Aletli İniş Sistemi (Instrument Landing System – ILS), uçakların özellikle düşük görüş koşullarında güvenli ve hassas bir şekilde iniş yapabilmelerini sağlayan, yer tabanlı bir hassas yaklaşma sistemidir. ICAO Annex 10’da tanımlandığı üzere sistem, uçağa eş zamanlı olarak yatay (lateral) ve dikey (vertical) konum bilgisi sağlar. Bu sayede uçak, pist eksenine tam olarak hizalanarak belirli bir süzülüş açısıyla piste yaklaşabilir. Dünya genelinde en yaygın kullanılan hassas yaklaşma sistemi olan ILS, özellikle sis, yağmur, kar gibi görüşü sınırlayan meteorolojik koşullarda iniş güvenliğinin artırılmasında kritik bir rol oynamaktadır. CAT IIIb sınıfı sistemlerde, görüş mesafesinin sıfıra yakın olduğu koşullarda dahi otomatik iniş yapılabilmektedir.

Tarihsel Gelişim

ILS’in temelleri 1929 yılında ABD’de yapılan ilk denemelere dayanmaktadır. Bu denemelerde temel olarak localizer ve glideslope antenlerinden elde edilen sinyaller kullanılmıştır. 1938–1939 yıllarında ilk operasyonel uygulamalar gerçekleştirilmiş ve 1949 yılında ICAO Annex 10 ile sistem uluslararası standartlara bağlanmıştır. 1960’lı ve 1980’li yıllar arasında CAT II ve CAT III kategorileri geliştirilmiş, otomatik iniş sistemleriyle entegrasyon sağlanmıştır. Günümüzde ILS, hassas yaklaşma sistemleri arasında hâlen temel sistem olarak kullanılmakta olup GNSS ve Ground Based Augmentation System (GBAS) gibi uydu tabanlı sistemlerle birlikte çalışabilmektedir.

Sistem Mimarisi ve Bileşenler

ILS, üç temel bileşen üzerine kuruludur: localizer (yön bulucu), glideslope (süzülüş yolu) ve marker beaconlar ya da DME (Distance Measuring Equipment). Localizer, uçağın pist eksenine hizalanmasını sağlayan yatay yönlendirme bilgilerini sunar. Glideslope, uçağın dikey düzlemde belirli bir süzülüş açısıyla yaklaşmasını sağlayan bileşendir. Marker beaconlar veya DME ise uçağın pistten olan mesafesini belirlemek amacıyla kullanılır. Bu ana bileşenlerin yanı sıra sistemin etkin çalışabilmesi için yaklaşma ışık sistemleri, izleme (monitoring) üniteleri ve düzenli kalibrasyon altyapısı da büyük önem taşır.

Localizer (LOC)  – Yatay Yönlendirme

Localizer, pistin uzatılmış merkez hattına hizalanmış bir anten dizisi aracılığıyla yatay düzlemde yönlendirme sağlar. Pist başının karşı ucuna, genellikle pist sonundan yaklaşık 300 metre geriye yerleştirilen anten dizisi, VHF bandında 108.10–111.95 MHz frekans aralığında yayın yapar. Localizer sinyalleri, 90 Hz ve 150 Hz modülasyonlu iki ana yan lob içerir. Pist merkez hattının sol tarafında 90 Hz, sağ tarafında ise 150 Hz modülasyon baskındır. Uçak alıcısı bu iki sinyalin genlik oranlarını karşılaştırarak pist ekseninden sapmayı belirler. Sinyallerin eşit olduğu noktada uçak pist merkez hattı üzerinde kabul edilir. Kapsama alanı genellikle 25 deniz miline (46 km) kadar uzanır ve pist eşiğinde ±2,5° hassasiyet sağlar. CAT I operasyonlarında pist merkez hattında izin verilen maksimum sapma ±10,5 metre iken CAT III operasyonlarında bu tolerans ±3 metreye kadar düşmektedir.

