无线电导航设备与系统5.ppt

3.7 罗兰- C系统(8) （1）第一副台与主台间最小时间间隔是10900us； （2）任两个副台间的最小时间间隔是9900us； （3）最大时差值等于GRI～99000us； （4）任一个台链的脉冲组中最后一个脉冲与同一台链下一脉冲组第一个脉冲间的最小时间间隔是2900us；前者若是主台时，最小时间间隔将为1900us。 3.7 罗兰- C系统(9) 相位编码 每个脉冲组中各个脉冲的载波初始相位的排列方式。相位编码在两个GRI中重复一次（＋/- 表示0o/180o相位）： GRI 主台 副台 A + + - - + - + - + + + + + + - - + B + - - + + + + + - + - + - + + - - 3.7 罗兰- C系统(10) 包周差（ECD） 载波信号的相位与其包络波形的时间起点之间的时间关系。 ECD为零的含义：对于正相位编码信号，脉冲包络的30us点与100kHz载频的第3个周期过零点在时间上完全重合。 如果包络30us点滞后于上述过零点，规定ECD为正值；反之，ECD为负值。 ECD成为波形是否符合标准的度量。 3.7 罗兰- C系统(11) 测量时间差而得到距离差的测量方法精度不高，只能起粗测作用。 主台和副台发射的载频信号的相位相同（由于时钟同步），因而飞机上接收到的主、副台载频信号的相位差仅由与距离差决定。测量相位差就可得到距离差，这种测量方法能起精测作用。而测量相位差的多值问题，可以用粗测的时间差来解决。 相位测距差 距离差 相位差 * 北京航空航天大学 20 20 BUAA * 20 20 无线电导航设备与系统 2010 . 12 . 31 3. 航空无线电导航系统 自动测向器（ADF） 全向信标系统（VOR） 仪表着陆系统（ILS） 测距器（DME） 无线电高度表（RA） 多普勒导航雷达 罗兰-C系统 GPS （全球定位系统） 3. 航空无线电导航系统 民航机载导航设备 典型的大型民航飞机上装有：3套惯性导航设备或2套多普勒雷达、2套伏尔系统、2套DME系统、2套无线电罗盘，以及气象雷达、罗兰系统、仪表着陆设备、无线电高度表。 可靠性对于民航导航极为重要。 3.6 多普勒导航雷达(1) 机载多普勒导航雷达是一种采用推航定位方法的自主式远程导航系统，它能够连续指示飞机相对于某航路点的位置。 与其它导航系统相比，多普勒雷达有如下优点： 可以连续提供飞机的地速和位置数据； 不需要地面导航台提供信号； 可提供全球导航，不受地域限制。 3.6 多普勒导航雷达(2) 多普勒导航雷达的主要缺点： 需要外部航向基准，如罗盘、飞行姿态系统等，才能完成定位； 与其它推航定位导航设备一样，如惯导系统，其定位误差有累积效应，即飞过的距离越远，定位误差越大； 依靠无线电波参量的变化来测量导航参数，因此必须向外辐射无线电波，会受到干扰。 用推算导航法测量飞机航迹 航迹 航向 偏流角 地速方向 风向风速 3.6 多普勒导航雷达(3) 利用多普勒系统导航时，由多普勒雷达测出飞机的地速GS和偏流角DA；从外部航向基准获得飞机的航向角HDG，由航向角和偏流角的代数和即可确定飞机的航迹角TK，由航迹角和地速通过对时间积分，就可以不断推算出飞机在下一时刻到达的位置（在已知飞机初始位置的条件下）。 3.6 多普勒导航雷达(4) 多普勒效应的实质是：当两个物体如辐射源和接收机之间存在相对运动时，接收机收到的信号频率，将与辐射源所发射的信号频率不同，两者之间相差一个多普勒频移，而频移量的大小与辐射源和接收机之间的相对径向运动速度成正比。 多普勒导航雷达原理 3.6 多普勒导航雷达(5) 机上的多普勒导航雷达向地面发射电磁波，因飞机与电磁波照射的地面之间存在相对运动，雷达接收到地面回波的频率与发射电磁波的频率 相差多普勒频率 其中， 为飞行速度（空速与风速的合成）在雷达波束轴线方向的投影分量。 3.6 多普勒导航雷达(6) 如果偏流角为0（即没有侧风）： 其中， 为波束中心与飞机纵轴方向的夹角。 如果偏流角不为0，即地速矢量与飞机纵轴方向不一致，则需要先获知偏流角，才能根据多普勒频率计算出地速。 发射两个左右对称波束测量偏流角 飞机纵轴方向 地速方向 3.6 多普勒导航雷达(7) 实际上，多普勒雷达同时发射两个与飞机纵向平面对称的波束，同时测量偏流角和地速： 其中， 为两波束中心与飞机纵向平面的夹角。 3.6 多普勒导航雷达(8) 当飞机上升、下降或在平飞时受到气流的影响，飞机除了有水平速度还