Praktycznie od początków lotnictwa jednym z podstawowych problemów było wykonywanie lotów w warunkach ograniczonej widoczności. Szczególnie problematyczne jest w takiej sytuacji wykonanie manewru lądowania. Współcześnie stosuje się systemy wspomagające lądowanie, które pozwalają bezpiecznie "posadzić" samolot na pasie startowym nawet przy bardzo złej pogodzie
Pierwszą namiastką systemu wspomagającego lądowanie było zastosowane już w roku 191. rozwiązanie, które polegało na podwieszeniu pod samolotem 15-metrowej linki z ciężarkiem. W momencie, gdy ciężarek dotykał ziemi, w kokpicie samolotu odzywał się dzwonek, informując pilota, na jakiej wysokości nad ziemią się znajduje. Od tego rozwiązania przebyliśmy bardzo długą drogę i stosowane dzisiaj systemy są o wiele bardziej zaawansowane.
System ILS
Najpopularniejszym systemem, wykorzystywanym przez wiele lotnisk na świecie jest ILS (ang. Instrument Landing System). W skład typowego systemu ILS wchodzą przede wszystkim dwa podsystemy. Pierwszym z nich jest nadajnik kierunku (ang. Localizer –. LLZ). Nadajnik to w rzeczywistości macierz anten, umiejscawiana na końcu pasa startowego. Każda z anten nadaje sygnał kierunkowy, przy czym sygnały nadawane z lewej i prawej strony pasa startowego różnią się modulacją częstotliwości nośnej. Dzięki temu zamontowany w samolocie odbiornik ILS może określić, czy maszyna znajduje się dokładnie na kursie w osi pasa lotniska, czy też pilot musi skorygować kurs w lewo lub w prawo.
Drugim podsystemem w ILS jest nadajnik ścieżki schodzenia (ang. Glide Path - GP). Stanowi go pojedyncza antena umieszczana z boku pasa startowego, na wysokości punktu przyziemienia samolotu. Ten element systemu ILS ma za zadanie nadawać sygnał o kącie podejścia samolotu do pasa lotniska i podobnie jak w przypadku LLZ pilot musi utrzymywać maszynę na określonej ścieżce schodzenia. Często na szczycie masztu tego nadajnika montuje się również radiolatarnię DME - urządzenie nadające sygnał o odległości samolotu od punktu przyziemienia na pasie startowym.
Trzecim elementem systemu ILS są znaczniki umieszczane przed pasem startowym w różnych odległościach. Pierwszy marker powinien być umieszczony w odległości od 6,5 a 11,1 km. W momencie, gdy samolot znajdzie się nad znacznikiem w kokpicie zaświeci się odpowiednia dioda oraz rozlegnie się sygnał dźwiękowy. Znacznik ten, ma na celu podanie pilotowi informacji o odległości i wysokości, oraz pozwala sprawdzić funkcjonowanie instrumentów pokładowych. Drugi znacznik - środkowy, umieszczany jest w odległości ok. 1,1 km od pasa startowego. Poza informowaniem pilota o wysokości i odległości od pasa, jeśli pilot stwierdzi, że podejście może się z jakichś powodów nie powieść, znacznik ten oznacza punkt, w którym należy przerwać procedurę podejścia do lądowania. Trzeci i ostatni znacznik znajduje się kilkaset metrów przed pasem i w warunkach ograniczonej widoczności informuje pilota, że zaraz znajdzie się nad pasem startowym. Niektóre lotniska posiadają również specjalne oświetlenie pasa startowego, które wchodzi w skład
systemu ILS.
Pomimo, że system ILS jest znany już od wielu lat, wciąż wiele lotnisk nie zostało w niego wyposażonych. Ponadto system ten występuje w trzech kategoriach, które wpływają również na określenie kategorii lotniska:
• kategoria 1 - urządzenie prowadzące od granicy zasięgu do wysokości 60 m nad płaszczyzną drogi startowej przy widzialności (RVR - runway visual range) 800 m. Jeżeli pas jest wyposażony w światła linii centralnej i krawędziowe, to konieczny RVR może być obniżony do 600 m.
