无线电导航与雷达(资料保留).ppt

第三章 无线电导航与雷达系统 3.1 导航系统概述 3.2 自动定向机 3.3 仪表着陆系统 3.4 全向信标系统 3.5 无线电高度表（LRRA） 3.6 测距机 3.7 机载应答机系统 3.8 避撞系统 3.9 气象雷达系统 3.10 机载GPS导航系统简介 3.11 近地警告系统 3.1 导航系统概述 3.1.1 导航系统的功用与导航参数 3.1.2 导航系统的分类 导航系统的功用 导航参数 1、航向 飞机的航向是指飞机的机头方向。 （1）真航向 真子午线（即地理经线）与飞机纵轴在水平面上的夹角为真航向角。 （2）磁航向 磁子午线(即地球磁经线)与飞机纵轴在水平面上的夹角为磁航向角。 磁航向与真航向的关系为： 真航向＝磁航向＋磁差 （3）罗航向 （4）陀螺航向： （5）大圆航向 通过地心的截面与地球表面相交的圆圈最大，称为大圆圈； 飞机沿大圆线飞行的航向称为大圆航向。 2、航线 飞机在空中飞行时所选用的飞行路线称为航线。 （1）大圆航线 地球表面上任意两点之间的距离，以大圆圈线为最短，即航程最近。 飞机沿大圆圈线飞行的航线称为大圆航线。 （2）等角航线 在地球表面上，与各子午线相交的角度都相等的曲线叫做等角线。飞机在无风条件下飞行，如保持真航向始终不变，则该飞机的飞行路线是一条等角线。 3.1.2 导航系统的分类 根据导航方法及原理的不同，可将导航系统分为以下几种： 1、导航仪表 飞机上最简单的导航设备是导航仪表。导航仪表可单独测出飞机的一些导航参数，如磁航向、空速、高度等，供给飞行员操纵飞机，完成导航任务。例如：磁罗盘、空速表、高度表 2、无线电导航系统 利用无线电技术测量导航参数的系统称为无线电导航系统。 无线电导航系统的种类较多，可实现测高、测向、测速、测距和定位等基本功能。 无线电导航系统的优点是定位精度不会随飞行时间的增加而增大。其缺点是工作受外界因素如气候、地形、外部干扰等因素的影响，以及需要地面导航设备(卫星导航需众多卫星)等。 3、天文导航 天文导航基本原理是利用光学仪器(如六分仪)人工观测星体高度角，进而确定航行体的位置。 4、卫星导航系统 卫星导航系统是利用导航卫星来实现导航的。导航卫星严格地控制在预定的轨道上运行，利用装在航行体上的无线电装置测出航行体与卫星之间的相对速度或位置，从而确定航行体在地球上的位置等导航参数。 卫星导航系统有其精度极高的突出优点，但它仍属于被动式导航，易受外界因素影响，在少数地区无法覆盖。 5、惯性导航系统 惯性导航利用惯性敏感元件测量航行体相对于惯性空间的线运动和角运动参数，在给定的运动初始条件下，由计算机推算出航行体的姿态、方位、速度和位置等参数，从而引导航行体完成预定的航行任务。 惯导系统的突出优点是： (1)自主性比较强，它可以不依赖任何外界系统的支援而单独进行导航； (2)对准后的短时定位精度较高。 此外，它的输出参数多，尤其是它还可输出载体的姿态参数，这是其它导航系统所没有的。 惯导系统的缺点是定位精度随时间的增加而降低，或定位误差随时间的增加而积累。这对飞机和舰船，尤其是远程飞行的飞机，是应当考虑的。 6、组合导航 上述几种类型的导航系统各有优缺点。为了提高导航系统的定位精度和性能，往往将上述两种以上的导航系统组合成为组合式导航系统。目前通常应用的是由惯导系统与无线电导航系统组成的组合方式，或由惯导系统与卫星导航系统组成的组合方式。 3.2 自动定向机 3.2.1自动定向机的功用 3.2.2 系统组成 3.2.3 自动定向的基本原理 3.2.1自动定向机的功用 自动定向机（ADF）也叫无线电罗盘。 自动定向机可利用 100—2000kHz频段范围内的民用广播电台和专用的NDB电台（无方向导航台），方便地测量飞机与地面导航台的相对方位。 现代民用飞机通常装有两部定向机。 现代飞机的自动定向机的主要功能是测定飞机纵轴方向到地面导航台的相对方位角，进行向台（TO）或背台（FROM）飞行 。此外，可利用ADF收听新闻和音乐。 自动定向系统的工作频率范围 为 190—1750kHz ，即便工作于中、低频段 。 3.2.2 系统组成 一、定向接收机 二、控制盒 三、方位指示器 四、垂直天线和环形天线 一、自动定向接收机 现代机载自动定向机大多采用超外差式调幅接收电路。 二、控制盒与定向机的工作方式 1、定向（ADF）方式 此时定向机可利用方向性天线（环形天线）和垂直天线（无方向性天线）的信号实现自动定向。 2、天线（ANT方式） 当方式开关置于天线方式时，只有垂直天线所接收的信号可以输入接收机。定向机只能用以接收所选择电台的信号，相当于一台收音机，不能定向。 3、测试（TEST