mini|ILS-Funktionsschema (GP = Gleitwegsender, L = Landekurssender, σ = Landekursebene, λ = Gleitwegebene) mini|Abbildung der Sendekeulen von 1f-Landekurssender (Localizer) und 1f-Gleitwegsender (Glide-Path) Das Instrumentenlandesystem (engl. Instrument Landing System, ILS) ist ein bodengestütztes Flugnavigationsfunksystem (Aeronautical Radio Navigation System, ARNS), das von der ICAO seit 1950 für die weltweite Nutzung für Präzisionsanflüge (engl. Precision Approach) in Annex 10 (d. h. Anhang 10 des Abkommens über die Internationale Zivilluftfahrt) standardisiert ist. IL-Systeme ermöglichen Piloten bei Tag und Nacht auch unter schlechten horizontalen und/oder vertikalen Sichtverhältnissen die Durchführung von Präzisionsanflügen nach Instrument Meteorological Conditions (IMC), sofern die genutzte Landebahn (engl. RunWaY, RWY) für die Anflugrichtung mit einem ILS der erforderlichen Kategorie (CAT, von engl. Category) ausgerüstet ist.
Ein ILS besteht dabei aus folgenden Komponenten:
Landekurssender (engl. ILS-LocaLiZer, ILS-LLZ) und den hierzu notwendigen Monitorempfängern für die horizontale Führung eines Luftfahrzeuges referenziert auf die verlängerte Landebahn-Mitte. Der ILS-LLZ strahlt dabei folgende Signale ab: ILS-LLZ-Course-Signale (dt. ILS-Kurssignal) zur Führung zwischen max. ±10° bezogen auf die verlängerte Landebahn-Mitte mit bis zu 25 NM Reichweite ILS-LLZ-Clearance-Signale zur Führung zwischen +10° und max. +35° sowie −10° und max. −35° bezogen auf die verlängerte Landebahn-Mitte mit bis zu 17 NM Reichweite drei- bis vier-stellige Morsecode-Kennung (engl. Identification, ID) zur Identifikation des ILS optional einen Voice-Channel auf dem das ILS leichter identifiziert werden kann, z. B. „This is Frankfurt twenty five left“ beim ILS 25L in Frankfurt am Main. Optional können ILS-LLZ außerhalb von ±35° bezogen auf die verlängerte Landebahn-Mitte auch noch folgende, weitere Signale abstrahlen, die zur Führung zum ILS-LLZ dienen: „Out Of Course Clearance“-Signale bis ±180° bezogen auf die verlängerte Landebahn-Mitte mit bis zu 10 NM (ursprünglich 17 NM) Reichweite. „Back Course “-Signale für den Anflug aus der Gegenrichtung. Dafür sieht für jedoch die ICAO, anders als beim „ILS-LLZ only“-Anflugverfahren (also ohne ILS-GP) keine Standards für die Gestaltung von Anflugverfahren vor. In der Anzeige auf dem ILS-Indicator sind im Back-Beam die Anweisungen „Fliege links“ und „Fliege rechts“ vertauscht, da die 90-Hz- und 150-Hz-Information im Back-Beam ebenfalls vertauscht sind. Die Nutzung des Back-Course eines ILS-LLZ ist nicht von ICAO standardisiert und kann nur als Anflughilfe verwendet werden und auch nur dann wenn der ILS-Empfänger und -Indicator über die Möglichkeit verfügt, damit durch Drücken des (sofern vorhandenen) B/CRS-Buttons die 90-Hz- und 150-Hz-Information vertauscht wird. Nur so kann die Kursinformation des ILS-LLZ korrekt genutzt werden. Zeitweise wurde auf diese Weise das optional abgestrahlte Back-Beam-Signal eines ILS-LLZ für einen Quasi-„ILS-LLZ Only“-Anflug verwendet, wenn für die benötigte Anflugrichtung kein ILS-LLZ zur Verfügung steht. Eine solche Nutzung kommt außerhalb Europas noch vereinzelt vor, in Europa jedoch nicht mehr. Gleitwegsender (engl. ILS-Glide-Path, ILS-GP) und den hierzu notwendigen Monitorempfängern für die vertikale Führung auf einem vorgegebenen Gleitwinkel bis zum Aufsetzpunkt auf der Landebahn. Der Gleitwinkel kann zwischen 2° und 4° bezogen auf die Horizontale liegen, wobei aber nur wenige ILS nicht einen Gleitwinkel um die 3° nutzen. Der ILS-GP strahlt dabei bezogen auf den Aufsetzpunkt und ±8° bezogen auf die verlängerte Landebahnmitte mit bis zu 10 NM nutzbarer Reichweite ab. Abweichend von ICAO-Vorgaben gibt es in Frankfurt am Main und München ILS-GP, die auch bis 15 NM Reichweite für Anflugverfahren freigegeben sind. Anmerkungen: ILS-Glide-Path ist die von ICAO seit 1950 in ICAO Annex 10 (derzeit Annex 10, Volume I) und auch