• kategoria 2 - urządzenie prowadzące od granicy zasięgu do wysokości 30 m nad płaszczyzną drogi startowej przy RVR 400 m.
• kategoria 3 - urządzenie prowadzące od granicy zasięgu do punktu przyziemienia i dalej wzdłuż drogi startowej. Ma trzy podkategorie:
- 3a - przy RVR 200 m,
- 3b - przy RVR 50 m,
- 3. - przy RVR równym zero.
Pomimo nieocenionej przydatności w złych warunkach pogodowych, system ILS nie jest pozbawiony wad. Do najważniejszych z nich należy zaliczyć czułość na zakłócenia, przede wszystkim spowodowane odbiciami od gruntu i okolicznych zabudowań. Zniwelowanie tej wady powoduje, że zastosowanie systemu ILS wymaga odpowiedniego przygotowania terenu wokół lotniska, co często może kosztować o wiele więcej niż same elementy systemu. Kolejną wadą ILS jest nadawanie jedynie informacji jakościowej, czyli informującej, że samolot jest np.: na prawo od pasa, brakuje informacji ilościowej „jak bardzo na prawo”. Poza tym ILS obsługuje jedynie 4. kanałów nadawczych, co powoduje problemy w przypadku dużych aglomeracji miejskich posiadających kilka lotnisk. Systemu ILS nie można również zastosować na lotniskach o bardzo stromej lub nietypowej ścieżce podejścia.
Następcy ILS
Jeszcze w latach siedemdziesiątych powstał system, który pozbawiony jest głównych wad ILS. System MLS powstał jako następca albo uzupełnienie ILS. W systemie MLS zastosowano matrycę nadajników działających na częstotliwości 5 GHz, które wysyłają wiązkę skanującą w kierunku nadlatujących samolotów. Rozwiązanie podobnie, jak opisany wcześniej ILS, prowadzi pilota w określonej ścieżce podejścia. Różnice między dwoma systemami są jednak znaczące. Wiązka nadajników systemu MLS jest dużo szersza niż w przypadku poprzednika, dzięki czemu można obsłużyć więcej samolotów. Dodatkowo maszyny można sprowadzać na pas lotniska po schodkowej ścieżce podejścia, podczas gdy system ILS umożliwia jedynie podejście po linii prostej.
Wysokie częstotliwości nadawanych sygnałów pozwalają również uniknąć zakłóceń oraz zapewniają obsługę około 20. kanałów transmisji zamiast 40 dostępnych w ILS. Jednocześnie elementy systemu MLS są mniejsze niż w przypadku ILS i można je rozmieszczać bardziej dowolnie. Wszystko to wpływa na mniejszą cenę systemu. MLS został wprowadzony do powszechnego użytku już w roku 1990, ale zbiegło się to z popularyzacją systemu GPS, który pozwolił na stworzenie WAAS - systemu wspomagania lądowania opartego właśnie na GPS. Z tego powodu w roku 1994 zawieszono program wprowadzania MLS na amerykańskich lotniskach. Tymczasem w Europie system ten jest coraz częściej stosowany, zastępując ILS - szczególnie na lotniskach znanych z często występujących, ciężkich warunków pogodowych.
Wspomniany system WAAS wspomaga pilotów w każdej fazie lotu, w szczególności podczas lądowania. Rozwiązanie opiera się na wykorzystaniu odbiorników GPS umieszczonych w samolocie, które podają pilotowi informacje o położeniu oraz wysokości. Dodatkowo, w skład systemu wchodzi sieć naziemnych nadajników rozmieszczonych na obszarze Ameryki Północnej oraz na Hawajach, które podają do kilku centralnych stacji nadawczych informacje pozwalające skorygować sygnał GPS. Stacje centralne przesyłają poprawkę dewiacji do satelitów systemu WAAS, skąd jest ona transmitowana do odbiorników GPS, znacząco zwiększając dokładność systemu.
Wraz z rozwojem prac nad niezależnymi systemami GPS prowadzonymi przez Indie, kraje Unii Europejskiej lub Japonię, również w innych obszarach świata planuje się zastosowanie systemów podobnych do amerykańskiego WAAS.
