第七章无线电领航系统案例.ppt

第七章 无线电导航系统Radio Navigation 概述 条件：IMC?IFR 云中、云上、夜间飞行 能见度差 缺乏地标(沙漠、草原、海洋、连绵起伏的山脉） 高空航路飞行 定义 利用机载无线电导航设备接收和处理无线电波，获取导航参量，确定飞机位置，引导飞机航行的领航方法。 20世纪20年代后期出现的一种领航方法 二次大战到20世纪60年代由于军事作战需要和科技发展的推动，航空无线电导航得到了巨大的发展，形成了以陆基导航为主的、完备的无线电导航系统，满足航空器在不同飞行阶段对导航定位的要求。 常用无线电导航系统 ADF（Automatic Direction Finder）（无线电罗盘）——NDB 20世纪20年代 能自动地、连续地测量飞机相对地面NDB导航台的相对方位角，便于引导飞机归航，与飞机磁航向信息复合后也可显示地面导航台或飞机的磁方位。 优点：轻便，成本低，工作简单； 缺点：精度较低，同时易受外界噪声和天电干扰的影响，所以通常用于中、近程导航。目前主要作为机场归航台使用。 VOR（Very High Frequency Omni directional Range): 二次世界大战由美国首先发展起来的近程导航系统。 1946年成为美国标准导航系统，1949年年被国际民航组织采纳为国际标准导航系统。 为飞机提供飞机向背台方位信息，主要用于直线定位，航路导航引导，进离场引导，配合DME、TACAN等直接为飞机提供定位信息。 DME（Distance Measuring Equipment) 第二次世界大战中随着雷达的出现而发展起来的。 精密测距器是国际上新开发的无线电导航系统。它是随着MLS被接纳为国际标准着陆设备而产生的。1982年，国际民航选取双脉冲双模式测距方案作为国际标准精密测距器的技术方案。 测距器用作航路和终端区的导航，它可以VOR联合工作，组成伏尔／测距器近程导航系统，还可以与ILS联合工作，协助进行进场着陆引导：精密测距器专门用作与MLS联合工作，进行精密进场着陆引导。 TACAN 美国1955年研制并投入装备的近程无线电导航系统。 发射信标可架设于机场、航路点或航空母舰上，机载塔康设备与塔康信标配合工作，可连续给出半径350—370km范围内的飞机(高度10000m) 所在点相对于信标的方位角和距离。 在特殊需要时，也将信标装在大型飞机上，但这种信标比较简单，实际上是机载塔康设备的修改型。 经过40多年的使用和发展，塔康系统在技术上取得了很大的进步，功能得到了多方面的开发，成了一个较为完备的导航系统，不仅用作航路导航，而且用作空空导航，如空中加油、编队飞行等。 LORAN－C 罗兰C系统是由美国最先开发建设的远程无线电导航系统，起源于美国在二次世界大战初期研制成功的罗兰A。 飞机航空应用如航线导航、终端导航和非精密进场，各种陆地应用，海上与空中交通管制，精密授时，高精度区域差分等。 作用距离不受视距限制，可以在一个较大的空域范国内实现区域导航； 在山区和海上无法布设导航台的地方可以提供导航应用； 地面台附近和顶空没有盲区； 用罗兰C引导飞机进场，其精度优于现行的非精密进场要求。不用增建新的导航台，节约了投资和管理费用。 第一节 无线电波的传播特性 无线电系统的工作： 产生、发射、接收、处理无线电信号，从中提取导航所需信息（方位、距离）。 无线电发射 无线电接收 利用机载接收机的调谐选择电率，接收调定导航台的无线电波信号。 无线电波传播（天波、地波、直射波、散射波） 具有频率特征，可用于无线电发射的电磁波 天波Sky Wave 发射天线发出的电波被电离层反射后到达接收点的传播方式 主要用于中波和短波波段 不稳定，易受干扰（晨昏效应twilight effect，季节变化，太阳黑子活动sunspot activity） 主要用于远程高频通讯，不用于导航目的 地波Ground Wave 沿地球表面传播的无线电波 主要用于长、中波传播（低、中频，频率越低，传播距离越远） 由于地球表面的电性能及地貌、地物等并不随时间很快的变化，并且不受气候条件的影响，因此信号稳定。 近距通信，区域NDB台 直射波Space Wave（视距传播line-of-sight） 由发射点沿直线传播到接收点的无线电波，也叫视距传播。 主要用于超短波和微波波段的传播 工作在视线范围内，受地球表面弧度、山地、建筑物等的影响，所以天线应当高架。 主要用于近距无线电导航（VOR，ILS，GPS）、超短波和微波通信 散射波 当电波在低空对流层或高空电离层下缘遇到不均匀介质团时会发生散射 传输损耗大，要求大功率发射机和高灵敏度接收机、高增益天线。 容量大、可靠性高、必威体育官网网址性好。 用于无法建立微波中继站的地区：海岛之间、跨越湖泊、沙漠、