Localizer sinyalleri çeşitli hata kaynaklarından etkilenebilir. Pist çevresindeki hangarlar, terminal binaları ve topoğrafik düzensizlikler sinyal yansımalarına (multipath) sebep olarak pilot göstergelerinde yanlış sapmalar yaratabilir. Ayrıca localizer antenlerinin arka lobundan yayılan sinyaller “back course” olarak bilinir ve yanlış yaklaşmalara yol açabileceğinden kullanılmaz. Localizer sistemleri çift vericiyle tasarlanmıştır. Ana sistemde bir arıza oluştuğunda yedek sistem otomatik olarak devreye girer. İzleme mekanizmaları, pist ekseninden belirli bir sapma veya sinyal gücünde tolerans dışı değişiklik olduğunda sistemi otomatik olarak devre dışı bırakır.

^{Localizer (Yapay zeka tarafından oluşturulmuştur.)}

Glideslope (GS) – Dikey Yönlendirme

Glideslope, pist başının yaklaşık 300–380 metre gerisine ve 120–210 metre yanına konumlandırılmış anten dizileri aracılığıyla dikey yönlendirme sağlar. Uçak, glideslope sinyalleri sayesinde belirlenen süzülüş açısı üzerinde yaklaşır. Bu açı genellikle 3° olup bazı özel durumlarda 2,5° ile 3,5° arasında değişebilir. Glideslope UHF bandında 329.15–335 MHz frekans aralığında yayın yapar ve localizer frekansıyla eşleştirilmiştir. Pilot sadece localizer frekansını ayarladığında glideslope frekansı otomatik olarak alıcı tarafından ayarlanır.

Glideslope sinyalleri de 90 Hz ve 150 Hz modülasyonlu iki yan lobdan oluşur. 90 Hz enerjisi süzülüş hattının üzerinde, 150 Hz enerjisi ise hattın altında yoğunlaşır. İki sinyalin eşit olduğu nokta, uçak için ideal süzülüş hattını oluşturur. Glideslope’un kapsama alanı yaklaşık 10 deniz milidir (18 km) ve hassasiyeti ±0,7°’dir. Ancak glideslope sinyalleri yanlış sinyal hatalarına açık olabilir. “False glideslope” olarak bilinen bu durum, glideslope sinyallerinin pistin ilerisinde yansıyıp 9° veya 12° gibi daha dik açılarla ikinci bir süzülüş hattı oluşturmasıdır. Eğitimlerde pilotlara glideslope’u mutlaka alttan keserek yakalamaları öğretilir. Böylece sahte bir glideslope hattına bağlanma ihtimali azaltılır. Glideslope sistemleri de sürekli olarak izlenir; açı sapması 0,1°’yi geçtiğinde veya güç kaybı yaşandığında sistem otomatik olarak kapanır.

^{Glideslope (Yapay zeka tarafından oluşturulmuştur.)}

Marker Beaconlar ve DME – Mesafe Bilgisi

ILS sisteminde mesafe bilgisinin sağlanması amacıyla marker beaconlar veya DME kullanılır. Marker beaconlar 75 MHz frekansında çalışan düşük güçlü vericilerdir ve pistten belirli mesafelerde yerleştirilir. Outer Marker (OM) pist eşiğine yaklaşık 7,5 kilometre mesafede bulunur ve 400 Hz modülasyonlu tire (-) sinyali gönderir. Middle Marker (MM) pist eşiğine 1050 metre mesafede yer alır, 1300 Hz modülasyonlu nokta-tire (- .) sinyali yayar ve genellikle karar irtifasına yaklaşılmakta olunduğunu gösterir. Inner Marker (IM) pist eşiğine 300–450 metre mesafede konumlanmıştır, 3000 Hz modülasyonlu nokta (.) sinyali yayar ve CAT II ve CAT III operasyonlarında kullanılır. Marker beaconların yerini modern ILS tesislerinde çoğunlukla DME almıştır. DME, uçağın yer istasyonuna gönderdiği ve geri aldığı sinyalin süresini ölçerek mesafeyi sürekli olarak hesaplar ve marker beaconlara göre daha hassas ve kesintisiz bilgi sağlar.

^{Marker Beacon (Yapay zeka tarafından oluşturulmuştur.)}

Yaklaşma Aydınlatma Sistemi (Approach Light System)

ILS yaklaşmasında özellikle düşük görüş koşullarında pilotun pist eksenini görsel olarak algılamasına yardımcı olmak için yaklaşma aydınlatma sistemleri kullanılır. Hassas yaklaşma pistlerinde bu sistemlerin uzunluğu ICAO standartlarına göre en az 720 metre olmalıdır. Bu ışıklar, ILS’in doğrudan bir bileşeni olmamakla birlikte onunla entegre çalışarak iniş güvenliğini artırır.