in der EUROCAE MOPS ED47B verwendete Bezeichnung, während in US-Dokumenten von ARINC und RTCA für ILS-GP-Empfänger die Bezeichnung ILS-Glide Slope, abgekürzt ILS-GS, oder kurz G/S verwendet wird. Zur Erkennung des Abstandes bis zum Aufsetzpunkt werden Marker oder DME eingesetzt. Oft werden diese auch kombiniert. Marker strahlen ein Signal auf 75 MHz senkrecht nach oben ab. Dieses ist nur beim Überflug empfangbar. Marker stehen in unterschiedlichen Abständen vom Aufsetzpunkt: Outer Marker (OM) im Abstand von 7200 m ±300 m Middle Marker (MM) im Abstand von 1050 m ±150 m Inner Marker (IM) kurz vor der Landebahnschwelle sind zwar noch standardisiert, finden aber, wenn überhaupt noch, so gut wie gar nicht mehr Verwendung, DME/N (Distance Measuring Equipment - Narrow Spectrum) für die Messung der Schrägentfernung (engl. Slant Range Distance) zwischen dem Flugzeug zu einem definierten Punkt auf der Landebahn, z. B. dem Aufsetzpunkt, oder aber auch auf halber Länge der Landebahn, wenn das DME/N für beide möglichen Anflugrichtung verwendet werden soll. DME/N können dabei mit einer omnidirektionalen Abstrahlung betrieben werden oder mit einer gerichteten Abstrahlung nur den Anflugbereich bis zu ±35° bezogen auf die verlängerte Landebahnmitte bis zu 25 NM Reichweite abdecken. Als Compass Locator (LO) für Approach- und Departure-Flugverfahren können an den Standorten der OM und MM zusätzlich NDB aufgebaut sein. Compass Locators haben Reichweiten zwischen 10 NM (18,5 km) und 25 NM (46,3 km).
Anmerkungen zur Abbildung „ILS Standard Characteristics and Terminology“: Die Darstellung der Breite des ILS-GP im Azimut ist zur besseren Verständlichkeit mit 10° Breite übertrieben dargestellt, da die Breite des ILS-GP-Strahls im Azimut gemäß ICAO Annex 10 auf 10°±8° und nicht ±10° bezogen auf die verlängerte Landebahnmitte definiert ist. Die angegebene vertikale Breite ober- und unterhalb der ILS-GP-Mitte wurde in ICAO DOC-8071 zwischen 0.8° und 1,5° Breite (full scale limits, symmetrical about axis) angegeben. Dargestellt werden ±0.6° aus internen Schulungsunterlagen der ehemaligen Bundesanstalt für Flugsicherung (BFS), während US-FAA ±0.7° verwendet. Die bei ILS-LLZ-Anflügen betrieblich (bzw. operativ) maximal nutzbare Reichweite und im Azimutwinkelbereich kann je nach Flugplatz, Runway (RWY), Anflugrichtung und verwendeter ILS-Anlage, Bebauung und Gelände auch kleiner sein als die in ICAO Annex 10 für typische ILS-Installationen angegebene Coverage (dt. Abdeckung), z. B. durch Reflexionen an Gebäuden, Abschattungen durch Bebauung und/oder Gelände bedingte Einschränkungen, wie Hügel oder Berge, wofür geeignete 1f- oder 2f-ILS-LLZ-Anlagentyp zum Einsatz kommen, um den Einfluss von Reflexionen auf die Kursgenauigkeit zu minimieren. Die operativ bei ILS-GP-Anflügen maximal nutzbare Reichweite und im Azimutwinkelbereich, als auch vertikal im Elevationswinkelbereich kann, je nach Flugplatz, Runway, Anflugrichtung und verwendeter ILS-Anlage, Bebauung und Gelände, auch kleiner sein, als die in ICAO Annex 10 für typische ILS-Installationen angegebene Coverage (dt. Abdeckung), z. B. durch Bebauung und/oder Gelände bedingte Einschränkungen, wie z. B. abfallendes Gelände, Hügel oder Berge, wofür geeignete 1f- oder 2f-Anlagentyp des ILS-GP zum Einsatz kommen, um den Einfluss von Reflexionen auf die Genauigkeit des Gleitweges zu minimieren. In Einzelfällen sind ILS-GP auch für größere Reichweiten freigegeben, z. B. 15 NM in FrankfurtAIP IFR Deutschland, 31. Oktober 2024. und München Auch wenn für Verfahren weder „ILS Out Of Course Clearance“ genutzt werden oder für „ILS Back Beam“ keine Verfahren erstellt werden, werden diese bei vielen ILS-LLZ-Antennen-Arrays dennoch abgestrahlt. Je nach verwendetem Antennentyp, z. B. V-Dipole, werden „ILS-LLZ Out Of Course Clearance“ oder ein „ILS Back Beam“ abgestrahlt ohne dass es aus Bildern des ILS-LLZ-Antennen-Arrays direkt ersichtlich ist, im Gegensatz zu eindeutigen