ระบบ Instrument Landing System หรือ ILS คือระบบที่ช่วยลงจอดเครื่องบินแบบอัตโนมัติ ที่ช่วยให้การลงจอดในสภาพทัศนวิสัยแย่ปลอดภัยมากขึ้น
ในสภาพอากาศที่ย่ำแย่ เช่น พายุฝนหรือมีหมอกหนา หลายคนอาจจะเคยสงสัยว่านักบินสามารถนำเครื่องบินลงจอดโดยที่มองไม่เห็นได้อย่างไร คำตอบก็คือการมีอยู่ของระบบที่เรียกว่า “ILS” หรือ “Instrument Landing System” ซึ่งช่วยนำทางนักบินไปสู่ทางวิ่งเครื่องบินหรือรันเวย์ได้อย่างปลอดภัยถึงแม้นักบินเองจะมองไม่เห็นรันเวย์ดังกล่าว
จุดประสงค์หลักของระบบ ILS คือการช่วยให้นักบินสามารถฝ่าสภาพอากาศที่ย่ำแย่ไปให้ใกล้รันเวย์มากยิ่งขึ้น ด้วยความหวังว่าที่ระยะที่ใกล้ขึ้น สภาพการมองเห็น (Visibility) จะดีขึ้นจนนักบินสามารถนำเครื่องบินลงจอดด้วยสายตาได้ คล้ายกับการที่เวลาเราขับรถแล้วหมอกหนาจนมองไม่เห็นข้างนอก จึงต้องค่อย ๆ ขับตามระบบ GPS จนถึงที่หมาย
ดังนั้นหมายความว่าหากสภาพอากาศบริเวณรันเวย์ย่ำแย่จนเกินไประบบ ILS ก็จะไม่สามารถช่วยเหลือนักบินได้ และนักบินจะต้องยกเลิกการลงจอดและบินวนเพื่อรอให้สภาพอากาศดีขึ้นเสียก่อน
อย่างไรก็ตาม ILS ถูกพัฒนาเรื่อยมาจนในปัจจุบันนั้นระบบ ILS ที่ดีที่สุดนั้นมีความสามารถในการลงจอดโดยอัตโนมัติโดยที่ไม่ต้องอาศัยความช่วยเหลือจากนักบินเลย
ระบบ ILS แต่ละระบบมี Decision Height และ Runway Visual Range (RVR) ที่แตกต่างกัน หลักการใช้งานระบบ ILS ที่ยึดถือกันมาเพื่อความปลอดภัยคือการเข้าใจข้อจำกัดของระบบคอมพิวเตอร์นำทางอย่างระบบ ILS ที่อาจสามารถผิดพลาดได้เสมอ จึงมีสิ่งที่เรียกว่า “Decision Height” ขึ้นมาเพื่อกำหนดจุดที่เราจะเลิกเชื่อระบบและยกเลิกการลงจอดแล้ววนกลับมาลองใหม่แทน
Decision Height คือความสูงที่นักบินจะต้องตัดสินใจว่าจะยกเลิก การลงจอดแล้วค่อยวนกลับมาลองใหม่ หรือจะลงจอด ซึ่งกฎเหล็กคือ Decision Height หากนักบินยังมองไม่เห็นรันเวย์ จะต้องยกเลิกการลงจอดทันที แต่ถ้าเห็นรันเวย์ให้ลงจอดต่อได้ด้วยสายตา (Visual Approach) ส่วน “Runway Visual Range” นั้นคือระยะการมองเห็นบนรันเวย์
ระบบ ILS แบ่งออกได้เป็น 5 กลุ่มหลัก ๆ คือ:
Category I: Decision Height ที่ 200 ฟุต และ RVR ที่ 1,800 ฟุต
Category II: Decision Height ที่ 100-200 ฟุต และ RVR ที่ 1,200 ฟุต
Category III A: Decision Height ที่ 100 ฟุต และ RVR ที่ 700 ฟุต
Category III B: Decision Height ที่ 50 ฟุต และ RVR ที่ 150-700 ฟุต