^{Yaklaşma Aydınlatma Sistemi (Yapay zeka tarafından oluşturulmuştur.)}

Çalışma Prensibi

ILS yaklaşmasının temel prensibi, localizer ve glideslope antenlerinden yayılan elektromanyetik sinyallerin uçağın konumunu belirlemesine dayalıdır. Uçak, ILS yaklaşma sektörüne girdiğinde ilk olarak localizer sinyalini algılar ve pistin merkez hattına hizalanır. Yatay hizalanmanın ardından glideslope sinyali yakalanarak uçak belirlenen süzülüş açısı üzerinde pist başına doğru alçalmaya başlar. Marker beaconlar veya DME tarafından sağlanan mesafe bilgileri, uçağın pistten ne kadar uzakta olduğunu gösterir. Böylece uçak, pist ekseni üzerinde ve belirlenen dikey profil boyunca hassas bir iniş gerçekleştirebilir.

Bu sistem, iki modülasyon frekansına dayalı sinyallerin karşılaştırılması mantığıyla çalışır. Localizer 90 Hz ve 150 Hz modülasyonlu iki sinyali pist ekseninin iki tarafında yayınlar; uçağın alıcı sistemi bu sinyallerin genlik farklarını ölçerek pist eksenine göre sağda veya solda olduğunu belirler. Glideslope ise aynı mantıkla uçağın ideal süzülüş hattının üzerinde veya altında olduğunu gösterir. Bu sayede pilot ya da otomatik uçuş kontrol sistemi, iniş yaklaşması sırasında gerekli düzeltmeleri yapar.

ILS Kategorileri

Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü (ICAO), ILS sistemlerini sağladıkları hassasiyete göre üç ana kategoriye ayırmıştır.

Kategori III sistemleri, otomatik iniş (autoland) ve otomatik frenleme sistemleriyle entegre şekilde çalışır. Bu sistemlerin kullanılabilmesi için hem hava aracı hem de meydan ILS CAT III uyumlu olmalıdır.

Pilot Uygulaması ve Gösterge Takibi

Pilot, ILS yaklaşması sırasında yayınlanmış irtifaları takip etmeli ve glideslope hattını mutlaka alttan keserek yakalamalıdır. Bu uygulama, yanlış (false) glideslope sinyallerine kilitlenme riskini azaltır. Son yaklaşma hattında uçak, localizer (yatay) ve glideslope (dikey) göstergeleri merkezde tutularak uçurulmalıdır. Gösterge işaretçilerinin konumu, uçağın olması gereken hatta olan sapmasını temsil eder.

• Localizer göstergesi sağdaysa, uçak solundadır; pilot sağa dönerek hattan yakalamalıdır.
• Localizer göstergesi soldaysa, uçak sağdadır; pilot sola dönerek hattı ortalamalıdır.
• Glideslope göstergesi yukarıda görünüyorsa, uçak olması gerekenden alçaktadır; burnunu hafif kaldırmalıdır.
• Glideslope göstergesi aşağıdaysa, uçak yüksek irtifadadır; alçalma hızını artırmalıdır.

Glideslope üzerindeki Karar İrtifası (Decision Height – DH) noktasına gelindiğinde, pilot pist görüşü varsa inişe devam eder; değilse go-around (pas geçme) manevrasına başlar. Bu nokta, ILS yaklaşmasının kritik karar noktasıdır.

^{ILS Göstergesi (Yapay zeka tarafından oluşturulmuştur)}

İzleme ve Kalibrasyon

ILS sistemlerinin hassasiyetinin korunması, sürekli izleme ve düzenli kalibrasyonla sağlanır. Localizer ve glideslope antenlerinden yayılan sinyaller monitörler tarafından sürekli denetlenir. Pist ekseninden sapma toleransını aşan kaymalar, sinyal gücündeki belirgin düşüşler veya açı sapmaları tespit edildiğinde ilgili bileşen devre dışı bırakılır ya da yedek sistem devreye girer.

Kalibrasyon uçuşları, sistemin doğru çalıştığının teyit edilmesi açısından kritik öneme sahiptir. Bu uçuşlarda özel ölçüm cihazlarına sahip uçaklarla sinyal sapmaları, hassasiyet ve kategoriye uygunluk düzenli aralıklarla test edilir. Özellikle CAT II ve CAT III sistemlerinde kalibrasyon standartlarının ihlali kabul edilemez; çünkü sistemin hata toleransları çok düşüktür.

Avantajlar ve Sınırlamalar

ILS, düşük görüş koşullarında uçuş güvenliğini artırması, iniş iptallerini ve gecikmeleri azaltması nedeniyle havayolları için operasyonel ve ekonomik avantajlar sağlar. CAT III kategorisindeki sistemler sıfıra yakın görüş mesafelerinde dahi iniş yapılabilmesine imkân tanır ve yoğun trafiğe sahip havalimanlarının kapasitesini yükseltir.

Ancak sistemin kurulum ve bakım maliyetleri yüksektir. Ayrıca pist çevresindeki binalar ve arazi engebeleri sinyal yansımalarına sebep olabilir ve elektromanyetik girişimler sistemin doğruluğunu olumsuz etkileyebilir. Her pistin uzunluğu, eğimi ve çevresi ILS kurulumu için uygun olmayabilir. Bu nedenle özellikle küçük meydanlarda sistemin kurulması sınırlı olabilmektedir.

GBAS ve GNSS Destekli Sistemler

Ground Based Augmentation System (GBAS), ILS’e alternatif olarak geliştirilen, tek bir yer istasyonundan birden fazla piste hassas yaklaşma imkânı sunabilen bir sistemdir. GNSS tabanlı olan GBAS, uydu sinyallerini yer istasyonundan gönderilen düzeltme bilgileriyle hassaslaştırır. Bu sayede ILS’teki anten yerleşim kısıtları ortadan kalkar, daha düşük maliyet ve esnek operasyon imkânı sağlanır. Ancak GBAS’ın CAT III yetenekleri henüz sınırlı olduğundan dünya genelinde ILS hâlen en yaygın kullanılan hassas yaklaşma sistemi konumundadır. GNSS tabanlı LPV (Localizer Performance with Vertical Guidance) gibi uydu destekli sistemler de özellikle orta ve küçük havalimanlarında yaygınlaşmaktadır.

Türkiye’de ILS Uygulamaları

Türkiye’de İstanbul Havalimanı, Ankara Esenboğa, Erzurum, İzmir Adnan Menderes ve Antalya havalimanları CAT II ve CAT III sınıfı ILS sistemleriyle donatılmıştır. Bu sistemler, ICAO standartlarına uygun olarak Sivil Havacılık Genel Müdürlüğü (SHGM) ve Devlet Hava Meydanları İşletmesi (DHMİ) denetiminde düzenli olarak kalibrasyon uçuşlarına tabi tutulmaktadır.

Dünyada ILS Uygulamaları

ILS, dünya genelinde yüzlerce büyük havalimanında aktif olarak kullanılmaktadır. Sistemlerin doğru çalıştığından emin olmak için ulusal sivil havacılık otoriteleri ICAO standartlarına uygun olarak düzenli denetimler ve kalibrasyon uçuşları yapmaktadır. Avrupa’da Londra Heathrow, Paris Charles de Gaulle, Frankfurt ve Amsterdam Schiphol gibi yoğun havalimanları CAT IIIb ILS sistemlerine sahiptir. ABD’de Chicago O’Hare, Atlanta Hartsfield-Jackson ve Los Angeles International gibi meydanlar da CAT II ve CAT III kategorilerinde operasyon yapmaktadır. Asya’da Tokyo Narita, Hong Kong ve Singapur Changi, Afrika’da Johannesburg O.R. Tambo ve Orta Doğu’da Dubai International gibi havalimanları en gelişmiş kategoride ILS ile donatılmıştır. Sistem, hava trafiğinin yoğun olduğu bölgelerde uçuşların emniyetle ve kesintisiz şekilde sürdürülebilmesi açısından önem arz etmektedir.