Fällen, wenn z. B. wie dargestellt, zusätzlich zum „ILS-LLZ Course“-Antennen-Array ein separates „ILS-LLZ-Clearance“-Antennen-Array aus V-Dipolen oberhalb oder hinter dem ILS-LLZ-Antennen-Array aufgebaut ist, welche ein „Out Of Course Clearance Signal“ bis ±180° bezogen auf die verlängerte Landebahnmitte abstrahlt. Auch wenn eine ILS-LLZ-Anlage einen „Back Beam“ abstrahlt, ist dieser nicht für ICAO-Standard-Verfahren nutzbar, da die 90-Hz- und 150-Hz-Signale vertauscht sind und somit die Anweisung „Fly Left“/„Fly Right“ auch vertauscht sind. Hierdurch führen die Anweisungen des ILS-LLZ-Indicators nicht auf die verlängerte Mitte der Landebahn. Bei manchen ILS-LLZ-Empfängern und -Indikatoren war früher über einen Schalter eine Vertauschung der 90 Hz/150 Hz-Signale im Empfänger möglich, wodurch bei Nutzung des „Back Beams“ der ILS-LLZ-Indicators wie bei einem „ILS-LOC only Approach“ korrekte Anzeige „Fly Left“/„Fly Right“ möglich war. Wie aus der Darstellung ersichtlich, wird in der Gegenanflugrichtung kein „ILS-GP Back Course“ abgestrahlt. Dass dies nicht sinnvoll wäre, ist dadurch zu erklären, dass selbst wenn in der entgegengesetzten Anflugrichtung ein Signal abgestrahlt würde, dieses Signal ein Luftfahrzeug nicht wie üblich zur Landebahnschwelle (engl. Threshold), sondern an das entgegengesetzte Ende der Landebahn, wo der Antennenmast steht, führen würde. Dadurch würden von der eigentlich zur Landung verfügbaren Länge der Landebahn nur noch ca. 280 m bis zum Ende der Landebahn verbleiben. DME/N können sowohl omnidirektional-strahlende Antennen (360°), bi-direktionale-strahlende Antennen (in beide möglichen Anflugrichtungen strahlend), als auch direktional-strahlende (gerichtet in eine Richtung strahlende) Antennen, die nur den Anflugbereich im Segment von ±35° bezogen auf die verlängerte Mitte der Landebahn abdecken, verwenden. DME/N-Antennen müssen nicht zwingend, wie in der Abbildung dargestellt, auf dem ILS-GP-Antennenmast angebracht sein. Die Geräte für ILS-LLZ, ILS-GP und Monitor können anstelle, wie in der Abbildung dargestellt, auch in einem Shelter unterirdisch untergebracht sein. Die Farbe des OM-Marker-Lichts war ursprünglich „Purple“ und wurde später auf Blau abgeändert Die Durchflugzeit durch die vertikal abgestrahlten Antennenkeulen der Marker ist abhängig von der Ground Speed (dt. Boden-Geschwindigkeit) des Luftfahrzeuges und der verwendeten vertikalen Breite der Antennenkeule der Antennen.
Für Landungen nach Instrumentenflugregeln (IFR, englisch Instrument Flight Rules) müssen Luftfahrzeuge gemäß der Flugsicherungsausrüstung-Verordnung, FSAVüber die Flugsicherungsausrüstung der Luftfahrzeuge (FSAV) 26. November 2004 (zuletzt geändert durch Art. 13 G v. 17.12.2018 I 2549). mit den geforderten Bordgeräten und Anzeigeinstrumenten für Kapitän und Co-Pilot ausgerüstet sein.
Wenn im Luftfahrzeug der Autopilot (sofern vorhanden) aktiviert wird, kann der Anflug auch teilweise oder komplett automatisch durchgeführt werden.
Geschichte Vor der Entwicklung von ILS, die mittels Funkwellen dem Luftfahrzeugführer einen Anflug auf einen Flugplatz ermöglichten, gab es verschiedene andere Ansätze.
Im Deutschen Reich der Weimarer Republik erprobte ab 1931 die Deutsche Luft Hansa (ab 1933 Deutsche Lufthansa) das ZZ-Verfahren für Landungen bei schlechter Sicht. Dieses erste bodengestützte Landesystem war zeitaufwendig und erforderte hohen Einsatz von Pilot und Bodenpersonal. Die Peilstelle des Flughafens musste während des gesamten Anflugs Informationen an den Piloten bzw. Navigator übermitteln.
In den USA wurde 1928 mit der Entwicklung eines ersten ILS-Systems im Auftrag des Bureau of Standards for the Aeronautics Branch of the Department of Commerce begonnen. Die erste erfolgreiche Landung erfolgte am 29. September 1929 auf dem Flugplatz Mitchell Field. In den folgenden Jahren wurde das Instrumentenlandesystem weiterentwickelt. mini|461x461px|Lorenz-System – Leitstrahl-Landefunkfeuer