Category III C: ไม่มีขีดจำกัด
จะเห็นได้ว่าที่ Category ที่สูงขึ้นนั้น ILS สามารถถูกใช้งานได้อย่างน่าเชื่อถือมากกว่า โดย CAT III C นั้นไม่มีขีดจำกัดในการใช้งานเลย หมายความว่า CAT III C สามารถใช้งานได้จนถึง Touchdown หรือวินาทีที่ล้อเครื่องบินแตะพื้นโดยที่นักบินมองไม่เห็นรันเวย์เลย โดยระบบ ILS CAT III C นั้นมักจะถูกนำไปใช้ร่วมกับระบบ Autoland ทำให้เครื่องบินสามารถลงจอดได้โดยอัตโนมัติผ่านการนำทางด้วย ILS CAT III C โดยที่นักบินไม่ต้องทำอะไรเลย
ระบบ ILS แบ่งได้เป็นสองส่วนหลัก ๆ คือ Lateral Guidance และ Vertical Guidance หรือการนำทางแนวราบและการนำทางแนวตรง Lateral Guidance นั้นอาศัยเครื่องส่งสัญญาณวิทยุที่เรียกว่า Localizer ในการบอกระบบนำทางของเครื่องบินว่ารันเวย์อยู่ทิศไหนผ่านการตรวจจับคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมา
ส่วนที่สำคัญที่สุดของ ILS คือ ระบบ Vertical Guidance ซึ่งก็คือการนำทางเครื่องบินให้ร่อนลงรันเวย์ได้พอดี และการร่อนจะต้องร่อนในแนวที่เรียกว่า “Glideslope” ซึ่งมักจะมีความชัน 3 องศา ซึ่งเป็นข้อกำหนดของสนามบินหลาย ๆ แห่ง
หลักการทำงานของทั้งสองระบบคือการตรวจจับคลื่นวิทยุในสองช่วงคลื่น ได้แก่ 90 Hz และ 150 Hz ในกรณีของ Localizer หากเครื่องบินตรวจจับคลื่นวิทยุได้คลื่นที่มีความถี่ 90 Hz เพียงคลื่นเดียว หมายความว่าเครื่องบินนั้นเบนซ้ายมากเกินไป หากตรวจจับได้แค่ 150 Hz ก็หมายความว่าเครื่องบินนั้นเบนขวามากเกินไป หากตรวจจับได้ทั้งสองความถี่ก็หมายความว่าเครื่องบินอยู่ตรงรันเวย์พอดี
เช่นเดียวกับระบบ Glideslope หากเครื่องบินตรวจจับได้แค่ความถี่ 90 Hz ก็หมายความว่าเครื่องบินอยู่สูงเกินไป หากตรวจจับได้แค่ 150 Hz ก็หมายความว่าเครื่องบินนั้นอยู่ต่ำเกินไป หากตรวจจับได้ทั้งสองคลื่น หมายความว่าเครื่องบินอยู่บน Glideslope พอดี
ดังนั้นในสนามบินที่มีรันเวย์ที่รองรับระบบ ILS ก็จะต้องมีเสาส่งสัญญาณวิทยุสำหรับการนำทาง Glideslope และเสาส่งสัญญาณ Localizer เพื่อให้เครื่องบินสามารถใช้งานระบบ ILS ได้นั่นเอง นอกจากนี้รันเวย์แต่ละรันเวย์ยังรองรับ Category ของ ILS ที่แตกต่างกันอีกด้วย เช่น บางรันเวย์อาจจะไม่รองรับระบบ ILS CAT III C เนื่องจากอุปกรณ์จะต้องมีความแม่นยำสูงมาก
เรียบเรียงโดย : โชติทิวัตถ์ จิตต์ประสงค์
🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech