通信导航与雷达第九章自动定向机.ppt

第九章 自动定向机 本章学习要点 ①了解自动定向机的基本知识； ②理解自动定向的原理； ③理解自动定向机的使用； ④了解误差与干扰； ⑤了解ADF—700型自动定向机； 课时分配5学时 本章主要内容 第一节 自动定向机综述 第二节 自动定向原理 第三节 自动定向机的使用 第四节 误差与干扰 第一节 自动定向机综述 一、引 言 自动定向机(ADF)也称无线电罗盘，是一种利用无线电技术进行测向的设备。它与地面无线电台配合，可测量无线电波的来波方向。 在导航领域中，无线电测向设备是最先使用的设备，早期的无线电测向设备是由人工转动、具有方向性的环形天线，当环形天线平面对准地面无线电台的方向时，无线电测向设备的接收机接收到的无线电信号强度最小，因此，接收机输出的音频信号强度最弱，称做“哑点”。 如测向设备在飞机上，那么，环形天线从飞机纵轴的机头方向顺时针所转过的角度称为“飞机到地面无线电台的相对方位角”(以下简称为相对方 位角)，即从飞机纵轴的机头方 向顺时针转至地面无线电台与 飞机连线之间的夹角θ，如图 9—l所示。飞机驾驶员便可根 据无线电测向设备所测得的相 对方位确定飞机的飞行方向， 引导飞机沿某一航线飞行，并 可完成其他导航任务。 无线电测向设备的发展 人工手动无线电罗盘 无线电半自动罗盘 无线电自动罗盘(自动定向机-ADF) 自动定向机的发展 40—50年代：采用电子管电路，对地面无线电台频率采用机械软轴进行调谐，定向天线为单个的旋转式环形天线，其典型设备为 R5／ARN7和 APK-5型定向机。 60—70年代：采用晶体管电路，频率选择采用粗、细同步器调谐，有些设备使用晶体频率网采用“五中取二”方法调谐，定向天线采用二个正交的旋转式或固定式环形天线，如 APK—11、WL—7—6A型定向机等。 80年代：自动定向机基本采用集成电路或大规模集成电路，并使用频率合成器、二一十进制编码数字选频及微处理器，天线系统有了较大的改进，如在 APK—15M，DF—206型等自动定向机的天线系统中采用旋转测角器来代替环形天线的旋转，而必威体育精装版式的700型自动定向机则采用组合式环形垂直天线，从而在天线系统中取消了任何机械传动部件。 功能：自动定向机不仅具有测量飞机相对方位角的定向功能，而且还可以利用飞机上装用的二套自动定向机分别调谐在二个不同的地面无线电台的频率上，以确定飞机的地理位置(定位)。 优点：结构简单，使用维护方便，价格低廉。 二、 自动定向机的功用 自动定向机是利用无线电技术进行导航测向的设备。 元论机上测向还是地面测向，均包括机载设备和地面设备二部分。利用机载自动定向机和地面导航台(或称无方向性信标—NDB)组成的导航系统，可以引导飞机飞向导航台或飞离导航台，以及提供某些导航计算所需要的参数。 自动定向机的主要功用有： (1)测量飞机纵轴方向(航向)到地面导航台的相对方位角， 并显示在方位指示器上。 (2) 对飞机进行定位测量。在现代飞机上，一般都装有二部自动定向机，在使用中将它们分别调谐在二个不同方位的已知地面导航台或广播电台的 频率上。二部自动定向机所测 得的相对方位，分别显示在同 一个指示器(无线电磁指示器) 上，其中单指针指示第一部自 动定向机所测得的相对方位角， 双指针指示第二部自动定向机 所测得的相对方位角。根据这 二个相对方位角在地图上可画 出飞机对地面导航台的二条相 应的位置线，二条位置线的交 点便是飞机的位置，如图 9—2所示。 (3)利用自动定向机判断飞机飞越导航台的时间。当飞机飞向导航台时，可根据相对方位角的变化来判断飞越导航台的时间。如方位指示器的指针由0°转向180°的瞬间即为飞机飞越导航台的时间，如图 9—3所示。 (5)由于自动定向机一般工作在190一1750千赫的中长波段范围内，因此可以接收民用广播电台的信号，并可用于定向；还可收听500千赫的遇险信号(700型自动定向机可收听2182千赫的另一海岸遇险信号)，并确定遇险方位。 三、 自动定向机系统 组成：地面设备和机载自动定向机 （一） 地面设备 中波导航机(发射机) 地面导航台 发射天线 辅助设备 地面导航台安装在每个航站和航线中的某些检查点上，不断地向空间全方位地发射无线电信号，因此也叫做无方向性信标(NDB)。 根据不同的用途，地面导航台又可分为： 航线导航台 ：供飞机在航线上定向和定位使用的， 要求发射功率大，作用距离远。 双归航