领航学教学课件（共8单元）第七章 现代导航方法.pdfVIP

目 录 7.1区域导航 7.2基于性能的导航 7.3区域导航系统的误差分析 7.1 区域导航 7.1.1 区域导航概念 区域导航是一种导航方法，允许飞机在台基导航设备的基准台覆盖范围 内或在自主导航设备能力限度内或两者配合下按任何希望的飞行路径运行。其 中台基导航设备，包括传统的以地面电台为基础的陆基导航设备和以卫星导航 系统为基础的星基导航设备，自主导航设备主要是惯性导航系统。区域导航不 仅是一种导航方法，同时也涉及航路结构和空域环境。 7.1.2 区域导航系统的组成 典型的区域导航系统由导航传感器、RNAV计算机、导航控制系统、显示 和系统告警、飞行控制系统等组成，其组成方如图所示：  导航传感器 能够实施RNAV的导航传感器包括大气数据系统、VOR、DME接收机、惯性 基准系统、全球卫星导航系统等，它们为RNAV计算机提供实时的大气、飞行、 导航和姿态参数。这些导航传感器可以单独使用，也可以组合使用。当前能 用于区域导航的导航系统有VOR/DME、DME/DME、惯性导航系统（INS）、全球 卫星导航系统（GNSS）和飞行管理系统综合（FMS）。  区域导航计算机 RNAV计算机是系统的核心，它接收来自传感器的信息、内部数据库数据 和机组人员键入的数据，并对这些数据进行综合处理，从而实施导航、飞行计 划管理、引导和控制、显示和系统控制等功能。区域导航计算机可以和导航传 感器的主体结合在一起，也可以是单独的计算机组件，目前的飞行管理计算机 系统（FMCS）都具有区域导航所要求的功能。  导航控制系统 导航控制系统是进行人-机联系的重要部件，飞行机组通过该部件可以完成飞行前飞 行计划参数的输入和飞行中对飞行计划的修改。  显示和系统告警 显示和系统告警主要是显示导航信息和其他信息，如驾驶员可在RNAV 系统自身显示 器上或其他显示仪器上获得侧向和垂直引导。  航空器飞行控制系统 飞行控制系统接收来自飞机各传感器的信号，根据要求的飞行方式对信息进行处理， 并产生输出指令去操纵副翼等控制翼面。 7.1.3 区域导航系统的功能  导航功能 导航功能计算包括航空器位置、速度、航迹角、垂直航径角、偏航角、磁差、 气压修正高度及风向和风速等数据。  飞行计划 RNAV系统飞行计划功能可生成和收集引导功能所用的侧向和垂直飞行计划。 RNAV系统还能为航路点、终端和进近程序以及始发地和目的地提供飞行进程信息，包 括预计到达时间和所需飞行距离，这对于空中交通管制进行战术和计划协调很有帮助。  引导和控制 RNAV系统提供侧向引导和垂直引导。侧向引导功能将导航功能生成的航空器位 置与理想的侧向飞行航径进行对比，生成用来指挥航空器沿理想航径飞行的引导指令； 垂直引导功能用于控制航空器在飞行计划限制的范围内沿垂直剖面飞行。  显示和系统控制 显示和系统控制为系统初始化、飞行计划、航迹偏离、飞行进程监视、主动引 导控制和导航数据显示提供各种手段，以使飞行机组人员掌握飞行情况。 7.1.4 区域导航系统的导航原理  区域导航系统的基本导航原理  飞机位置的确定 民用航空运输飞机区域导航系统涉及的导航传感器主要有GNSS、DME、VOR、惯性基准 系统（IRS）以及大气数据系统等，其确定位置的方式可以采用单独的区域导航系统，也可 以采用FMS综合。  飞机航向的确定 如果两个航路点和航线数据存储在导航数据库中，则磁航线角和航线距离是已知的； 如果是飞行中输入的航路点数据，则可根据第一章所学公式计算真航线角和距离。为了保持 飞机在预定航线飞行，根据空中风、大气情况和飞机的空速，可以确定飞机的应飞磁航向。  飞行时间的确定 飞行时间t可以直接通过飞机地速GS和已飞距离进行计算，即t＝D/GS。由于飞