 Hz  50 Hz .
- Tiêu chuẩn 400 Hz  25 Hz .
b. Độ sâu điều chế (The depth of modulation)  95% . 3-5.Tín
hiệu nhận dạng (Identification).
- Sử dụng mã Morse quốc tế .
- Tốc độ 7 Ident / 1 phút .
- Nội dung : từ hai đến ba từ (chữ hoặc số).
- Thời gian được phép mất Ident : Không quá 60s.
3-6.Hệ thống giám sát và điều khiển (Monitoring).
Tiêu chuẩn tối thiểu của hệ thống giám sát và điều khiển của một đài
NDB gồm :
- Công suất : Khi công suất giảm -3 dB phải tự động chuyển máy (hoặc
tắt máy).
- Mất tín hiệu nhận dạng : Phải tự động chuyển máy (hoặc tắt máy).
- Hệ thống Giám sát có sự cố : Phải tự động chuyển máy (hoặc tắt
máy).

3-7. Hệ thống cấp nguồn (Power supply).
Hệ thống cấp nguồn đầy đủ cho một đài NDB gồm ba dạng theo thứ tự
ưu tiên sau:


- Điện mạng công nghiệp (AC).
- Điện máy nổ (AC).
- Ắc-quy (DC).

Khi mất nguồn, thời gian chuyển đổi từ nguồn này sang nguồn khác tùy
thuộc vào nhiệm vụ của thiết bị (thông thường từ 8” 20”).
Hệ thống chuyển đổi lý tưởng là hệ thống chuyển đổi tự động. Mô hình
hoạt động của hệ thống được chỉ ra ở hình vẽ 2-3.
OK Điện mạng công nghiệp
NO

(8  20)”
OK

Nguồn Acqui
NO

OK

Điện máy nổ
NO

OK

Nguồn Acqui

Hình 2-3: Sơ đồ chuyển đổi hệ thống nguồn.
3-8. Ăng-ten (Antenna).
Thông thường các đài NDB sử dụng các dạng Ăng-ten sau :
- Ăng-ten chữ “T”.
- Ăng-ten chữ “I”.
- Ăng-ten có hệ số phẩm chất cao - Polestar.
Ăng-ten được đánh giá qua một tham số gọi là hệ số bức xạ của ăngten. Hệ số đó được định nghĩa :
Công suất bức xạ ra không gian

Công suất đầu vào của ăngten
Hệ số bức xạ của ăng-ten phụ thuộc vào công suất đầu vào của ăng- ten
(tức công suất của máy phát). Công suất đầu vào càng lớn đòi hỏi hệ số bức xạ
của ăng-ten càng lớn tức phẩm chất của ăng-ten càng cao.
Bảng 2-1 chỉ ra sự phụ thuộc giữa công suất đầu vào của ăng-ten và hệ
số bức xạ của ăng-ten (ở tần số 300 KHz) .
Bảng 2-1: Sự phụ thuộc giữa công suất đầu vào của ăng-ten và hệ số bức xạ.
Input power
to antenna
a.
5 KW
b.
5 KW

Radiation efficiency
of antenna
20%
(-7 dB)
10%
(-10 dB)


c.

1 KW

8%

(- 11 dB)

d.
500 W
5%
(-13 dB)
e.
100 W
3%
(-15 dB)
f.
50 W
2%
(-17 dB)
g.
10 W
1%
(-20 dB)
h.
10 W
0,3%
(-25 dB)
3-9. Vị trí đặt đài (Siting).
Tùy thuộc vào nhiệm vụ của đài NDB mà vị trí đặt đài được xác định.
a. Khi NDB là đài điểm :
- Nếu là đài điểm trong chế độ “En-route” thì nó là giao điểm của hai
Airway hoặc nằm trên một Airway và là tâm của Airway đó. Chiều
cao của Ăng-ten được tính toán phù hợp với công suất của máy.
- Nếu là đài điểm trong chế độ “Landing” thì nó được đặt tại sân bay ở
môt vị trí thuận lợi cho việc phát sóng, chiều cao của Ăng-ten không
được vi phạm vào qui định về chướng ngại vật của sân bay .
b. Khi NDB là đài gần, đài xa :

- Nếu là đài xa, chiều cao Ăng-ten tối thiểu 18 m, vị trí đài cách
điểm chạm bánh trên đường CHC từ 6.500 m  11.100 m .
- Nếu là đài gần, chiều cao Ăng-ten tối đa 12 m, vị trí đài cách điểm
chạm bánh trên đường CHC 900 m  1.200 m .
c. Khi NDB làm nhiệm vụ đài locator kết hợp bổ trợ cho hệ thống ILS thì vị trí của
nó đặt ở vị trí của đài Outer và Middle marker và nằm về cùng 1 phía của trục
tâm đường cất hạ cánh .
II-4.Các phương thức khai thác đài NDB.
.Đài NDB được sử dụng cho dẫn đường trung cận.
- Các đài NDB được bố trí dọc theo đường bay.
- Tầm phủ sóng phải thoả mãn tiêu chuẩn ICAO.
- Có độ chính xác cho phép  10.
.Đài NDB được sử dụng cho dẫn đường tiếp cận và vùng chờ.
- Sử dụng tối thiểu hai đài NDB, cho một hướng tiếp cận.
- Vùng chờ có thể sử dụng một hoặc hai đài NDB.
- Tầm phủ sóng phải thoả mãn tiêu chuẩn ICAO.
- Phương thức tiếp cận không linh hoạt.
- Có độ chính xác cho phép  5.